Brzdové kapaliny – důležitý prvek bezpečnosti

První smrtelná automobilová nehoda, při které zahynul řidič vozidla, dvaačtyřicetiletý obchodník Henry Lindfield, se stala 12. února 1898 v Anglii. Její příčinou bylo selhání brzd.

Důležitost brzdových kapalin

Když nevyměníte včas motorový olej nebo nedoplníte chladicí kapalinu, můžete maximálně zničit motor. Nepřítomná nebo špatná kapalina do ostřikovačů může zhoršit výhled z vozidla, ale nebude primární příčinou případné dopravní nehody. Oproti tomu nekontrolovaná brzdová kapalina může být důvodem selhání brzd. Tato kapalina přenáší při stlačení brzdového pedálu řidičem sílu na brzdové ústrojí jednotlivých kol a zajistí zastavení nebo zpomalení vozidla. Kapalina není oproti plynu stlačitelná. Pokud se však brzdová kapalina vlivem častého brzdění a následným ohřevem brzdového systému dostane nad svou teplotu varu, začnou se v ní tvořit bublinky - plynná fáze kapaliny. V tuto chvíli tak při stlačení brzdového pedálu řidič stlačuje bublinky plynu a ty povel k brzdovým kotoučům - destičkám nepředají. V extrémním případě pak může tento jev být příčinou dopravní nehody a zranění posádky.

Výměna provozní kapaliny

Aby k předchozímu scénáři nedošlo, musí se brzdové kapaliny kontrolovat a pravidelně vyměňovat. Obvyklá výměnná lhůta jsou jen dva roky. Brzdové kapaliny jsou totiž svým složením silně hygroskopické - pohlcují vodu z okolí a tím snižují svůj bod varu. U kapaliny v brzdovém okruhu vozidla i vyrovnávací nádržce může během dvou let dojít k poklesu bodu varu z původních např. 250 °C až na cca 130 °C a to pouhým pohlcením 4 - 6 % vody. Podobný děj nastává i v prodejním plastovém obalu, proto nemají brzdové kapaliny nikdy záruční dobu delší než 36 měsíců. Lehce může tento proces zpomalit použití víčka se zavařovací hliníkovou fólií, významně pak přímo balení kapaliny v plechovém obalu místo plastu. Kovový obal je však asi třikrát dražší, proto jej najdete na prodejním regálu jen výjimečně.

Složení brzdových kapalin

První kapaliny brzdových systémů vozidel byly vyrobeny z látek na bázi rostlinného oleje a alkoholů. V padesátých letech dvacátého století byly tyto brzdové kapaliny postupně nahrazovány látkami, jako jsou glykolethery a polyglykoly. Roku 1966 Citroën jako první výrobce automobilů začal používat minerální brzdové kapaliny a začátkem 80. let je následován Rolls-Roycem. Za slepou uličkou vývoje se pravděpodobně budou moci označit také kapaliny na bázi silikonů, které se v současnosti používají jen u speciálních vozidel Armády USA. V bývalém Československu se za socialismu pro první plnění používala zpravidla brzdová kapalina na bázi butanolu a ricinového oleje. Požadavky automobilového průmyslu na mnohem větší teplotní odolnost, menší agresivitu vůči pryžovým těsněním a zejména menší nebezpečnost pro zdraví člověka a životní prostředí si však vyžádaly mnohem sofistikovanější složení brzdových kapalin, kdy ty nejmodernější z nich se nyní skládají až z 15 i více složek (včetně inhibitorů koroze).Jedná se o brzdové kapaliny, jejichž základem je polyglykolether a estery kyseliny borité. Tyto brzdové kapaliny se používají dodnes a jsou nejrozšířenější.

