Dầu phanh để làm gì?

Người ta sử dụng dầu phanh để chuyển lực đẩy từ tay phanh xuống piston, nhằm tạo ra lực ma sát để tạo ra lực phanh. Dầu phanh hấp thụ nhiệt chậm, khó bị đun sôi, do đó, hầu hết các hệ thống thuỷ lực có ma sát nhiệt đều sử dụng dầu để tạo ra lực đẩy.

Dầu phanh được ví như máu trong hệ thống phanh giảm tốc, tất cả những trục trặc liên quan đến dầu đều khiến cho bộ phanh không thể hoạt động hoặc hoạt động không hết công suất. Và các bạn cũng biết dầu phanh chia làm 2 loại chính là DOT và Mineral (dầu khoáng), vậy đâu là loại dầu tốt nhất …

Trong bài viết này chúng ta sẽ đi vào thành phần chi tiết về cấu tạo, cũng như lý do mà các hãng sản xuất phanh lại chọn loại dầu cho riêng mình. Bắt đầu thôi 😀

Dầu DOT

Đây là loại dầu rất phổ biến và được sử dụng trong hầu hết ngành công nghiệp ô tô – xe máy – xe đạp… Thành phần cấu tạo của DOT bao gồm rất nhiều hợp chất khác nhau, trong đó các hợp chất này được chia làm 4 tính năng chính để cấu thành dầu DOT:

  • Hợp chất bôi trơn: bao gồm các gốc polythene hoặc polypropylene để giúp dầu hoạt động mượt mà, hợp chất này chiếm khoảng 20-40% thành phần của dầu DOT.
  • Dung môi làm loãng: thường có gốc Glycol, dung môi này giúp kiểm soát nhiệt độ sôi và độ nhớt của hợp chất, chiếm khoảng 50 – 80% thành phần dầu DOT.
  • Dung hoá cao su: Chất này có tác dụng bịt kín và giữ cho các thành phần cao su bên trong hệ thống phanh được ổn định.
  • Chất chống ăn mòn: chống ăn mòn kim loại và chống oxy hoá.

Tiêu chuẩn của dầu DOT được thống nhất và thông qua bởi tổ chức các kỹ sư và chuyên gia trong ngành công nghiệp ô-tô với tên gọi là Department of Transportation (DOT). Tổ chức này đưa ra các quy định và quy chuẩn để các nhà sản xuất hoá chất dựa trên đó và sản xuất ra dầu DOT có thành phần phải đạt được các tiêu chuẩn mà tổ chức đã thông qua.

Nhiệt độ sôi – Boiling Temperatures

Một trong những điểm chính khác biệt của các loại dầu DOT đó chính là nhiệt độ sôi, nhiệt độ sôi được hiểu là nhiệt độ bắt đầu bốc hơi của dầu bên trong hệ thống phanh, nhiệt độ này được tạo ra bởi lực ma sát của phanh truyền vào hệ thống phanh khi phanh hoạt động, do đó, khi phanh hoạt động ở công suất lớn, như tải nặng, phanh liên tục và lâu, nhiệt độ này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống phanh.

Chuyện gì xảy ra khi dầu bên trong phanh đạt đến nhiệt độ sôi?

Khi dầu phanh bên trong hệ thống hấp thụ nhiều sức nóng và bắt đầu đạt đến nhiệt độ sôi, nó sẽ bốc hơi thành một loại khí gas nằm bên trong hệ thống phanh, khí gas bốc hơi này là một trong những nguyên nhân làm cho phanh đột ngột bị sụt giảm áp suất hoặc có thể gây ra hỏng hóc ở hệ thống phanh.

Lực bóp phanh lúc này thay vì nén lên chất lỏng để truyền lực từ tay phanh đến heo dầu thì lại trở thành lực nén khí và lực phanh không thể truyền đến heo dầu như bình thường được nữa, tình trạng này còn có tên gọi là mất áp suất hoặc mất hơi.

