autoExpert




autoExpert » СТАТЬИ » Автокомпоненты » Schaeffler. В центре вращения индустрии

Schaeffler. В центре вращения индустрии

Кто разрабатывает современные автомобили? Самый простой ответ - конструкторы автоконцернов. Однако, очевидно, что они не изобретают каждую гайку, а используют множество компонентов, разработанных и произведенных специализированными компаниями. А если еще точнее - разработки узлов и агрегатов зачастую осуществляются общими усилиями.

История взаимоотношений автопроизводителей и поставщиков деталей
На заре автомобильной промышленности процветало штучное производство. Конструктор делал эскизный проект, а работники его мастерской сами изготавливали большую часть компонентов. Некоторые специфические узлы заказывались производителям деталей для паровых машин и другой техники. Путем эксперимента конструкция вырисовывалась, подбирались более подходящие размеры и конструкции узлов. Принятая в серию, если можно так говорить о нескольких десятках или сотнях машин, модель собиралась из деталей собственного изготовления фирмы и произведенных на заказ подрядчиками.

Schaeffler. В центре вращения индустрии

С появлением конвейерного способа сборки и началом производства массовых недорогих моделей автомобилей разделение труда между автопроизводителями и производителями компонентов усиливалось. Автомобилестроитель, при желании, мог собрать автомобиль их деталей, уже существующих на рынке, как из детского конструктора, разработав, разве что, кузов. Все остальное можно было заказать, а еще дешевле - купить в готовом виде, поскольку себестоимость деталей в пересчете на штуку тем ниже, чем больше их производится.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
В гибридных и электромобилях снижение потерь энергии и ее рекуперация приобретают решающее значение - ведущим разработчиком в этой области является компании Schaeffler и Continental (частично принадлежащая первой).


Так было довольно долго. Действительно, зачем изобретать узлы подвески, детали двигателей, подшипники и части трансмиссии, если все это можно купить? Главной задачей автопроизводителя было разработать привлекательный дизайн и комфортный салон, подобрать размеры и характеристику автомобиля под вкус и кошелек потребителя - кто лучше угадывал, тот лучше и продавал. При этом техническая сторона, за исключением спортивных автомобилей, эволюционировала медленно, и доступные цены на топливо не принуждали к погоне за экономичностью.

К середине ХХ века машины стали тяжелыми - даже "малолитражки" весили прилично для своих габаритов. А для любителей "мощи" собирались огромные атмосферные двигатели. Но время шло, автомобиль становился все более массовым, топливо неуклонно дорожало, росли скорости и одновременно - требования по безопасности, ужесточались экологические стандарты.

И, наконец, пришло время, когда разработчики "уперлись в технологический потолок".

Сконструировать конкурентоспособный автомобиль стало невозможно без ноу-хау в области производства компонентов. Особенно это проявляется в сферах двигателестроения и передачи усилия. КПД современных ДВС возрос с 25% до 60-70%, не в последнюю очередь благодаря снижению потерь на трение в подшипниковых узлах и трансмиссии. Без инновационных подшипников установка турбонагнетателей и повышение нагруженности двигателей не дали бы такого эффекта.

Сегодня автомобили конструируются в тесном взаимодействии конструкторов автоконцерна и производителя компонентов. Автомобилестроитель запрашивает у конструкторов комплектующих - какие характеристики того же подшипника или вала при определенных размерах и весе они могут выдать: по нагруженности, прочности, износостойкости, потерям энергии. Естественно, по каждому типоразмеру производитель компонентов выдает наивысшие параметры, ориентируясь на свои последние достижения - это в его же интересах.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Система электронной стабилизации движения электромобилей - разработка Schaeffler.Электропривод нового поколения E-Wheel Drive на автомобиль Ford Fiesta.