Rozdělení brzdových kapalin

Hodnota bodu varu určuje rozdělení kapalin podle jednotlivých norem. Nejpoužívanější, ale také nejméně náročnou, je norma FMVSS CRF 571.116. Kapaliny rozděluje podle požadavku na DOT 3, DOT 4 a DOT 5.1. Další používanou normou je SAE J 1703 / 1704 nebo ISO 4925. Z požadavků automobilek pak lze vyjmenovat např. VW TL 766 a VW 50 114. Moderní brzdové systémy si kromě vysokého bodu varu vyžádaly u brzdové kapaliny zejména menší náchylnost k pohlcování vody (jež vede ke snižování bodu varu) a menší závislost viskozity na teplotě, zejména pak pod bodem mrazu, což je důležité pro automobily vybavené systémy ABS, ASR nebo ESP. To je pochopitelně spojeno s relativně vyšším nárůstem ceny surovin, které toto splňují. Mírnou útěchou pak může být pouze to, že tyto molekuly nejsou veskrze nijak nebezpečné a nejmodernější brzdové kapaliny norem DOT4 resp. DOT 5.1. pak nemají žádný symbol nebezpečnosti na své etiketě.

Kontrola brzdových kapalin

Slovensko je jedinou zemí v Evropě, u níž je při STK povinná kontrola brzdové kapaliny, jejího bodu varu. Pro zjištění hodnoty bodu varu v praxi existují principy založené na měření indexu lomu (refraktometry), přímém stanovení bodu varu, měření tlaku par při konstantní teplotě a měření elektrické vodivosti. Pouze přímá metoda měření bodu varu je však jediná schválená (např. přístroj BFT 2000 a ALB 1100). V České republice STK nemají za povinnost kontrolovat kvalitu brzdové kapaliny, a proto ani nejsou k zjišťování její jakosti vybaveny diagnostickými prostředky. U nás tak správný technický stav brzdové kapaliny vozidel zajišťují pouze autoservisy. Při namátkovém testu Univerzity obrany bylo osloveno několik značkových (8) autoservisů a několik neznačkových (25) servisů. V prvním případě disponují prostředky diagnostiky pro měření bodu varu brzdových kapalin všechny autoservisy, v druhém případě jen 30 % z nich. Dále bylo zjištěno, že každý autoservis, zpravidla pro své stálé klienty, kontrolu bodu varu brzdové kapaliny poskytuje bezplatně. Podle Světové zdravotnické organizace WHO ročně zahyne při automobilových nehodách 1,2 milionu lidí a přes 50 milionů se zraní. Podle odhadů si automobilismus vyžádal v dějinách celkem na 30 milionů obětí. Není známo, kolik z nich způsobil špatný stav brzdového systému. Nicméně se nabízí otázka, kdy jste si kvalitu brzdové kapaliny ve vašem voze nechali přeměřit vy?

Viskozita tekutiny (není jen DOT4)

Brzdová kapalina odpovídající normě DOT 5.1. nebo v pojetí koncernu Volkswagen označená DOT 4 Super je kapalina, která má při -40 °C hodnotu přibližně poloviční viskozity - tekutosti oproti obyčejné brzdové kapalině DOT4. Důvodem jsou totiž požadavky moderních osobních a lehkých užitkových vozidel resp. jejich dvouokruhových hydraulických brzdových systémů vybavených integrovanou elektronickou nadstavbou typu ABS, ASR, EDS, ESP apod. Hydraulické agregáty těchto soustav mají velké množství drobných vrtů a kanálků. Při brzdění za všech provozních podmínek a ve všech kritických situacích musí brzdová kapalina ve zlomcích sekundy projít těmito kanálky. Přitom špatné viskózní vlastnosti brzdové kapaliny mohou být příčinou, že v kritických situacích reakční doba brzdové soustavy bude mnohonásobně delší. Tato skutečnost může mít nedozírné následky z hlediska bezpečnosti provozu vozidla. Bohužel ne vždy jsou tyto informace o odlišnosti obyčejné brzdové kapaliny DOT 4 známy. Stalo se nedávno nejmenované složce Policie ČR, která ve výběrovém řízení velmi levně nakoupila brzdové kapaliny, že po jejich použití v nových služebních vozidlech Škoda došlo k hromadným poruchám systémů ABS a ESP. Ukázalo se, že byla nakoupena obyčejná brzdová kapalina, nikoliv předepsaná kapalina DOT 4 Super s nižší viskozitou při záporných teplotách.

Tab. 1 - Vybrané požadavky norem na brzdové kapaliny

Ing. Jan Skolil se věnuje problematice vývoje provozních kapalin ve společnosti Classic Oil s.r.o. Je součástí doktorandského programu VUT v Brně, fakulty chemické, v oblasti teplosměrných nemrznoucích kapalin