Что в суппорте тебе моем?

Гости дорогие

В апреле 1970 года с конвейера Волжского автомобильного завода сошли первые «Жигули» ВАЗ 2101. А в конце первого десятилетия ХХI века АВТОВАЗ наконец-то понял: все его модели безнадежно устарели, и особенно – «классика». А поняв, решил осчастливить население новым бюджетным седаном LADA Granta.

Это было не единственное озарение, посетившее автозаводцев. Они сообразили, что без современных компонентов новую модель не освоить. Поэтому эффективные и комфортные тормоза играют здесь не последнюю роль.

И вот в один прекрасный день в двери ярославского ОАО «ТИИР», давнего партнера и поставщика АВТОВАЗа, постучалась делегация из Тольятти: сделайте для нашей Granta колодку дискового тормоза, как у Mercedes, Land Rover, Ford. Настоящего европейского уровня – эффективную, термостойкую, износостойкую, комфортную. Вы же умеете...

Делегацию приняли с почетом, как и положено между заказчиком и поставщиком, да и вообще между воспитанными людьми. Обсудив проблему и уточнив детали, порадовали: возьмемся, сделаем.

Правда, сроки были поставлены очень жесткие – в скором времени новой ВАЗовской модели предстояли сертификационные испытания. Счет шел буквально на недели. Но к счастью, ТИИР уже давно работал на перспективу – и сейчас это пришлось как нельзя кстати. Не то чтобы ярославцы достали с полки готовое решение, вовсе нет... Но и с нуля начинать не пришлось: было что адаптировать, совершенствовать. Поговорим об этом более подробно.

Отпускается строго по рецепту

Освоение линейки инновационных накладок дискового тормоза ТИИР начал в 2010 году. Вообще-то я не люблю слово «инновация» – слишком уж часто оно звучит из уст чиновников и журналистов. Но в данном случае произношу его осознанно и с уважением. Судите сами: в основе этой линейки лежит принципиально новая фрикционная композиция ТИИР-295.

В чем же ее инновационность? Можно ответить коротко: в рецептуре фрикционной смеси и технологии производства. На самом деле за этой фразой стоит многое. Композиция создается на основе высококачественного импортного сырья и особых добавок, позволяющих:

• повысить износостойкость накладок и контр­тела (тормозного диска);

• обеспечить высокую термостойкость и стабильность коэффициента трения во всем диапазоне температур при торможении;

• гарантировать комфортность при эксплуатации, а именно – плавность торможения, а также отсутствие шумов и вибрации.

При создании колодок нового поколения специалисты ТИИР разработали особый подслой между каркасом и фрикционной накладкой. Он обеспечивает требуемую прочность соединения накладки с каркасом во всех диапазонах рабочих температур тормозного узла. А для упрощения приработки нового изделия внедрили операцию термоудара. Благодаря ей новые колодки имеют стабильный коэффициент трения уже при первом торможении – а значит, их можно эксплуатировать в обычном режиме сразу после установки в суппорт.

Отличные результаты, действительно инновационные. И все перечисленное богатство оказалось в распоряжении заказчиков из Тольятти.

Ну хорошо, а процесс, технология, тонкости? Как ни пытался я узнать, какие ингредиенты входят в рецептуру, какие именно добавки обеспечивают столь замечательные свойства, в ответ получал лишь вежливые улыбки: извините, это производственный секрет, «ноу-хау»...

Правда, кое-что всё же рассказали. Например, что будущее качество начинается с морфологии. Это означает, что поступающее сырье не только подвергают химическому анализу, но и оценивают по форме и размерам частиц, а также по характеру поверхности. Благодаря разработкам ТИИР показатель «морфология» теперь включен в «Перечень сырья и материалов, подлежащих входному контролю».

А еще сообщили, что в рецептуре фрикционного материала (и, следовательно, в продуктах износа колодок) полностью отсутствуют вредные для здоровья человека и окружающей среды компоненты, такие как асбест, свинец, кадмий и др. Иными словами, материал отвечает Директиве 2000/53ЕС. Если уж Европа, то и нормативы соответствующие.

И тут наш разговор плавно перешел к испытаниям.