Đây là bảng nhiệt độ sôi tiêu chuẩn của dầu DOT đạt chuẩn

Dầu DOTNhiệt độ sôi khô (Dry boiling point)Nhiệt độ sôi ướt (Wet boiling point)
DOT 3205 độ C140 độ C
DOT 4230 độ C155 độ C
DOT 5260 độ C180 độ C
DOT 5.1270 độ C190 độ C

Xin lưu ý, bảng nhiệt độ sôi tiêu chuẩn là tiêu chuẩn chung của tổ chức DOT đưa ra, trên thực tế, các hãng sản xuất hoá chất hoặc phanh đều có thể pha thêm phụ gia để tăng nhiệt độ sôi tiêu chuẩn cho loại dầu DOT mà mình sử dụng dựa trên tiêu chuẩn mà tổ chức DOT đưa ra. Trên thực tế có những loại dầu DOT có nhiệt độ sôi lên đến 300 độ C.

Nhiệt độ sôi khô (Dry boiling point) và nhiệt độ sôi ướt (wet boiling point) là gì?

Nhiệt độ sôi khô được hiểu là nhiệt độ bắt đầu sôi của dầu nguyên chất khi chưa bị hấp thụ (nhiễm) nước, là dầu mới chưa sử dụng, dầu được bảo quản ở nhiệt độ tiêu chuẩn và chưa bị khui hoặc mở.

Nhiệt độ sôi ướt là nhiệt độ bắt đầu sôi của dầu đã bị nhiễm nước, mức độ nhiễm nước bắt đầu được tính từ 3.7% theo thể tích. Thông thường tất cả dầu DOT sẽ đạt đến mức nhiễm nước này sau khoảng 2 năm sử dụng. Đó là lý do tại sao cần phải thay dầu theo chu kỳ hàng năm.

Dầu bị nhiễm nước sẽ dễ sôi hơn do có chứa nước, nước sẽ hấp thụ nhiệt mạnh và làm cho dầu dễ đạt độ sôi. Để dễ hình dung hơn, bạn theo mô tả biểu đồ bên dưới, mô tả nhiệt độ sôi giảm dần theo mức độ nhiễm nước của các loại dầu DOT 3 & 4 được sản xuất bởi Shell.

Theo tổ chức tiêu chuẩn dầu DOT thì khi nhiễm 3.7% thể tích nước (khoảng 2 năm sử dụng) bạn cần phải thay dầu mới, và theo biểu đồ của Shell, mức độ nhiễm nước được mô tả lên đến 8%. Khi đó, bạn có thể thấy dầu DOT 3 có nhiệt độ sôi chỉ hơn 100 độ C, tức là bằng nhiệt độ của nước.

Tại sao dầu lại bị hấp thụ nước?

Hợp chất có gốc Glycol có đặc tính hút ẩm từ môi trường bên ngoài, tốc độ hút ẩm vào khoảng 2-3%/năm vào điều kiện áp suất khí quyển ở mức bình thường, tuy nhiên quá trình này diễn ra nhanh hơn trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Nước ở dạng hơi được hấp thụ thông qua phớt cao su, mối nối dây phanh và từ heo dầu hoặc tay phanh. Như bạn đã biết, dầu càng bị hấp thụ nước thì nhiệt độ sôi càng giảm và do đó phanh sẽ mất hiệu suất.

Tuy nhiên bản chất của Glycol là hấp thụ và ngậm nước chứ không nằm tách biệt với nước, như bạn đã biết, nước và dầu (không phải dầu DOT) sẽ không hoà tan vì khác nhau về tính chất hoá học và khối lượng riêng, dầu thường có xu hướng nổi lên trên bề mặt nước, do đó, việc hấp thụ nước tuy nó làm giảm nhiệt độ sôi của dầu có trong toàn hệ thống phanh nhưng sẽ không có tình trạng nước bị tụ lại 1 chỗ nào đó (thường là heo dầu – nơi hơi nước hấp thụ qua piston) sẽ làm phanh bị tụt áp suất nhanh chóng. Như vậy, việc hấp thụ nước cũng là một lợi điểm của dầu DOT.

