Результаты теста тормозных колодок для вазовских переднеприводников (см. АР № 4, 2002) стали для нас неожиданностью. Во-первых, выяснилось, что не все импортные колодки лучше отечественных. А во-вторых, оказалось, что некоторые колодки зарубежного производства в паре с обычными «восьмерочными» тормозными дисками работают эффективнее, нежели со своими, фирменными!
И мы решили устроить похожее испытание для дисков «восьмерочного» сцепления. Стоит ли взамен износившихся «родных» ведомых дисков покупать импортные? И есть ли смысл менять при этом сцепление в сборе — будут ли зарубежные ведомые диски работать лучше в составе «своей» корзины?
Сцепление — один из наиболее консервативных узлов современного автомобиля. После экспериментов с конусами, обшитыми кожей, человечество постепенно пришло к единой схеме — на всех легковых дорожных автомобилях с механическими коробками передач применяется сухое однодисковое сцепление. Устроено оно просто — ведомый диск с накладками из фрикционного материала зажимается между маховиком двигателя и нажимным диском мощной диафрагменной пружиной. Водитель, нажимая педаль, может выключить сцепление — нажимной диск отходит от ведомого, и сцепление выключается. Когда водитель отпускает педаль, то нажимной диск вновь входит в соприкосновение с ведомым. Следует короткая пробуксовка фрикционных накладок — и сцепление замыкается, жестко соединяя двигатель с трансмиссией.
Именно за счет фазы буксования ведомого диска автомобиль с «механикой» в состоянии плавно тронуться с места. Но в результате многократных пробуксовок фрикционные накладки изнашиваются, истончаются, и ведомый диск приходится менять.
Понятно, что главное назначение сцепления — передавать крутящий момент от двигателя к коробке передач. Здесь сцепление не должно работать на пределе, а обязано иметь как минимум 25-процентный запас. То есть если максимальный крутящий момент восьмиклапанного карбюраторного двигателя ВАЗ-21083 — 100,4 Нм, то сцепление должно без проблем передавать 126 Нм. Кроме того, на восьмиклапанных моторах ВАЗ-2111 с распределенным впрыском, которыми сейчас вовсю оснащаются «восьмерки» и «девятки», момент выше — 115,7 Нм. А ведь есть еще и тюнинговые варианты, когда форсированный двигатель развивает до 170 Нм и даже выше! Для них необходимы сцепления, которые способны передать около 200 Нм крутящего момента. Найдутся ли такие среди тех, что можно купить в обычных магазинах автозапчастей?
Для теста мы приобрели 11 наиболее распространенных в магазинах Москвы марок сцеплений — как отечественного, так и зарубежного производства. Но тут же столкнулись с проблемой идентификации закупленных образцов. На многих из них вообще отсутствовали какие-либо указания о производителях!
Только два ведомых диска отечественного производства не скрывают своего происхождения — фирмы ВИС (ВазИнтерСервис, Тольятти) и Начало (Набережные Челны) продают свои диски в коробках и снабжают их исчерпывающими надписями. А вот диски, которые нам продали под «псевдонимами» КамАЗ, Тольятти и Москва, лишены и упаковки, и какой-либо информации о том, кто, где и когда их сделал.
Аналогичная ситуация и с импортными сцеплениями. Например, красивые коробки фирмы Valeo снабжены лишь туманной надписью made by Valeo — то есть «сделано фирмой Valeo». А где сделано? Смотрим на штрих-код — ведь в его первых цифрах должна быть заключена информация о стране-производителе, стране-экспортере или о государстве, в котором зарегистрирован данный товарный знак. Но штрих-код начинается с цифр 276, а такого сочетания в перечне European Article Numbering вообще нет! Кстати, ведомые диски Valeo, в отличие от других импортных дисков, продавались без упаковок, «врассыпную». И информации о производителе на них не было никакой...
Следующее сцепление — Мара. Продавцы уверяют, что фирма турецкая, но на упаковках нет ни одного указания на это — отсутствует даже штрих-код. А на коробках со сцеплениями фирмы Borg&Beck — надпись made in EU, «сделано в Европейском Содружестве». Штрих-код с первыми цифрами 50 (Великобритания) вроде бы говорит о том, что Borg&Beck — фирма английская.
Забегая вперед, скажем, что эти марки проявили себя хорошо. Но наше доверие как покупателей такие детективные истории, безусловно, укрепить не способны.
Четкая «прописка» была лишь у сцеплений трех зарубежных марок — это QH (Великобритания), Luk и Sachs (обе фирмы — Германия).
