Гальма мідні для здоров’я шкідливі - журнал - АБС-авто
Колодка «еко» вчора та сьогодні
Прогрес – річ неоднозначна. На жаль, за всіх досягнень цивілізації це саме так. Наприклад, чим комфортніше людині, тим гірша природа. І автомобілі тут грають хоч і не головну, але дуже помітну роль.
Викиди відпрацьованих газів, витоку технічних рідин, продукти зношування вузлів і деталей, автомийки та сервісні станції, побудовані з порушенням санітарних норм, недосконала утилізація, звалища автомотлоху. Все це лягає непосильним тягарем на природні «фільтри та регенератори» нашої планети.
А кількість «самобіглих колясок» зростає фантастичними темпами. Ну як тут не посилювати екологічні вимоги? Звичайно, під роздачу потрапляють і автокомпоненти. Ще якихось 30 років тому азбестові волокна в гальмівних колодках нікого не хвилювали. Ну, пилять гальма азбестом і нехай собі пилять. Зате гальмують добре та у виготовленні дешеві.
Нині Правила ЄЕК ООН забороняють використання цього мінералу у гальмівних виробах. Країни Євросоюзу і самі азбестові колодки не виробляють, і до себе таку продукцію не пропускають. Dura lex, sed lex – закон суворий, але це закон.
Сьогодні поняття «екологічна колодка» поширилося. Провідні виробники автокомпонентів заявляють, що тепер випускають гальмівні колодки та накладки без міді. І дуже цим пишаються.
Правильно пишаються. Мідь у фрикційних виробах – теж подарунок для довкілля. І це ще лагідно сказано. Щоб не бути голослівними, розберемося в деяких хіміко-технологічних тонкощах.
Погана хороша мідь
У рецептуру фрикційної суміші, з якої формують гальмівні накладки, здавна вводили мідь. А точніше, подрібнену латунну чи бронзову стружку.Це було і добре, і погано. Спочатку гарному раділи, а про погане не думали. Але потім все ж таки задумалися, життя змусило.
Що ж у ній гарного – у міді? По-перше, вона має відмінну теплопровідність. Згадайте: бабусі у селах завжди варили варення у мідних тазах – у них воно не пригорало. З тієї ж причини мідь чудово відводить тепло із зони контакту фрикційної накладки з контртілом – гальмівним диском чи барабаном.
По-друге, мідь дуже дружня до контртіла. Будучи більш м'якою, ніж сталь чи чавун, вона допомагає процесу приробітку колодки, оберігаючи диски та барабани від задир.
Але, як виявилось, це не головне! Провідні вчені-трибологи, зокрема І.В. Крагельський та А.В. Чичинадзе досліджували і описали так званий ефект переносу, коли мідь в умовах високих швидкостей і температур утворює на поверхнях, що труться, найтоншу плівку. Вона як би вирівнює і покращує ці поверхні і тим самим знижує знос пар тертя. Стосовно дискових гальм це означає наступне: мідь сприяє частковому відновленню диска, зменшує його різнотовщинність, стабілізує коефіцієнт тертя.
А що в ній поганого – у тій самій міді? По-перше, свинець! З нього і почалися гоніння на мідь у гальмівних колодках. Адже, як тільки говорилося, у фрикційну суміш йшла не власне мідь (хімічно чистий метал), а різноманітний кольоровий брухт, латунь та бронза. У тому числі бронза свинцева. А свинець і жива природа несумісні – згадайте хоча б заборону використання етилованого бензину.
По-друге, мідь сама собою є важким металом. Потрапляючи з продуктами зношування накладки в довкілля, вона окислюється, утворюючи оксид міді CuO. А той охоче входить у реакцію зі слабкими кислотами, зокрема, із сірчистою кислотою H2SO3.
Звідки у навколишньому середовищі сірчиста кислота? А про викиди промислових підприємств забули, про сірчистий газ SO2, наприклад? Про кислотні дощі, які систематично випадають то тут, то там? Ось і реагує оксид міді з кислотою, утворюючи солі, зокрема мідний купорос CuSO4 • 5H2O. А той не лише зі шкідниками садів та городів бореться, а й людину загробити здатний. Чи жарт – смертельна доза мідного купоросу для дорослої людини становить від 8 до 30 грамів.
Так і потрапила «колодкова» мідь у немилість до екологів – і заради неї. Солям важких металів із людиною не по дорозі.
Хто, якщо не ти? Коли, якщо не тепер?
Однак є у сталевої вовни набагато більш вразливе місце – вона «пиле» оксидом заліза Fe3O4, утворюючи характерний чорний наліт на супорті та колесі. У деяких країнах, наприклад, в Америці його кількість регламентується. Тому, скажімо, для європейського Ford сталева вовна у гальмівних колодках допустима, а для американського Ford – ні.
А чи є універсальний рецепт – для всіх країн, континентів, марок та моделей? Щоб і без міді та без заліза? Виявляється, є. Це НАО – неазбестові органічні нестальні рецептури накладок дискового гальма.
Про НАО-технології йшлося, зокрема, на Міжнародних симпозіумах із трибології фрикційних матеріалів «Ярофрі». Ці представницькі форуми (на них з'їжджалися вчені та практики з багатьох країн!) проводились у ВАТ «ТІІР», і «АБС-авто» про це розповідав.
Фрикційні вироби на основірецептур НАО мають більш стабільні і прогнозовані характеристики, ніж їх «залізні» побратими. І треба визнати, що провідні закордонні компанії, виробники зі світовими іменами, не лише виключили мідь зі своїх рецептур, а й освоїли НАО-композити у серійному виробництві. Власне, вони й складають предмет їхньої гордості, про що йшлося на початку нашої розповіді.
А що вітчизняні виробники? Чим вони здатні порадувати ринок? Виявляється, дуже багатьом! Ми щойно згадували ярославське підприємство ВАТ «ТІІР». Втім, читачам воно і так добре відомо: саме тут створили колодки дискового гальма OEM для Mercedes і колодки дискового гальма OES для Land Rover і Ford (див. статтю «Тормози, Європа!», «АБС-авто» № 12/2011, 12-13).
Отож: тут випускають колодки без міді з кінця 90-х років! Причому тоді про екологію замислювалися мало, час був інший. І турботи інші: раптово сильно подорожчали кольорові метали, у тому числі мідь. Ось і стали шукати їй заміну - і знайшли, попутно вирішивши і складне екологічне завдання, за винятком свинцю та міді з рецептури.
Першим у новому сімействі став фрикційний матеріал «ТІІР-260». Його «життєве кредо» – без азбесту, без міді!
Лінійка композитів вирішує всі завдання, що стояли перед старенькою-міддю – тут і ефективне відведення тепла, і дбайливе ставлення до контртіла та багато іншого.
Щоправда, подробиці нам так і не розкрили – що за інгредієнти у тих рецептурах, скільки їх. Це нормально: ноу-хау, виробничі секрети. Все ж таки розробки світового рівня. Недарма із цим ярославським підприємством співпрацюють «гранди» світового автопрому.
Дякуємо спеціалістам ВАТ «ТІІР» завідувача Науково-дослідного центру Євгена Півня та завідувачкилабораторією канд. техн. наук Віру Ізюмову за допомогу у підготовці статті