Именно поэтому не все автомобили одинаковы по надежности, производительности и топливной эффективности - лидирующие автоконцерны работают с лидерами в сфере запчастей, производители второго эшелона - с более заурядными поставщиками, и так далее. Теоретически автопроизводитель средней руки может создать люксовый автомобиль, но его цена сразу сравняется с ценой существующих в этом классе производителей, а конструкция все равно будет требовать доводки. Вот так и получается, что конструкция современного автомобиля определяется технологическими возможностями производителей комплектующих. Причем - вполне конкретных производителей.

Подшипник - опора всего, что движется
С приходом на рынок независимого автосервиса автомобилей нового поколения мы должны признать один факт - чем современнее модель, тем строже критерии для комплектующих. Ремонтируя свои старые автомобили, мы могли выбирать между оригиналом, качественным продуктом для вторичного рынка и дешевыми запчастями. Но последние годы автопроизводители отчаянно борются за снижение веса и потерь на трение, требуя от поставщиков комплектующих характеристик на грани возможного. Следовательно, и для вторичного рынка обеспечить необходимый уровень надежности может только производитель того же уровня, что и разработчик подшипника. А таких производителей в мире всего несколько.

Даже требования к геометрии подшипников сегодня таковы, что соответствия им можно добиться лишь на самом передовом оборудовании. А ведь геометрия - это самое простое. Для качества подшипника имеют значение: структура металла с максимальной целостностью кристаллической решетки сплава; степень полировки поверхностей шариков; особые свойства сепаратора для снижения внутреннего трения; учет влияния коэффициентов температурного расширения на зазоры, и так далее. Современный автомобильный подшипник по уровню технологий не уступает продукции для аэрокосмической отрасли. Его нельзя создать, просто скопировав размеры оригинального компонента - надо владеть всем технологическим циклом.

Вообще, подшипник - уникальная деталь в плане возможной разницы в качестве между подлинной и эрзац-продукцией. При одних и тех же размерах себестоимость может различаться не то что в разы, а на порядки. И у механика или торговца запчастями нет ни единой возможности определить качество подшипника на глаз. И оборудования для такого тестирования - может, пару лабораторий на всем пространстве СНГ. Только марка производителя и гарантия подлинности от официального дилера - гарантия выполнения ремонта на должном уровне. В сфере подшипников сравниться с оригиналом может только продукт для афтермаркета от производителя того же оригинального оборудования. Если поставить "аналог", произведенный компанией, не являющейся технологическим лидером в отрасли, - результат может быть плачевен.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Изначально дефектная геометрия, неправильный расчет свойств материалов и коэффициентов трения приводят к тому, что подшипник работает не так, как должен в теории. Может происходить пробуксовывание шариков или роликов по одной из дорожек качения, от чего в ней образуются углубления. Подшипник разбалансируется, может произойти "зажевывание" сепаратора под шарик. Эти процессы, начавшись, могут развиваться довольно быстро, имея своим результатом трагические последствия. Клиент СТО, отказываясь от установки качественных подшипников, должен это осознавать.

Автору этих строк смогли доходчиво объяснить, как происходят процессы износа в подшипниках качения в исследовательском центре компании Schaeffler, в немецком городе Герцогенаурах (Herzogenaurach), неподалеку от Ингольштадта. Чем точнее геометрия подшипника, чем лучше рассчитаны коэффициенты температурного расширения материалов и т.п. - тем на большее количество шариков или роликов приходится нагрузка одномоментно. В подшипниках Schaeffler одновременно нагружаются почти половина несущих элементов, расположенных по нижней стороне, если речь идет о вертикально установленном подшипнике. А в дешевых подшипниках в каждый момент времени это может быть всего один шарик, на который, например, в случае ступичного подшипника - падает вес в полтонны или более, плюс передаются ударные нагрузки.

