Как делают тормозные колодки Sangsin

Популярность тормозных колодок Sangsin у российских автовладельцев объясняется выгодным сочетанием цены и качества продукта. Побывав на заводе компании Sangsin Brake в Корее, мы познакомились со всеми тонкостями разработки и производства этих деталей

Долго разглагольствовать о южнокорейском автопроме особой нужды нет: на глазах нынешнего поколения корейский «тигр» прыгнул, хоть и позднее, но не менее удачно, чем японский. Сейчас впору беспокоиться о китайском «драконе»: стремительный прогресс и коммерческий успех корейских марок, пусть и с некоторыми оговорками, больше ни у кого не вызывают сомнения. О месте страны в мировой автомобильной табели о рангах начинаешь четко понимать, глядя на транспортный поток на корейских дорогах. Машины здесь, в основном, новые: средний срок их службы не превышает шести лет. Выглядят они очень современно и нарядно. Подавляющее большинство — местного производства. Сказываются введенные в свое время разумные заградительные таможенные пошлины: бурно стартовавшему автопроизводству дали развиться за счет местных ресурсов. Изредка на трассе попадаются европейские магистральные тягачи, но они растворяются в обилии корейских тяжелых машин. Отечественные машины доминируют и в представительском классе: история и окружение сделали всех жителей страны патриотами. Но, справедливости ради, нельзя не признать: в сверкающем потоке современных с виду машин моментально выхватываешь редких «европейцев», в основном «немцев». Чувствуется «порода». Азиатский дизайн для нас все-таки скучноват, хоть качество и вызывает уважение.

Сказанное об «автомобилях в сборе» в полной мере относится и к такой скучной самой по себе теме, как тормозные колодки, ради которых мы, собственно, и приехали на берега Тихого океана. Все увиденное (или показанное?) на заводе, складе и в лабораториях Sangsin Brake не поразило ни масштабами, ни технологическими изысками, но может быть охарактеризовано одним единственным словом — «добротно».

Азию, как известно, населяют очень практичные народы. Что ценит местный автопроизводитель? Своевременность поставок и качество на уровне оговоренных технических требований. А местный автовладелец? Качество не ниже уровня, определенного соответствующими стандартами (в данном случае — R 90), и легкость приобретения изделия, подходящего к его машине. Это — «необходимые и достаточные условия».

ПРО КИТА

Шины, рулевое и тормоза — вот три кита, на которых стоит безопасность автомобиля. Остальное — «опции», без которых худо-бедно можно обойтись. Мир наш несовершенен, в нем нет ничего идеального, в частности — нет и идеальных тормозов. Любые конструкции и материалы имеют свои достоинства и недостатки. Задача конструктора состоит в том, чтобы найти компромисс, обеспечивающий соответствие изделия заданному уровню качества при приемлемой цене. Никому (кроме недобросовестного торговца) не нужна грошовая подделка, едва ли найдется много желающих купить «суперколодки» по цене всей тормозной системы.

Продолжим перечень противоречий. В середине минувшего века, когда использовались почти исключительно барабанные тормоза, их дисковые аналоги рассматривались как диковинные «гоночные штучки». Но со временем диски «прижились» сначала на передней, а затем и на задней осях. Какая конструкция лучше? Обе несовершенны, но приемлемы для тех или иных условий эксплуатации.

За счет лучшего охлаждения и самоочищения от воды и грязи дисковые тормоза имеют более высокую стабильность торможения. Конструкция обеспечивает простоту замены колодок и определения их износа, как визуально, так и с помощью встроенных индикаторов износа. С другой стороны, низкая тормозная мощность требует применения усилителя (вакуумного, электрического и т. п.), а малая площадь контакта — повышения давления. Следствие этих факторов — непродолжительный срок службы накладок. Для доведения последнего до приемлемого уровня приходится применять более дорогие фрикционные материалы. У самоочищения открытого диска есть и обратная сторона: он столь же легко покрывается грязью на бездорожье. При свойственных условиям малых скоростях и очищающие центробежные силы невелики. Не удивительно, что в Европе от барабанов отказывались по мере совершенствования дорог. У нас же, если не считать столиц и некоторых крупных городов, уместны не только барабаны, но и танковые фрикционы.