Dầu DOT 5

Dầu DOT 5, đây là loại dầu có thành phần cấu tạo hoàn toàn khác so với 3 loại Dot 3, 4 và 5.1, dầu DOT 5 có thành phần cấu tạo chính từ gốc Silicone thay vì Glycol như 3 loại dầu DOT còn lại. Dầu DOT 5 với tên gọi là dầu tổng hợp được sản xuất để thay thế cho DOT 4 với nhiệt độ sôi đo được là cao hơn DOT 4 và không bị hấp thụ nước vì không sử dụng gốc Glycol. Mặc dù đã có nhiều thử nghiệm và bài test so sánh dầu DOT 5 với các dầu DOT còn lại nhưng cho đến nay, nó vẫn chưa chứng minh được hiệu quả thay thế thực sự cho loại dầu DOT còn lại vốn được pha chế chủ yếu trên thành phần Glycol.

Nhược điểm khiến DOT 5 chưa thể thay thế các loại DOT khác chính là độ mềm của nó, chính điều này làm cho DOT 5 luôn mang lại cảm giác phanh chậm (bóp không được như ý). Hơn nữa việc chế tạo các thành phần bên trong phanh để tương thích với DOT 5 (như chất liệu kim loại, cao su, ron v.v) vẫn còn chưa mang tính kinh tế và đột phá.

Cho đến hiện tại, dầu DOT 5 vẫn được ứng dụng trong ngành công nghiệp oto vì tình chất không hấp thụ nước của nó, nên việc bảo trì và thay thế sẽ lâu và bền hơn, do đó, nó sẽ được dùng ưu tiên cho các dòng xe lưu kho với thời gian dài nhưng vẫn đảm bảo khả năng vận hành khi cần thiết.

Dầu Mineral (Dầu khoáng)

Không giống như dầu DOT, dầu Mineral không được đo đạc hoặc dựa trên bất kỳ tiêu chuẩn của tổ chức nào. Do đó, không thể có một bảng so sánh cụ thể rõ ràng về loại dầu này, 2 ông lớn trong ngành công nghiệp phanh dầu như Shimano và Magura lại giữ bí mật về công thức cũng như thành phần của dầu Mineral do mình chế tạo. Vậy việc tạo ra quy chuẩn riêng cho chính mình có phải là vấn đề bất cập không? Theo như Shimano thì …

Với chúng tôi, đây thực sự là một lợi thế lớn, vì chúng tôi không tin tưởng bất kỳ tổ chức nào về tiêu chuẩn đo đường mà họ đưa ra, cụ thể là dầu sử dụng trong các loại phanh. Với dầu của Shimano, chúng tôi toàn quyền kiểm soát được chất lượng và hiệu suất mà chúng tôi sử dụng trên các dòng phanh Shimano của mình.

Nick Murdick, Lead Multi Service Technician – Shimano

Đây rõ ràng là một lập luận hoàn toàn hợp lý, với một ông lớn như Shimano, thì việc muốn hoàn toàn kiểm soát tất cả sản phẩm của mình là điều nhiên. Giờ chúng ta cùng đi chi tiết vào thành phần của dầu Mineral, sẽ có nhiều điểm khác biệt so với dầu DOT rất nhiều.

Không giống như dầu DOT, dầu Mineral không bị hấp thụ nước, do đó, sẽ không tồn tại khái niệm nhiệt độ sôi khô và nhiệt độ sôi ướt, và vì vậy, nhiệt độ sôi của dầu Mineral luôn được giữ cố định, đây là điểm lợi thế của dầu Mineral.

Nhưng điểm bất lợi của điều này chính là nếu cố sự cố rò rỉ xảy ra ở hệ thống phanh và nước có thể chui vào bên trong thông qua chân ron cao su hoặc khoá nối nhỏ thì nhiệt độ sôi của dầu Mineral ngay lập lức bị giảm xuống rất nhanh và chỉ bằng xấp xỉ nhiệt độ sôi của nước (100 độ C). Khi nước xâm nhập vào hệ thống phanh, nó không hoà tan và nằm tách biệt, và dầu có khối lượng riêng nhỏ hơn nên sẽ nằm ở phía trên, còn nước sẽ tụ lại phần bên dưới của hệ thống phanh (heo dầu), đây lại là phần tạo ra ma sát và sinh nhiệt chủ yếu trên hệ thống phanh, do đó làm phanh mất hiệu suất.