Проще говоря - чем ближе подшипник изначально к идеальным параметрам по геометрии, тем дольше он будет таковым и оставаться. Если же изначально имеются отклонения, превышающие допуски, они начнут усугубляться экспоненциально. Поэтому, при малейших отклонениях от идеальной геометрии шарики или ролики быстро деформируется, хуже катятся и быстрее стираются.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Хотя понятно, что подобное объяснение - это всего лишь упрощение для непосвященных. Сегодня процессы в подшипниках изучаются на микроуровне, учитываются ненаблюдаемые непосредственно физические свойства материалов и смазок, все внутренние параметры рассчитываются по сложнейшим формулам, описывающим движение всех частей, возникающие напряжения, коэффициенты трения. Разрабатываются десятки покрытий и сочетаний материалов на все случаи эксплуатации - по нагрузкам и сжимаемости, температурным режимам. Проводятся исследования на резонансные колебания, разработка сепараторов особой формы для снижения износа и так далее. Естественно, сепаратор с шариками вращается примерно со скоростью, определяемой диаметрами шариков и самого подшипника. При этом, имеет место взаимодействие множества векторов сил, которые необходимо учесть. Теория подшипника сегодня - наука, которой люди отдают всю жизнь.

Первый металлический подшипник качения был установлен в опоре ветряка, построенного в Англии, еще в 1780 году. С тех пор менялись материалы, размеры и конструкция, но подшипники разрабатывались без системной теоретической базы - больше экспериментальным путем. Долгое время подшипник воспринимался, как довольно простое устройство - катится себе и катится, главное чтобы сталь была попрочнее да форма поточнее. Вот только механизмы первой половины ХХ века - даже самолеты - системно ломались, в первую очередь - из-за недостатка системных знаний о тонких физических процессах.

На низкую надежность подшипников обратили внимание немецкие предприниматели, владельцы крупного ткацкого бизнеса - основной статьей производственных потерь были остановка станков и порча продукции из-за заклинивающих подшипников. Этими предпринимателями были доктор Георг Шеффлер и его брат Вильгельм. Понимая, что подшипник является незаменимым элементом любой техники, и что технический прогресс будет требовать постоянного улучшения его свойств, Георг Шеффлер решил сконцентрировать все свои силы на постановке разработки и производства подшипников на глубокую научную основу.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Коробка передач для сверхскоростных поездов.

Так началась история компании Schaeffler, которая и сегодня является ведущей глобально действующей машиностроительной компанией, находящейся в семейной собственности. На предприятиях компании трудятся около 28 000 сотрудников во всем мире, а производственная база составляет более 40 заводов, которые расположены в промышленно развитых странах мира.

Центр исследований и разработок Schaeffler
Только попадая в Германию. начинаешь понимать, что такое "индустрия". Это не какие-то ангары и цеха, соседствующие с двухэтажными админкорпусами. Центр Schaeffler - это небольшой современный город, в котором есть все, включая собственную пожарную часть на несколько машин. Впечатление от посещения научно-исследовательского и испытательного центра Schaeffler остается навсегда, как от пребывания на другой планете, где существует некая высшая цивилизация.

В огромном здании исследовательского центра Schaeffler множество помещений, где гудят мудреные механизмы, работают в разных режимах двигатели автомобилей, облепленные датчиками, с которых на компьютеры снимаются десятки показателей. В боксах проводятся испытания в реальных условиях на реальных автомобилях. Под полом помещения два ролика по три метра в диаметре каждый, имитирующие движение дорожного полотна. В боксе можно создавать любые климатические условия - от арктических морозов до африканской жары, с любым уровнем влажности и т.п. Для полного реализма на машину спереди подается поток воздуха, соответствующий моделируемой скорости движения.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Испытания подшипников для ветрогенераторных установок, возвышающихся над полями по всей Германии и не только.