Но и с барабанными тормозами дело обстоит не лучше. Конечно же,  они обеспечивают более высокую тормозную мощность, причем даже без сервопривода, за счет мускульной силы водителя. Возможность использования фрикционных поверхностей большей площади позволяет снизить давление, что положительно сказывается на износостойкости. Тормозной механизм и колодки лучше защищены от грязи, зато самоочищаться они не способны. К тому же, закрытая конструкция не способствует рассеиванию образующейся при трении теплоты: при большой нагрузке барабанные тормоза «вянут», т.е. теряют свою эффективность.

Существуют проблемы и с выбором материалов накладок. Таковым может быть даже просто чугун и просто кирпич. Вот только вреда от них будет больше, чем пользы. Для обеспечения прочности накладки в ней в качестве «каркаса» используется тот или иной волокнистый материал. В конце минувшего века асбест, идеально подходящий и обычно использовавшийся в этих целях, был признан канцерогеном. От его применения стали отказываться, в частности, в пользу более дорогого, но не более эффективного арамида. Между тем, многие специалисты полагают, что раковые заболевания легких вызывает пыль коротковолокнистого чилийского асбеста, продаваемого во всем мире, в то время как наш длинноволокнистый уральский, если не абсолютно, то, по крайней мере, относительно безвреден. От отказа от асбеста экологическа я ситуация несколько улучшилась, но эффективность тормозов не выиграла. Кроме волокон кевлара, ныне используют керамику.

Связываются волокна термореактивными (чаще всего фенольными) смолами. В состав включаются непосредственно фрикционные компоненты и специальные добавки. Тормоза, сцепление и фрикционы АКП — узлы автомобиля, где трение работает «во благо». Что не отменяет процесса износа деталей. Чтобы совместить несовместимое, в состав накладки включают стабилизаторы и модификаторы трения, наполнители и даже особые смазки. Состав смеси — фирменная тайна за семью печатями. Ею определяется «характер» тормозов: будут ли они резкими, мягкими или, скажем, «вялыми». Смесь определяет срок службы колодок и сопряженных с ними дисков или барабанов. Накладки не должны слишком быстро стирать своих «контрагентов»: они стоят дешевле и при дисковой конструкции меняются легче. Корейские специалисты считают, что в среднем замена диска совпадает с четвертой заменой колодок. В наших сервисах считают так же. Но один из инженеров Sangsin Brake похвастался, что при пробеге более 230 тыс. км на его машине стоят первые («родные») диски и седьмые по счету колодки. Остается гадать, то ли он тормозит очень «нежно», то ли колодки ему мастрячат по спецзаказу.

Еще одной «материальной» проблемой является использование в составе накладки… металла. Металлические волокна (стружка) отводят тепло от пятна контакта, что снижает термонагруженность узла и способствует поддержанию эффективности торможения. С другой стороны, слишком твердый металл будет стачивать диск, слишком мягкий — обволакивать трущиеся поверхности, ухудшая их работу. Часто использовались и по сей день кое-где используются алюминиевые и медные сплавы, в Sangsin Brake утверждают, что применяют низкоуглеродистую сталь.

Корейские инженеры предложили сравнить два материала, используемых для обеспечения трения, — двуокись титана и арамидные волокна (пульпу). Первый отличают термостойкость и сохранение коэффициента трения при нагреве, стойкость к долговременному тепловому воздействию и способность гасить вибрацию. Для второго характерны высокие показатели прочности на разрыв и упругости, высокие износостойкость и термоустойчивость, низкие износ, загрязнение и повреждение диска. Какому из материалов вы бы отдали предпочтение?