Đây là thông tin về nhiệt độ sôi của dầu Mineral:

Dầu MineralNhiệt độ sôiSự khác biệt
Magura Royal Blood120 độ C—
Valoline LHM+249 độ C107%
Shimano280 độ C12%
Juice Lubes290 độ C3.5%

Tất cả những con số trên được cung cấp bởi nhà sản xuất, và bạn có thấy ngạc nhiên không khi nhiệt độ sôi của dầu Magura lại chỉ có 120 độ C, thấp nhất trong tất cả đối thủ cùng thị trường, nguyên nhân của con số này vẫn là một bí mật của Magura nhưng có một điều mà chúng ta biết được là dầu Magura được pha chế dựa trên dầu của Castrol Vitamol V10.

Một ngạc nhiên khác đó chính là nhiệt độ sôi của Juice Lubes, một thương hiệu chiếm rất nhỏ trong thị phần lại là người chiến thắng trong cuộc so kè này.

Thời hạn sử dụng

Do đặc tính hấp thụ nước, nên tất cả các dòng dầu DOT (trừ DOT 5) đều bị giới hạn thời gian sử dụng, đó là lý do các chai dầu DOT được kiểm định và đóng chai trong seal kín. Khi mở seal ngay cả khi bạn không sử dụng, nó bắt đầu tiếp xúc với môi trường bên ngoài và bắt đầu hấp thụ nước, lúc này nhiệt độ sôi được công bố bởi nhà sản xuất cũng bắt được giảm.

Castrol đưa ra khuyến cáo cho các chai dầu DOT đã mở hộp của họ thời hạn sử dụng trong vòng 12 tháng. Sẽ là không tốt nếu chai dầu phanh đã khui và không được bảo quản kín trong vòng vài tháng mà bạn vẫn tiếp tục sử dụng, trừ khi bạn không còn lựa chọn nào khác. Để tránh lãng phí khi đã khui một hộp lớn, bạn chỉ nên dùng chai nhỏ (100mm) nếu bạn chỉ cần thay thế cho 1 bộ phanh dầu.

Còn đối với dầu Mineral, vì tính chất không hấp thụ nước, nên bạn không cần bận tâm đến thời hạn sử dụng, thời hạn lưu trữ là không có giới hạn.

Mức độ tương thích

Như bạn có thể nhìn thấy, Dầu DOT và Mineral không thể pha trộn với nhau.

Dầu DOT với thành phần Glycol (DOT 3,4,5.1) hoàn toàn tương thích và có thể trộn lẫn với nhau mà không làm ảnh hưởng đến đặc tính và hiệu suất của phanh. Việc pha trộn hoặc thay đổi chỉ ảnh hưởng đôi chút đến nhiệt độ sôi bên trong mà thôi.

Riêng đối với dầu DOT 5, nó không thể pha trộn với bất kì dầu DOT nào và kể cả dầu Mineral, dầu DOT 5 chỉ tương thích với hệ thống phanh được thiết kế dùng dầu DOT 5 mà thôi. Hiện tại, đối với xe đạp vẫn chưa có dòng phanh nào sử dụng dầu DOT 5, và bạn cũng phải lưu ý rằng DOT 5 và DOT 5.1 tuy tên gọi gần giống nhau nhưng bạn không được nhầm lẫn và sử dụng nhầm lẫn 2 loại dầu này.

Còn với các loại dầu Mineral, dầu Mineral ngoài được ứng dụng trong dầu phanh, nó còn được dùng làm dầu trẻ em, kem, thuốc mỡ, mỹ phẩm … vì không có tổ chức nào quy định tiêu chuẩn, nên chắc chắn những thông tin về độ tương thích cũng không được quy định, các hãng sản xuất thì giữ bí mật về công thức nên tính tương thích chỉ là tương đối, theo như biểu đồ thì bạn vẫn có thể pha trộn các loại dầu Mineral với nhau nhưng có thể hãng sẽ từ chối bảo hành những trường hợp này nếu không may xảy ra sự cố.

