Сегодня мы расскажем о накладках сцепления от Волжского завода асбестовых технических изделий (ВАТИ). На казенном языке стандарта 1786-95 эти детали называются "накладки фрикционные".

А многие автолюбители именуют их по старинке - "феродо".

История и физика

Термин "феродо" появился у нас в начале 30-х годов, когда для автомобильной промышленности закупались изделия, оборудование и технологии от одноименной немецкой фирмы.

Компания "Феродо" на рынке фрикционных изделий давно уже не монополист, но имя ее стало нарицательным. Впрочем, названия, равно как и традиции, - дело наживное. Сейчас на российских заводах рождаются новые технологии, а в народе - новые термины. Не исключено, что скоро мастера будут говорить не "приклепал "феродо", а "приклепал ВАТИ". Звучит ничуть не хуже.

А теперь давайте вспомним о тяжкой доле фрикционной накладки. Действие сцепления основано на передаче крутящего момента за счет сил трения между фрикционным материалом и так называемым "контртелом" из стали или чугуна. Понятно, что главная роль тут отводится коэффициенту трения.

А он зависит от скорости скольжения тел (правда, незначительно), давления на поверхности (вначале уменьшается, а потом растет), температуры (уменьшается) и других факторов. В общем, сложная это штука. Сложная и капризная.

Кривую уменьшения коэффициента трения при росте температуры можно представить в виде экспоненты с отрицательным показателем степени. Иными словами, это круто падающая характеристика. Поэтому производителю нужно подобрать такую рецептуру и способ изготовления накладки, чтобы сделать коэффициент трения стабильным в условиях изменения температур.

Конечно, это не единственная задача, стоящая перед заводами фрикционных изделий. Но она показывает, насколько тесно связана технология накладок с эксплуатационными характеристиками узла сцепления.

Какие они бывают?

По способу изготовления накладки можно разделить на пять групп:

- формованные из массы;

- прессованные из картона (картонно-бакелитовые) со специальной пропиткой;

- изготовленные из текстильной ленты с пропиткой (ткано-бакелитовые);

- спиральнонавитые, изготовленные из армированной нити с пропиткой;

- эллипсонавитые, тоже изготовленные из нити, но уложенной более рациональным способом, о котором будет рассказано ниже.

Российские заводы используют разные технологии - и тому есть веские причины, в том числе и экономические. Но прежде чем рассказать о выборе ВАТИ, давайте посмотрим, чем хорош тот или иной способ изготовления накладок.

Если говорить о стоимости продукции, то наиболее дешевыми получаются изделия первых трех групп. Но появление высокооборотных двигателей повысило требования к динамической прочности накладок. Ясно, что современный автомобиль должен иметь сцепление, защищенное от разрушения силами инерции.

И тут лидерство захватывают спиральнонавитые и эллипсонавитые накладки. Каркас из армированной нити, связанный специальным составом, прекрасно справляется с инерционными нагрузками. Правда, навитые накладки более дорогие, нежели формованные или прессованные, так как требуют специальных навивочных станков. Свою лепту в ценообразование вносит и внедрение безасбестовых ингредиентов - но тут ничего не поделаешь, это веление времени.

Ну а если выбирать между спиральнонавитыми и эллипсонавитыми изделиями? Что ж, давайте еще немного порассуждаем.

При формировании спиральнонавитой накладки нить укладывается по спирали, подобно намотке на швейную катушку. А в эллипсонавитых - по дуге эллипса, в направлении от внутренней окружности кольца к внешней, и наоборот. При многослойной навивке нить последующего слоя смещают относительно нити предыдущего. Наружная и внутренняя огибающие эллиптических кривых образуют контур будущей фрикционной накладки.

А теперь вернемся к спиральнонавитому кольцу: виток спирали мало отличается от дуги окружности. А значит, при возникновении дефекта поверхности ведомого диска, например, его выкрашивании или пригорании, можно легко получить кольцевую выработку на маховике или нажимном диске сцепления.

Другое дело эллипсонавитые накладки. Дефекты, конечно, возникают и там, но они распространяются по дуге эллипса к периферии. Кольцевой износ контртела здесь усредняется, что наглядно подтверждается практикой.

Кроме того, эллипсонавитые накладки более стабильны по весу, чем спиральнонавитые. Впрочем, перечислять достоинства этой технологии можно долго. Мы же ограничимся констатацией факта: сегодня во всем мире (!) производители фрикционных изделий перешли к технологии эллипсонавитых безасбестовых накладок. В их числе ОАО "Волжский завод асбестовых технических изделий".

Тайны Волжского завода

Итак, ВАТИ свой выбор сделал. Но специалисты завода не просто скопировали "эллипсную" технологию - они ее модернизировали.

Посмотрим на фото. Как уже говорилось, при навивке кольцо поворачивается, а дуга эллипса при этом смещается с определенным шагом. Важна ли его величина?

Безусловно. Если при повороте на 360 градусов нить ляжет "на нить" - грош цена такому кольцу, его прочность будет снижена.

Так вот: заводчане с помощью компьютерных расчетов настраивают станки так, что смещение нити получается некратным повороту до тех пор, пока изделие не "наберет" требуемую толщину! Иными словами, для кольца любых размеров и толщины (будь то сцепление МАЗа или "Жигулей") достигается оптимальное распределение плотности укладки. Вот почему изделия ВАТИ такие прочные - они легко выдерживают 12000 об/мин.

Сама нить, точнее, целая "коса" из стекловолокна, вискозы и латунной или медной проволоки, пропитывается специальным составом. В результате после навивки на станке, термической обработки в пресс-форме и шлифовки получают накладку, сохраняющую стабильность коэффициента трения (помните начало разговора?) при температуре до 300оС.

Сегодня завод выпускает эллипсонавитые кольца для легковых автомобилей ВАЗ, ГАЗ, "Москвич" и для грузовиков ЗИЛ, ГАЗ, МАЗ,

КамАЗ. Это, конечно, не предел. Гибкость технологии позволяет осваивать новые изделия очень быстро.

Завод производит фрикционные накладки как с вентиляционными канавками, так и без них. Надо сказать, что срок службы изделий с канавками дольше, да и маховик и нажимной диск при этом страдают меньше. Но накладки без канавок обходятся заказчику дешевле, поскольку изготовление пресс-формы в этом случае упрощается. Тут уж, как говорится, каждый выбирает для себя.

Но с канавками или без них, фрикционные накладки ВАТИ - это добротные современные изделия, выполненные по самой современной технологии. Можно даже пошутить: это накладки "без накладок". То есть без проблем.