Domanda:
Calore del liquido dei freni
juhist
2018-04-05 00:09:23 UTC
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Quando ho letto l'eccellente risposta alla domanda Il mancato cambio del liquido dei freni è un problema di sicurezza per la vita? ho iniziato a pensare alla fisica del riscaldamento del liquido dei freni. Le linee dei freni sono abbastanza lunghe e sottili. Il liquido dei freni può riscaldarsi a causa del calore radiante nel vano motore e del calore dei freni. Ma quanto può diventare caldo?

Il calore radiante nel vano motore dovrebbe probabilmente limitare il calore del liquido dei freni a circa 50-70 gradi Celsius per i freni anteriori (ipotesi scientifica, probabilmente dovrei andare a misurare il mio vano motore utilizzando un termometro a infrarossi dopo un lungo viaggio). Il motore stesso è tipicamente di 90 gradi Celsius, ma è raffreddato e le linee dei freni sono abbastanza lontane dal motore, quindi non credo che il calore del motore da solo possa riscaldare il liquido dei freni a 90 gradi Celsius.

Il solito argomento per cambiare il liquido dei freni è che l'acqua in esso può evaporare, portandomi a credere che il liquido dei freni possa riscaldarsi fino a 100 gradi Celsius. È corretto? Se è così, come può accadere se la temperatura di equilibrio a regime dal calore del motore è di 50-70 gradi Celsius e le linee dei freni sono molto sottili e lunghe? Non è un sistema di circolazione come il sistema di raffreddamento!

Oppure è vero che l'evaporazione dell'acqua assorbita avviene solo molto vicino ai freni e la temperatura del fluido nelle linee lunghe è per lo più molto inferiore a 100 gradi Celsius?

Sono sicuro che ti rendi conto che in corrispondenza della pinza il pistone del freno è a contatto con le pastiglie e anche a contatto con il fluido. Sono in metallo, quindi il trasferimento di calore è piuttosto diretto. Al volante è sicuramente la più grande preoccupazione.
Hai ragione sul fatto che il problema sia l'acqua assorbita. L'acqua vaporizza in un gas. I gas sono comprimibili. Il risultato è una mancanza di pressione del fluido sulla pinza e scarse prestazioni di frenata.
Due risposte:
3Dave
2018-04-05 02:55:24 UTC
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Risposta breve: diventa DAVVERO caldo, molto più di 100 ° C (decimale). E, come afferma la risposta di @ SolarMike, l'acqua che il fluido assorbe dall'atmosfera ama vaporizzare in quelle condizioni. I sistemi frenanti sono tecnicamente chiusi, sistemi sigillati, ma nessuna guarnizione è perfetta.

In altre parole:

Il calore nel vano motore non è un problema per il liquido dei freni. Tutto il dramma accade alla pinza. O, più specificamente, all'interfaccia pad / rotore.

Le pastiglie dei freni premono contro il rotore - o le ganasce contro il tamburo, se dimentichi di togliere il freno elettronico e fai un burnout - e, attraverso la magia dell'attrito cinetico, il movimento diventa calore.

I rotori hanno due scopi: il più ovvio è fornire una superficie di attrito per le pastiglie. Il secondo, forse non così ovvio, è un dissipatore di calore. Tutto quel calore generato durante la frenata deve andare da qualche parte e preferiremmo che non andasse nel liquido dei freni. (Il calore distrugge tutto. Basta chiedere all'Universo.) I cuscinetti ne assorbono una parte e conducono molto nella pinza. (Che lo passa felicemente al fluido attraverso i pistoni della pinza.) Il resto va nel rotore e nell'aria (yay, radiazione).

In pista spurgo i freni almeno due volte al giorno. Ogni volta, il mio bel fluido nuovo di zecca viene cotto al punto da diventare nero. (Questo è dopo circa un'ora di guida ad alta velocità e frenata brusca .)

Quando avevo la mia Corvette, una delle mod popolari tra il pubblico delle corse su strada era sostituire i pistoncini pinza freno in alluminio con acciaio inox. L'acciaio assorbe più calore dell'alluminio, ma, cosa più importante (ma correlata), non conduce il calore così come l'AL. Ciò ha mantenuto più calore nei rotori, che si comportano molto meglio se surriscaldati rispetto al liquido dei freni.

Se cerchi un po 'su Google, puoi trovare molte immagini di auto su piste da corsa con rotori dei freni luminosi. Il calore prodotto è folle. (Questo accade anche se ti capita di andare in giro con "pastiglie" dei freni prive di "pastiglie".)

Race car with brakes glowing cause they're wicked hot

L'articolo di wikipedia sul liquido dei freni è piuttosto illuminante: ha una tabella che mostra la differenza dei punti di ebollizione tra liquidi per freni secchi (puri) e liquidi (3,7% di acqua) - il comune fluido DOT4 bolle a 230 ° C se puro ma solo 155 ° C quando diluito. https://en.wikipedia.org/wiki/Brake_fluid
Mi dispiace di avere solo un voto positivo da dare
@Leliel E, infine, la mia educazione di storia nella scuola pubblica è utile. :)
Solar Mike
2018-04-05 01:22:03 UTC
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Se è presente una piccola quantità di acqua nel liquido dei freni nella pinza e i freni vengono utilizzati in modo intenso per un periodo prolungato, il riscaldamento può far sì che l'acqua si trasformi in vapore.

Il problema è che il liquido dei freni (eccetto il punto 5) è igroscopico, ovvero assorbe l'umidità. Ciò accade lentamente nel tempo poiché il serbatoio del liquido dei freni ha un piccolo sfiato al suo interno per consentire l'ingresso dell'aria. Il sistema deve respirare come quando le pastiglie usurano il fluido viene aspirato per contenere l'usura.

realizzato è che 1 litro di acqua si espande a 1700 litri di vapore (all'incirca senza temperature e pressione esatte - non ho i miei tavoli a vapore a portata di mano ...) - se hai lasciato una pentola d'acqua sul fornello e torni a trovare il cucina piena di vapore ...

Quindi, una piccola quantità di acqua che si espande nella pinza del freno può facilmente bloccare i freni o non funzionare correttamente.

Ecco perché si consiglia di cambiare il fluido agli intervalli consigliati.

A meno che non sia fluido punto5, che non è idroscopico.
@Moab intendevi igroscopico?
D'oh, sì !!!!!!


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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