Tóm tắt về ưu và nhược điểm

Dầu DOT (3, 4, 5.1)

Ưu điểm dầu DOT
Nhiệt độ sôi cao Trong đó cao nhất là dầu DOT 5.1
Hấp thụ nướcKhông làm đọng nước bên trong hệ thống phanh
Có tiêu chuẩn chungĐược kiểm soát và quy chuẩn bởi tổ chức DOT
Được sự dụng rộng rãiĐược sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất là trong ngành công nghiệp oto – xe máy – xe đạp
Giá thành rẻGiá thành rẻ so với dầu Mineral
Dễ làm sạchDễ lau chùi và tẩy sạch với 1 miếng giẻ lau nhỏ
Nhược điểm dầu DOT
Có hại khi tiếp xúc Có thể gây hại cho mắt và da tay nếu vô tình tiếp xúc, hoặc làm bay màu sơn xe.
Hấp thụ nướcChính yếu tố hấp thụ nước cũng là nhược điểm làm giảm nhiệt độ sôi
Không bảo quản lâuKhông bảo quản được lâu sau khi mở hộp

Dầu Mineral

Ưu điểm dầu Mineral
Nhiệt độ sôi cao Hầu hết nhiệt độ sôi của Mineral cũng tương tự như DOT.
Hấp thụ nướcKhông hấp thụ nước và nhiệt độ sôi không bị giảm theo thời gian.
Bảo quản lâuCó thể sử dụng liên tục sau khi đã mở nắp dầu.
Không gây hạiAn toàn cho da và mắt khi tiếp xúc, không làm bay sơn.
Tiêu chuẩn riêngMỗi hãng quy định tiêu chuẩn riêng cho dòng phanh của mình
Dễ làm sạchDễ lau chùi và tẩy sạch với 1 miếng giẻ lau nhỏ
Nhược điểm dầu Mineral
Giá thành caoKhi so sánh với dầu DOT
Hấp thụ nước Nước khi đi vào trong sẽ không được hấp thụ và đọng lại bên trong làm mất hiệu suất toàn hệ thống phanh.
Không phổ biếnChỉ có thể mua online hoặc các shop xe đạp chuyên dụng
Tiêu chuẩn riêngMỗi hãng quy định tiêu chuẩn riêng cho dòng phanh của mình nên không có chuẩn chung và khác biệt về các loại dầu là rất lớn.

Nhược điểm lớn của dầu Mineral có lẽ là chi phí và độc quyền bởi hãng, họ có thể từ chối bảo hành nếu bạn không sử dụng đúng loại dầu mà hãng chỉ định. Ngược lại với Mineral, DOT được sản xuất bởi rất nhiều nhà sản xuất miễn họ tuân theo quy chuẩn mà tổ chức DOT đưa ra. Tuy nhiên, nhiều người có quan điểm rằng chính sự độc quyền của Shimano hoặc Magura tạo ra tâm lý cho rằng họ muốn kiếm thêm thị phần và lợi nhuận bằng cách cảnh báo người dùng chỉ nên dùng dầu của hãng. Và ưu điểm khác của Mineral chính là an toàn cho người sử dụng, nó không gây hại cho da và mắt hoặc làm hỏng sơn xe nếu bạn vô tình bất cẩn.

Và người chiến thắng là …

Chúng ta đã điểm qua thành phần cấu tạo, ưu và nhược điểm của cả 2 loại dầu này, thật khó để so sánh đâu là loại dầu tốt hơn vì thực sự các hãng và nhà sản xuất đều có lý do chính đáng để chọn “máu” cho sản phẩm của mình. Còn bạn thì sao?

Bạn thích dầu phanh nào hơn?
Vote
×

Bài viết tham khảo từ website epicbleedsolutions.com của tác giả: Alex Mansell