Итого фирменных сцеплений набралось шесть. Из них сцепления двух марок мы смогли приобрести только в сборе — отдельно ведомые диски QH и Borg&Beck не продавались. А вот Luk, Sachs, Valeo и Мара продают порознь и ведомые диски, и корзины. Поэтому мы «катали» ведомые диски этих четырех марок как в составе российского сцепления, так и с «фирменной» корзиной. Итого набралось 15 вариантов.
Тесты проводились в лаборатории, аккредитованной Госстандартом в области испытаний асбестотехнической продукции. Кстати, название «асбестотехническая продукция» давно устарело — вредного для здоровья асбеста современные фрикционные накладки не содержат. Нынче их делают из спеченных до твердого состояния каучуков и смол, армированных металлическими и стеклоткаными нитями.
Испытания проводились в соответствии с ТУ 38.014200-91 «Накладки фрикционные. Метод стендовых испытаний в натурном узле». Натурный узел — это маховик со сцеплением в сборе, установленный на валу электродвигателя с рабочей частотой вращения 1600 об/мин (что примерно соответствует режиму мотора в момент, когда автомобиль энергично трогается с места). Ведомый диск «нагружен» валом со специальными маховиками — их масса подбирается так, чтобы при раскручивании имитировать нагрузку на сцепление при старте реального автомобиля, загруженного до полной массы, в 12-процентный подъем. Причем автоматика стенда «отпускает педаль» за строго фиксированное время — включение занимает ровно 0,6 секунды.
Итак, трогаемся в горку с полной нагрузкой. При этом приборы фиксируют коэффициент трения, температуру накладок, усилие диафрагменной пружины — и, конечно же, передаваемый крутящий момент. Кроме того, стенд позволяет измерить и угол, на который при старте ведомый диск провернулся относительно маховика. Это так называемый угол буксования, по величине которого тоже можно косвенно судить об эффективности работы сцепления.
Во-первых, мы решили измерить коэффициент трения фрикционных накладок при четырех разных значениях температуры — 50, 100, 150 и 200 градусов Цельсия. Дело в том, что сцепление при буксованиях разогревается. Например, ВАЗ нормирует коэффициент трения именно для «горячего» сцепления (он должен лежать в пределах 0,3—0,4 при температуре 200°С).
Во-вторых, каждый из 15 вариантов мы подвергли ускоренному ресурсному испытанию — 5000 стартов «в горку под нагрузкой» один за другим, без перерыва! Паузы для охлаждения делались только в том случае, если рабочие поверхности нагревались выше 300°С. А как только температура сцепления падала до приемлемых 200°С, стенд включался снова.
Но сначала по одному образцу всех ведомых дисков были разрушены на центрифуге — на так называемом центробежном разрывном стенде. В соответствии с нормативами ВАЗа ведомый диск «восьмерочного» сцепления должен выдержать раскрутку до удвоенной рабочей частоты вращения двигателя — в нашем случае это около 12000 об/мин. Ситуация, конечно, нереальная, но выявить брак способна. Все 11 марок «центрифугу» прошли успешно. Причем наиболее устойчивыми к высоким оборотам оказались отечественные диски Начало и КамАЗ, а наименьшим запасом, как выяснилось, обладают диски Borg&Beck.
После этого начался тест. Рабочие образцы дисков подвергли приработке к поверхностям маховика двигателя и нажимного диска корзины — их притирали друг к другу до тех пор, пока площадь контакта не превысила 90 процентов площади фрикционных накладок. И работа закипела.
Каковы результаты? В принципе, все 15 вариантов вполне работоспособны — откровенного брака нам не продал никто. И это уже повод для сдержанного оптимизма.
Главный параметр — это запас по передаваемому крутящему моменту. При первых включениях в аутсайдерах оказались комплект QH и ведомый диск Luk в российской корзине — они передавали всего 121 и 132 Нм соответственно. Формально этого будет достаточно даже для двигателя ВАЗ-2111 со впрыском топлива, который развивает, напомним, 115,7 Нм. Но требуемого запаса в 25% (это примерно 145 Нм) у этих сцеплений не было. Кроме того, оба диска отличались от остальных вариантов повышенной пробуксовкой при включении и самыми низкими коэффициентами трения.
Если бы мы ограничились этими замерами, то недрогнувшей рукой отбраковали бы оба комплекта. Но ситуацию изменил ресурсный тест — в ходе первой тысячи включений передаваемый крутящий момент в обоих «подозрительных» случаях начал расти и в результате достиг 147 и 181 Нм соответственно. Кстати, с подобным улучшением рабочих характеристик в ходе работы мы сталкивались и во время теста тормозных колодок — при нагреве фрикционный материал «допекается» и выходит на заданный уровень свойств.