В другом крыле проводятся ресурсные испытания стоек стабилизатора, шаровых опор и других деталей подвески. В том числе для бренда Ruville, ставшего полноправным членом семьи брендов Schaeffler. И, конечно же - кабинеты, кабинеты... наполненные самой мощной вычислительной техникой и главное - лучшими инженерами. Согласитесь, что все это не может быть просто "для галочки" - слишком дорого. Фантастически дорого - покрыть затраты позволяют только огромные масштабы реализации продукции: сцеплений LuK, подшипников INA и FAG, а также деталей подвески и рулевого управления Ruville во всем мире.

На сегодняшний день каждый второй автомобиль, производимый в Германии, и каждый четвертый (!) во всем мире оборудован сцеплением LuK. А на подшипниках INA и FAG вообще движется большая часть всего, что едет по Европе, летает над землей и плавает по морям. Ступичные и дифференциальные узлы для автомобилей, коробки передач для сверхскоростных поездов, подшипники для гигантских 90-метровых ветрогенераторов, стоящих по всей Германии и в других странах Евросоюза - разрабатываются и производятся подразделениями Schaeffler. На сегодняшний день FAG - одна из основных марок подшипников, которые применяются в машиностроении, автопроме, швейной, авиационной и аэрокосмической промышленности. Металлургическим отделом, входящим в подразделение INA и FAG "Тяжелая промышленность", решаются вопросы применения подшипников в МНЛЗ (машинах непрерывного литья заготовок) и прокатных станах металлургических предприятий.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Разработки Schaeffler для новых моделей автопроизводителей, которые только начинают сходить с конвейера.

Что касается автопрома, то и в этой области Schaeffler не просто разрабатывает подшипники, а комплексно занимается темой передачи усилия. В том числе - является одним из ведущих мировых разработчиков систем трансмиссии. К примеру, именно Schaeffler разработал двухмассовый маховик для коробки DSG (Direct Shift Gearbox) и двойное сцепление DCT, сделавшее возможным переключение передач без разрыва мощности. Да и сама эта трансмиссия, которая является в настоящее время самой совершенной автоматизированной коробкой, устанавливаемой на массовые модели легковых автомобилей, создана Volkswagen Gruppe в тесном сотрудничестве с Schaeffler и Continental TEMIC.

Однако, и о любителях "механики" в Schaeffler не забыли. Одна из разработок позволяет регулировать усилие, необходимое для перемещения "ручки", а также обеспечивать ту плавность и при этом четкость, которой отличаются МКПП, устанавливаемые на самых дорогих автомобилях. Это решение для бюджетных марок призвано избавить водителей от нареканий на "тугость" или "непонятность" переключения передач, что часто имеет место на недорогих машинах.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Демонстрационный стенд с комплектом роликов ГРМ INA.

Многие компании, заявляющие о высоком качестве своей продукции, платят за проведение исследований и испытаний серьезным научным центрам. А Schaeffler, располагая таким центром, делает все это "на собственной кухне". К сожалению, фотографировать внутренние помещения исследовательского центра не разрешается - секретность на предприятии поистине военная. У посетителей изымают не только фотокамеры, но даже мобильные телефоны. И хозяев можно понять - специалисты компаний-конкурентов дорого бы заплатили за единственный снимок показаний с монитора, на который выводятся получаемые в ходе испытаний параметры. Сам же Schaeffler не копирует чужих решений и не основывается опыте других - эта копания прокладывает дорогу в будущее с более эффективными экономичными двигателями, компактными трансмиссиями с высоким КПД.

Тут же, в Герцогенаурахе, расположен и один из заводов группы Schaeffler - как мы поняли, не самый большой. Он использует лишь несколько сотен тонн металла в неделю.

Заводы корпорации сегодня расположены не только в Германии, а и в других странах Европы и в Корее. На них производятся подшипники диаметром от 2 мм до нескольких метров. На этом же предприятии выпускаются небольшие компоненты для коробок передач путем многоступенчатого прессования из листовой стали - методом, усовершенствованным одним из инженеров компании Schaeffler. Кстати, мы не зря упомянули, что от Герцогенаураха рукой подать до Ингольштадта - именно там расположена штаб-квартира и один из заводов AUDI.