Беспристрастные цифры

Разумеется, перед сдачей автозаводу, да и в процессе доводки эксплуатационных показателей, новые колодки проходили многочисленные испытания. С их организацией проблем не возникло, поскольку у разработчиков есть собственный Испытательный центр. Ограниченная журнальная площадь не позволяет описывать «экзамены» подробно, поэтому ограничимся констатацией результатов. Но сначала небольшое отступление.

Как заведено в современном бизнесе, тем более в конвейерных поставках, заказчики рассматривали для своего детища несколько вариантов тормозных колодок. Среди претендентов было изделие известной зарубежной фирмы – назовем его «импортный аналог». Поэтому ТИИР пришлось не только демонстрировать высокие показатели «в личном зачете», но и участвовать в невольном соревновании – весьма непростом, поскольку противник тоже был не лыком шит.

Так вот, ярославские изделия для LADA Granta продемонстрировали хорошую прирабатываемость и стабильность характеристик в зависимости от давления; прогнозируемость поведения на FADE 1, стабильную эффективность при высоких температурах. Если кто не знает, FADE 1 – это имитация на испытательном стенде спуска по горной дороге с частыми торможениями, т.е. обыгрывание жизненно важной ситуации. А еще есть FADE 2 – повторная имитация такого спуска, показывающая, насколько хорошо колодка восстанавливается после FADE 1. И что же? Колодки ТИИР подтвердили стабильность характеристик и прогнозируемость поведения на FADE 2, а также стабильность фрикционных свойств при единичных торможениях в том же FADE 2.

А как дела у импортного аналога? Прямо скажем, неважно. Посмотрим на графики. Коэффициент трения μ обязан уложиться «в коридор» – область, ограниченную двумя эталонными кривыми. Из обоих рисунков видно, что ярославские изделия (синие линии с метками «кружок») аккуратно укладываются в заданный диапазон. Чего не скажешь об импортных образцах (черные кривые с метками «треугольник»).

Теперь об износных характеристиках. Колодки ТИИР продемонстрировали меньшие износы – как фрикционных накладок, так и диска. А еще они обеспечили хорошую комфортность торможений – это прямое следствие стабильности фрикционных свойств. Кроме того, испытатели зафиксировали отсутствие писка и меньший расход тормозной жидкости в сечении трубопровода. Кстати, последний показатель говорит об оптимальной сжимаемости накладки.

Итоговое сравнение ярославских и зарубежных образцов наглядно показывает, кто стал победителем. Еще раз перечитаем отчеты об испытаниях и сделаем выписки. Извините за формализованный язык и некоторые повторы. Ничего не поделаешь – документ есть документ. Здесь допускается только однозначное толкование, без всяких вольностей. Итак...

Накладки ТИИР-295 по фрикционно-износным свойствам в целом соответствуют требованиям ТУ 38.114499-96. На всех видах испытаний они характеризуются стабильными и прогнозируемыми фрикционными свойствами, как в процессе единичных торможений, так и в сериях торможений с нагревом и после него.

Накладки «импортный аналог» по фрикционно-износным свойствам не соответствуют требованиям ТУ 38.114499-96. На всех видах испытаний характеризуются завышенной эффективностью торможений, нестабильностью фрикционных свойств в процессе единичных торможений при нагревах, ростом эффективности торможения после нагревов и торможений с высоких и средних скоростей, а также в целом в процессе испытаний.

Накладки ТИИР-295 обеспечивают безопасное и комфортное торможение вследствие прогнозируемости фрикционных свойств, хорошей прирабатываемости, меньшего расхода тормозной жидкости в процессе нагрева и отсутствия писка (несмотря на меньшую величину сжимаемости и отсутствие противошумной пластины). Характеризуются щадящим воздействием на тормозной диск, износ которого ни в одном из испытаний не превысил 0,01 мм.

Накладки «импортный аналог» не обес­печивают достаточной комфортности торможений вследствие писка, особенно после нагревов. И это несмотря на наличие противошумных пластин и очень высокую сжимаемость – 205–214 мкм в холодном состоянии (у ТИИР-295 – 142–157 мкм). Кстати, такая сжимаемость одновременно приводит к увеличению расхода тормозной жидкости через сечения трубопровода. Износ накладок в 1,1–1,5 раза больше, чем у ТИИР-295 в зависимости от типа испытания. Особо надо отметить агрессивность накладок «импортный аналог» по отношению к контртелу – износ тормозного диска на отдельных испытаниях составил от 0,04 до 0,145 мм.

