Тормозные суппорты с десятью поршнями на передней оси модели Cayenne Turbo S знаменуют очередное достижение при разработке высокопроизводительных тормозных систем, новая разработка продолжает многолетнюю традицию Porsche.
Порой водителю, при всей предусмотрительности, приходится резко нажимать на тормоз. То, что после этого происходит с Porsche, всегда впечатляет. Почти сюрреалистическая картина мощного торможения — не случайность, а, начиная с первого серийного Porsche с дисковыми тормозами, 356 B Carrera 2 1962 года выпуска, проверенная временем философия. «У настоящего спорткара мощность двигателя и эффективность торможения связаны неразрывно», утверждает Донатус Нойдек, шеф отдела систем торможения, гидравлики и приводов. «Размеры тормозной системы мы определяем по многим параметрам, учитывая, в том числе, вес автомобиля, распределение нагрузки по осям, динамику разгона и максимальную скорость. С учетом эффективности отвода тепла и размеров колесных дисков мы определяем, соответственно, оптимальную конструкцию тормозного диска, суппорта и других компонентов тормозной системы».
Разработчики стремятся добиться для каждого модельного ряда лучших в данном сегменте характеристик торможения и динамики. Для Cayenne Turbo S и прочих это значит, что, вне зависимости от размера и материала тормозных дисков, отвода тепла, покрышек и автоматики, только сочетание этих компонентов дает убедительную, сбалансированную и надежную конструкцию. Поэтому Porsche и гарантирует, что у SUV будет такое же качество тормозов, как и у спортивного автомобиля, поскольку он и разрабатывался последовательно как спорткар.
«Окончательная конструкция тормозной системы создается по результатам испытаний в цикле частых разгонов и торможений. Она считается самой требовательной в отрасли», объясняет Александр Праст, руководитель отдела разработки керамических тормозных дисков. Экстрим-тест из 20 циклов проводится на скоростном треке в итальянском Нардо. Испытатели разгоняют автомобиль с 90 до 230 км/ч и — торможение. «После 15 циклов диски разогреваются до 750 °С. Для проверки эффективности отвода тепла между 15 и 16 циклом торможения температуру понижают до 150 °С. В ходе последних пяти циклов мы выясняем, изменился ли уровень коэффициента трения и, соответственно, работают ли тормоза так же активно, как и в начале испытаний», заявляет Праст.
Для нового Cayenne Turbo S мощностью 419 кВт (570 л.с.), весящего при полной загрузке до 2 900 кг, с учетом максимальных требований разработка тормозов вышла на новый уровень. Это первый SUV, оснащаемый суппортами передней оси с десятью поршнями. В сочетании с серийными керамическими дисками 420 х 40 мм с суппортом из алюминия разработчики новинки увеличили рабочую поверхность до 165 см2. «С учетом обновленного состава поверхности диска высокая эффективность торможения остается постоянной и равномерной», поясняет Праст. Уменьшился и вес диска с 9,8 до почти 8,5 кг. «Размер и вес — это конфликт целей при решении основной задачи. При разработке режима High Performance мы последовательно делаем ставку на керамические комбинированные тормоза PCCB (Porsche Ceramic Composite Brake), что почти на 30 килограмм снижает вес неподресоренной массы и способствует улучшению хода», говорит Праст.
Кроме того, инженеры так изменили систему аэродинамики и конструкцию осей, чтобы максимально возможное количество воздуха охлаждения централизованно поступало к суппорту. Вентилируемые тормозные диски особенно эффективно отводят тепло через внутренние каналы охлаждения по направлению движения автомобиля. Насколько это значимо, Нойдек показывает на примере: «При торможении на максимальной скорости для Cayenne Turbo S количество тепла от трения достаточно, чтобы за пять секунд вскипятить два ведра воды».
Эффективность, а также шум и комфорт — еще один конфликт целей. «Диск из-за собственных колебаний подобен громкоговорителю. Такие звуки, обычное явление на гоночной трассе, неприемлемы при повседневной эксплуатации автомобиля. Поэтому вместе с производителями мы разрабатываем тормозные колодки, которые работают эффективно и одновременно тихо», утверждает Нойдек.
Несмотря на указанные детальные различия, разработка тормозной системы десятилетиями ведется в одном ключе, и для спортивных, и для серийных Porsche, начиная с уже упомянутых первых дисковых тормозов на моделях 1962 года, которые созданы по аналогии с тормозами гоночного автомобиля Формулы 1 Porsche 804. 911 Turbo (тип 930) заимствовал, например, в 1977 году практически без изменений тормозную систему от гоночного автомобиля 917/30 1973 г.в..
Очередным шагом к повышению эффективности тормозов стало осевое винтовое крепление алюминиевого неподвижного суппорта, который серийно устанавливался на модели Porsche 911 964 (с 1988 г.) и 993 (с 1993 г.). Применение дисков 17" позволило существенно увеличить размер элементов тормозов для модели 964. Технические решения вновь заимствованы у болидов. В Porsche 935 группы 5 в 1976 году использован неразделяемый суппорт с креплением колодок с помощью опорных винтов. Для модели 993 вновь увеличен размер передних тормозных дисков: до 304 мм для моделей в базовой комплектации и до 322 мм для Turbo. Максимальное замедление уже в то время превысило параметр 1,2 g. Сегодня на базовый «одиннадцатый» устанавливают спереди и сзади тормозные диски в 330 мм.
Различия в тормозных системах Porsche заметны по цвету суппорта: в стандартном варианте это черный цвет, суппорты моделей S могут быть серебристыми или красными, тормозной суппорт системы PCCB желтый. Тормозные диски более 420 мм не могут устанавливаться с колесами 20", это предел и для Cayenne Turbo S — не остается места для установки цепей на зимние колеса 20 дюймов. В каком направлении ведутся перспективные разработки?
«В будущем Porsche ни на миллиметр не отступит от амбициозной стратегии разработки системы торможения», обещает Нойдек. «Тенденция уменьшения веса автомобилей нам, разумеется, на руку. Гибридный привод также более значительно, чем ожидается, разгружает систему торможения. В ходе спортивных состязаний 911 GT3 R Hybrid мы выяснили, что износ тормозных дисков и колодок снижается до 50 процентов». Но возникают и новые проблемы. С 2021 года в США в тормозных колодках нельзя использовать медь. Сегодня ее доля в составе сплава достигает 35 % — вследствие высокого теплового поглощения и равномерного отвода тепла, до сих пор материал в сегменте тормозных систем High-Performance играл значительную роль. «Поэтому все разработки буквально пришлось начинать заново», говорит Нойдек. «Однако нам удалось найти интересные альтернативные варианты, и задолго до установленного срока удастся, вероятно, превзойти установленные требования». Следующее достижение Porsche в области тормозных систем уже в разработке.
Текст КристофРайфенрат
Фото РафаэльКрётц
