juhist
Вчера 22:08
Нагрев тормозной жидкости
Прочитав отличный ответ на вопрос Является ли отказ от замены тормозной жидкости угрозой для жизни?, я задумался о физике нагрева тормозной жидкости. Тормозные магистрали довольно длинные и тонкие. Тормозная жидкость может нагреваться от теплового излучения в моторном отсеке и от нагрева тормозов. Но насколько сильно она может нагреваться?
Тепловое излучение в моторном отсеке, вероятно, ограничивает нагрев тормозной жидкости до 50–70 градусов по Цельсию для передних тормозов (это всего лишь предположение, основанное на научных данных. Возможно, мне стоит измерить температуру в моторном отсеке с помощью инфракрасного термометра после долгой поездки). Температура самого двигателя обычно составляет 90 градусов по Цельсию, но он охлаждается, а тормозные магистрали находятся довольно далеко от двигателя, поэтому я не думаю, что тепло от двигателя само по себе может нагреть тормозную жидкость до 90 градусов по Цельсию.
Обычно тормозную жидкость меняют из-за того, что содержащаяся в ней вода может испаряться. Это наводит меня на мысль, что тормозная жидкость может нагреваться до 100 градусов по Цельсию. Так ли это? Если да, то как это может происходить, если равновесная температура от нагрева двигателя составляет 50–70 градусов по Цельсию, а тормозные магистрали очень тонкие и длинные? Это не циркуляционная система, как система охлаждения!
Или на самом деле испарение поглощённой воды происходит только в непосредственной близости от тормозов, а температура жидкости в длинных трубопроводах в основном намного ниже 100 градусов по Цельсию?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/53144/brake-fluid-heat
Короткий ответ: становится ДЕЙСТВИТЕЛЬНО жарко — намного выше 100 °C (по Цельсию). И, как сказано в ответе @SolarMike, вода, которую жидкость поглощает из атмосферы, в таких условиях стремится испариться. Тормозные системы технически являются закрытыми, герметичными системами, но идеальных уплотнений не существует.
Скажем по - другому:
Перегрев в моторном отсеке не влияет на тормозную жидкость. Все проблемы возникают в суппорте. Или, точнее, в месте соединения колодки и ротора.
Ваши тормозные колодки прижимаются к ротору - или колодки к барабану, если вы забудете снять электронный тормоз и произвести выжигание, - и благодаря волшебству кинетического трения движение превращается в тепло.
Роторы выполняют две функции: самая очевидная — обеспечивать поверхность трения для колодок. Вторая, возможно, не такая очевидная — служить теплоотводом. Всё тепло, которое выделяется при торможении, должно куда-то уходить, и мы бы предпочли, чтобы оно не попадало в тормозную жидкость. (Тепло разрушает всё. Спросите у Вселенной.) Колодки поглощают часть тепла и передают его в суппорт. (Который с радостью передаёт его жидкости через поршни суппорта.) Остальное попадает в ротор и воздух (ура, радиация!).
На треке я прокачиваю тормоза как минимум дважды в день. Каждый раз моя новенькая тормозная жидкость становится такой чёрной, что её можно использовать как уголь. (Это происходит примерно через час езды на высокой скорости и резких торможений.)
Когда у меня был Corvette, одним из популярных модов среди любителей шоссейно-кольцевых гонок была замена алюминиевых поршней тормозных суппортов на поршни из нержавеющей стали. Сталь поглощает больше тепла, чем алюминий, но, что более важно (хотя и связано с предыдущим пунктом), она не проводит тепло так же хорошо, как алюминий. Благодаря этому в роторах сохраняется больше тепла, а они при перегреве ведут себя гораздо лучше, чем тормозная жидкость.
Если немного погуглить, можно найти множество фотографий автомобилей на гоночных трассах со светящимися тормозными дисками. Выделяемое при этом тепло просто невероятно. (Это также происходит, если вы ездите с тормозными «колодками», от которых ничего не осталось.)