Это только «эскизный набросок» общей картины проблем, возникающих при создании таких «простых» тормозных колодок. Посмотрим, как их решают в Корее.

R&D — НИОКР ПО-НАШЕМУ

Подразделение Research and Development (наш термин — научно-исследовательских, опытных и конструкторских работ) — гордость и святая святых любой уважающей себя фирмы. Нам дозволили краем глаза подсмотреть, как создаются и испытываются новые тормозные колодки.

Служба R&D в Sangsin Brake подчинена главному технологу компании и возглавляется директором по НИОКР, который управляет работой сразу двух подразделений — отдела исследований и испытаний и отдела разработок. Первый из них в свою очередь делится на под отделы исследований со своей химической лабораторией и испытаний и оценок, располагающий собственным гаражом, акустической климатической камерой, вмещающей даже грузовик, и динамометрической лабораторией. Камера позволяет определять уровень шума, издаваемого тормозами при температуре окружающего воздуха в пределах от минус 15 до плюс 50 градусов Цельсия. Но и сибирские морозы корейцам не страшны: в малой камере можно «послушать» колесные тормозные механизмы по одному при значительно более низких температурах.

«Разработки» делятся на непосредственно разработки и конструирование. В распоряжении одного из них — цех прототипов, другого — еще одна динамометрическая лаборатория. Все подразделения состоят из команд, решающих конкретные задачи. Список диагностического и испытательного оборудования от ведущих мировых производителей занимает две страницы.

Разрабатывать оригинальные комплектующие для перспективных моделей автомашин несколько проще, чем копировать «чужие» запчасти: большая часть нужной информации содержится в техническом задании, поступающем от автопроизводителя. Для начала работы над запчастью для вторичного рынка купленную колодку нужно тщательно обмерить, испытать по максимуму параметров и подвергнуть химическому анализу. После чего составить собственное внутреннее техзадание. Правда, требования к запчастям не столь жесткие, как к «оригиналу»: слишком дорогие, по его мнению, колодки конечный покупатель своим вниманием не жалует. Тем не менее любое выпускаемое изделие будет, как минимум, соответствовать отраслевым Правилам ECE R 90, т.е. отвечать требованиям безопасности.

Стендовыми испытаниями дело не обходится. Для каждого нового продукта приобретается или получается у заказчика соответствующий автомобиль«носитель». Вереница машин у ворот климатической камеры наглядно показывала, над каким ассортиментом конструкторы работают сегодня.

ПРОГУЛКА ПО ЗАВОДУ

На головном предприятии в Корее производятся изделия трех основных брендов, принадлежащих Sangsin Brake. Колодки Hi-Q, по словам специалистов компании, создают «невероятно мягкое ощущение педали», они служат долго и «дают пожить» тормозному диску. Колодки дружелюбны к окружающей среде, т.к. не содержат асбеста.

Долго служат и «профессиональные колодки» Hi-Q TAXI с «качеством стандартного оборудования». Они обеспечивают столь важную при длительной работе водителя легкость хода педали при максимальной эффективности тормозов. Насколько долго служат эти колодки, судить не берусь: пробеги у такси большие, интенсивность движения тоже, тормозить приходится часто, но колодки у такси в Корее меняют при каждом ТО. Премиальный бренд Hardron гарантирует безопасность и наибольшее тормозное усилие. Шум и вибрации снижаются до минимума. Специальный состав смеси почти не дает пыли, загрязняющей диск и обод колеса.

Здесь же, в Даэгу, в отдельном цехе выпускают колодки и механизмы барабанных тормозов для ком мерческого транспорта.

Специалисты-технологи, очевидно, скажут, что процесс производства любого изделия состоит из комбинации не слишком большого выбора операций. Мне лично показалось, что технологический процесс производства колодок весьма схож с таковым для свечей зажигания: то же «колдовство» со смесями и «железками», то же объединение их в единое целое, то же обилие термообработки. Не буду докучать читателям описанием техпроцесса (наиболее любопытные и продвинутые поймут все по схемам), поделюсь общими впечатлениями.