Итак, явного брака среди купленных дисков и корзин нет. Но какой из комплектов все-таки лучше?
Безусловный лидер по величине передаваемого крутящего момента — комплект Valeo. Крутящий момент около 260 Нм годится даже для самых мощных форсированных моторов объемом 1,7—1,8 л! Но и среди отечественных дисков нашлись рекордсмены — это ВИС и Начало, которые способны передать более 230 Нм в паре с обычной вазовской корзиной.
Интересно, что среди дисков и комплектов с наименьшим запасом по моменту вообще не оказалось отечественных — только зарубежные. Например, приработанный диск Sachs в собственной корзине передает в среднем 130 Нм, комплект QH — 150 Нм. Меж тем момент на выходном валу стенда ни с одним из российских дисков в обычной вазовской корзине не упал ниже отметки в 170 Нм.
Причина такого успеха отечественных дисков в том, что они спроектированы в расчете именно на «родную» корзину. Дело в том, что величина передаваемого крутящего момента зависит не только от свойств фрикционного материала, но и от конструктивных факторов — в том числе и от толщины диска. Диафрагменная пружина имеет нелинейную характеристику со специфическим «горбом». Если поместить между маховиком и нажимным диском ведомый диск оптимальной толщины, то и развиваемое пружиной усилие будет максимальным. Соответственно, передаваемый крутящий момент тоже будет высок — даже если фрикционные накладки у диска не самые «цепкие».
А если ведомый диск окажется заметно толще или тоньше, то диафрагменная пружина «уйдет» из оптимальной зоны, и усилие ее прижима снизится. Яркий пример — диски Valeo и Luk, которые по толщине явно лучше подходят к «своим» корзинам, нежели к обычной «восьмерочной». Если в составе фирменных комплектов диски Valeo и Luk передают примерно 260 и 210 Нм, то в отечественной корзине они способны передать заметно меньший момент — около 190 и 180 Нм. То же самое касается и дисков Mapa, которые лучше работают в составе «своей» корзины.
Но есть и обратный пример. Если диск Sachs в обычной «восьмерочной» корзине работал отлично, передавая в среднем 180 Нм, то его двойник в фирменной корзине Sachs после первой же тысячи включений резко снизил эффективность — до 130 Нм. Впрочем, возможно, это связано с дефектом конкретного ведомого диска — коэффициент трения его накладок в длительном тесте упал с 0,26 до очень низкой величины в 0,2. Так что от обобщений и выводов в данном случае воздержимся. Но, возможно, мы столкнулись с той же ситуацией, что и при испытаниях тормозных колодок. Представители некоторых фирм-аутсайдеров тогда признали, что на рынок СНГ они поставляют более дешевую и потому чуть худшую продукцию, чем та, что продается ими в Европе.
Ресурсный тест выявил еще несколько любопытных закономерностей. Во-первых, разница в темпах износа фрикционных накладок в конце 5000 циклов достигла пятикратной величины! Наиболее износостойкие диски — это Mapa, ВИС, Sachs и Valeo. Невысоким оказался износ накладок у остальных импортных дисков, чуть больше фрикционного материала потерял диск Москва. А вот накладки дисков Тольятти, КамАЗ и Начало за те же 5000 включений износились сильно.
Не обошлось без поломок — на 910-м включении откололся кусок от фланца ступицы ведомого диска Мара, аналогичная неприятность после 3000 включений постигла диск Valeo. Причем в обоих случаях диски работали в фирменных корзинах. Но работоспособности оба сцепления при этом не потеряли — отколовшиеся куски металла были удалены из корзин, и оба диска дошли до конца ресурсного теста.
Итак, какой из вариантов мы признаем победителем? По соотношению цены и характеристик вне конкуренции ведомый диск ВИС — он способен передавать высокий крутящий момент, стоит лишь чуть дороже остальных отечественных дисков, но изнашивается при этом намного меньше. А наиболее «силовой» вариант — это комплект Valeo.
Но на самом деле результаты теста наталкивают на очевидную мысль — особой нужды в замене отечественных ведомых дисков на импортные нет! С другой стороны, гарантия качества отечественной продукции — больной вопрос. Купить подделку проще простого. Выход один — внимательно изучать на упаковке информацию о фирмах-производителях. Ведь наш тест только подтвердил: чем она полнее, тем больше гарантий качества...