Таким образом, беспристрастные цифры свидетельствуют: колодки, разработанные и выпускаемые ОАО «ТИИР», конкурентоспособны и не уступают лучшим зарубежным аналогам. А иные зарубежные образцы даже превосходят, в чем мы только что убедились.

Эта история закончилась, как и должна была закончиться: работу выполнили в срок, создав для ВАЗа тормозную накладку принципиально нового качества. И сертификация тормозной системы прошла «на ура». На формальном языке это звучит так: автомобиль Lada Granta получил одобрение с точки зрения тормозной системы, что подтверждено сертификатом НАМИ. А значит, новая модель из Тольятти понравится современному продвинутому автомобилисту, ценящему надежность, безопасность и комфорт.

К сожалению, комплектация автомобиля LADA Granta колодками дискового тормоза из композита ТИИР-295 производства ОАО «ТИИР» планируется только со второго полугодия 2012 года.

Предполагается, что колодками дискового тормоза из вновь разработанного композита ТИИР-295 будут комплектоваться автомобили LADA Granta в исполнении «Люкс» с 14-дюймовыми колесными дисками.

Слово разработчикам

Вера Изюмова, канд. техн. наук, заведующая лабораторией ОАО «ТИИР»

Замечательно, что АВТОВАЗ стремится выпускать автомобили европейского качества. И очень приятно, что его партнером в этом деле выступает ОАО «ТИИР». Но есть и досадные моменты – например, стремление автозавода сэкономить на том, на чем экономить нельзя. Все же тормоза – это не резиновые коврики... Первоначально завод хотел получить колодку со скосами, пазом во фрикционной накладке и резино-металлической противошумной пластиной. Потом отказался от некоторых позиций, чтобы вписаться в бюджет. Однако требования по всем ключевым параметрам оставил, и нам пришлось обеспечивать характеристики колодки исключительно за счет рецептуры фрикционного материала, включающей, кстати, до 20 компонентов.

Это была тонкая, буквально филигранная работа – ведь каждый ингредиент решает свою уникальную задачу, а вместе они дают требуемый синергетический эффект. Вибрации и писк при торможении мы устраняем двумя путями: во-первых, за счет той же рецептуры; во-вторых, благодаря особому полимерному покрытию каркаса.

Стоимость изделия, о которой так беспокоился автозавод, получилась существенно ниже, чем у импортных колодок, и немного выше, чем у серийных образцов предыдущего поколения.

Мы очень рады, что наша колодка принята АВТОВАЗом, а LADA Granta сертифицирована. Это заслуга всего коллектива нашего предприятия, но хотелось бы отметить роль наших испытателей, которые долго и всесторонне «экзаменовали» колодку, прежде чем сдать ее заказчику..

Слово испытателям

Виктор Карпицкий, канд. техн. наук, заведующий Испы­тательным центром ОАО «ТИИР»

Читателям важно знать, что оценка качества вновь разрабатываемых и серийно выпускаемых тормозных изделий по фрикционно-износным свойствам проводится методами стендовых испытаний.

Существуют привычные «экзамены» колодок по ТУ, но АВТОВАЗ просил нас провести стендовые испытания по всем известным международным методикам: AK Master, Wear Blocks, AMS и др. Это говорит о серьезности намерений автозавода соответствовать европейским требованиям. Кратко охарактеризую некоторые из методик.

Методика AK Master является наиболее универсальной. Она позволяет комплексно оценить фрикционно-износные свойства колодок, причем как в холодном состоянии во всем диапазоне эксплуатационных режимов работы тормоза, так и при нагревах до 500–600° С.

Испытания методом Wear Blocks дают возможность проанализировать износ колодок при разных сочетаниях нагрузок. При этом температуры изменяются от 100 до 350° С, а скорости, с которых начинаются торможения, – от 50 до 180 км/ч. Испытания проводятся в режимах как полного торможения, так и частичного притормаживания.

Особенностью испытаний AMS является оценка поведения колодок в экстремальных условиях, когда температуры достигают 700° С и выше. При этом оцениваются не только фрикционные свойства, но и характеристики управляемости торможением, например абсолютный расход тормозной жидкости через сечения трубопроводов, а также его изменение как в статике (до и после нагрева), так и в динамике.

Мы выполнили требования автозавода и провели полномасштабные испытания по всем методикам.

• Юрий Буцкий