Завод как завод. Не хуже и не лучше виденных во множестве в Европе, Японии и Америке. Большая часть операций  автоматизирована. Рабочим остается либо благородно «стоять на стреме» за монитором, либо пахать по-черному на с трудом поддающейся механизации упаковке и установке изделий в приспособлениях. О том, что везде светло и чисто, говорить уже просто надоело. К рабочим отношение у начальства почти отеческое, но очередной отпуск у всех (если я ничего не путаю) — три дня в году, да и праздников поменьше, чем в Европе и, тем более, у нас.

Логистический центр-склад огромен. Он серьезно компьютеризирован, но до полной автоматизации комплектации заказов, как это довелось увидеть, например, у Total или ExxonMobil, дело не дошло. Возможно, оборот компании пока не позволяет сделать использование столь сложного оборудования рентабельным.

Структура кевларового (арамидного) волокна

Структура порошка двуокиси титана. Форма частиц вещества влияет на его физические и, следовательно, эксплуатационные характеристики

ДЕЛО ПРОШЛОЕ, ДЕЛО БУДУЩЕЕ

За войну шестидесятилетней давности нас, русских, в Южной Корее уже не укоряют. Тем более что, глядя на Германию, со своими северными братьями объединяться не рвутся. Америку, если не любят, то уважают. На Россию же в который раз смотрят с надеждой: такой огромный рынок. Правда, в постперестроечные годы мы их надежды не оправдали. Сейчас, когда наша страна вступает в фазу полноценной автомобилизации, у корейских производителей появляются новые шансы. Сбытовикам Sangsin Brake добавляют оптимизма успехи российского эксклюзивного дистрибьютора — торгового дома МЕРА. Объем продаж продукции Sangsin Brake достиг такого уровня, что корейцы начали всерьез прислушиваться к мнению российских партнеров. Так, в частности, начались поставки на наш рынок тормозных колодок для китайских автомобилей. Ранее компания поставляла их только на автозаводы, но определенный дефицит этих изделий у нас заставил ее пересмотреть свою сбытовую политику. Корейская программа фирмы перекрывает потребности нашего рынка практически полностью (в т. ч. по корейским машинам европейского производства). Спрос на запчасти для 150 наиболее распространенных в России японских моделей удовлетворен на 95 %. Растет ассортимент «европейских» и «американских» колодок.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Приношу извинения всем, кого могло задеть или обидеть частое употребление слов «Корея» и «корейский» вместо «Южная Корея» и «южнокорейский». Я с уважением отношусь к приверженности людей, живущих в КНДР к своим идеалам, восхищаюсь их самоотверженностью и удивляюсь долготерпению, но надо признать: автопром на Севере никудышный. А при сравнении двух государств северокорейской отраслью можно и вовсе пренебречь.

SANGSIN BRAKEM

Компания основана 13 августа 1975 года в начальный период становления корейского автопрома. И уже через четыре года она начинает поставки комплектующих для Hyundai. Сегодня капитал Sangsin Brake — $10,7 млн. Оборот компании в 2012 финансовом году составил $240 млн. С 27 октября 2004 г. ее акции котируются на бирже (KOSPI). Основная продукция — дисковые и барабанные тормозные колодки и механизмы. Sangsin Brake осуществляет 72 % всех поставок оригинальных комплектующих (колодок) на автосборочные предприятия страны. Заводы в Китае и Индии обеспечивают значительную часть потребностей местных автопроизводителей. Помимо поставок на конвейеры, компания производит выпуск колодок как запчастей для всех корейских, абсолютного большинства японских и значительной части европейских и американских автомобилей. Дочерние предприятия Sangsin Brake, кроме Кореи, Китая и Индии, созданы также в ОАЭ и США.