Сервисные акценты в свете новых технологий
Несмотря на теснейшее сотрудничество с автопроизводителями, в Schaeffler все время думают о вторичном рынке техобслуживания и запчастей. Ведь подшипники, элементы ходовой и привода - это расходные компоненты. И несмотря на тесное сотрудничество с автопроизводителями, Schaeffler не только выпускает для вторичного рынка компоненты в оригинальном исполнении, но и разрабатывает специальные ремонтные решения, облегчающие замену компонентов в сравнении с оригинальными технологиями ремонта.

Особенно хорошо известны на нашем рынке решения для коммерческой техники, ведь там цена ошибки высока - перевозчик рискует не только потерей времени, а и грузом клиентов. Эксплуатанты коммерческих ТС, как правило, уже экспериментировали с компонентами и убедились, что установка качественных по итогу обходится дешевле. Да и стоимость нормочаса выше, чем в легковом сервисе, что делает экономию на запчастях менее целесообразной.

Из решений Schaeffler в этом сегменте можно вспомнить FAG RIU (Repair Insert Unit - Ремонтный ступичный узел) - два уже смонтированных конических роликовых подшипника, которые после установки соединяются при помощи стопорного кольца, чем достигается существенная разница в стоимости ремонта - не нужно платить за ступицу. Также интересное решение - замена ступичного подшипника без демонтажа поворотного кулака на MB Sprinter / Vito / Viano и для VW Crafter. Там с помощью специнструмента Schaeffler меняется только ступичный подшипник, что позволяет сэкономить на развал-схождении и сократить вдвое время ремонта. Решения по ремонту сцепления LuK RepSet и ремкомплекты INA с действительно качественными помпами и ремнями известны мастерам как грузовых, так и легковых сервисов.

Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Ступичный узел FAG обеспечивает быструю замену без демонтажа поворотного кулака.LuK RepSet2CT - решение для безошибочного монтажа сухих сцеплений.
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Schaeffler. В центре вращения индустрии
Инструмент для выпрессовки/запрессовки ступичных подшипников.Двухмассовые маховики LuK.Тренинговый центр Schaeffler в Украине. Ведущий тренер Владислав Луценко обучает замене компонентов сцепления, приводов и трансмиссии с применением разработок Schaeffler.

Компания Schaeffler уделяет много внимания обучению автомехаников. В городе Ланген расположен тренинговый центр Schaeffler, где механиков со всей Германии обучают устанавливать продукты брендов INA, LuK и FAG. С помощью специнструмента Schaeffler это делается точно и безошибочно. Для тех, кто не может приехать в Германию на обучение, Schaeffler снабжает все свои продукты чрезвычайно подробными и наглядными пособиями по установке, оказывает все возможные варианты техподдержки, проводит выездные семинары и обучения.

Кстати, даже в Украине есть не только представительство Schaeffler Automotive Aftermarket, но и технический центр. Его ведущий тренер Владислав Луценко постоянно, за исключением поездок в Германию для ознакомления с новыми технологиями, работает над повышением уровня технических знаний и практических навыков работников автосервиса, пользующихся решениями Schaeffler.

И мы рассчитываем, что к следующему выпуску нашего журнала он поделится с нами и нашими читателями интересными новинками и секретами ремонта.
Денис Петров

Опубликовано в журнале autoExpert №3`2014. При перепечатке ссылка на источник обязательна.

www.schaeffler-aftermarket.com.ua

Schaeffler. В центре вращения индустрии


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 0)



Архив

Апрель 2018 (10)
Март 2018 (28)
Февраль 2018 (21)
Январь 2018 (9)
Декабрь 2017 (26)
Ноябрь 2017 (28)


Для размещения рекламы обращайтесь в рекламный
отдел по телефону:

+38 (067) 537-82-42