Стабилизаторы поперечной устойчивости - что это такое?

6370

Стабилизатор поперечной устойчивости - это упругая поперечная распорка в подвеске автомобиля, работающая на скручивание и растяжку.

В простейшем виде стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой стальной прут П-образной формы. Но в современных автомобилях, из-за компактного размещения агрегатов, стабилизатору придают более сложную форму. В центральной части прут имеет круглый профиль.

В качестве материала применяют специальную упругую сталь с хорошим сопротивлением скручиванию. Средняя часть стабилизатора крепится через опоры к кузову, подрамнику или раме автомобиля, а концами к левому и правому рычагам подвески или балке моста.

Стабилизатор поперечной устойчивости используют как на передней так и на задней оси.

Задний и передний стабилизатор поперечной устойчивости – конструкция

Когда автомобиль едет по змейке или поворачивает, под действием центробежных сил между упругими элементами его подвески начинается перераспределение нагрузок: с наружных сторон колес нагрузка повышается, а с внутренних сторон нагрузка снижается, в результате чего в поперечной плоскости автомобиль начинает крениться или раскачиваться.

Такие явления бывают очень опасны, потому что способны вызвать опрокидывание транспортного средства, а также могут привести к потере контроля над управляемостью автомобилем. Поможет справиться со сложной задачей упругий элемент, используемый в конструкции подвески.

Зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости, читайте в данной статье.

Величина крена и степень его раскачивания зависят от хода подвески, и чем больше ход — соответственно, больше крены. Тогда, чтобы исключить вышеописанные недостатки, этот показатель нужно уменьшить.

Достигнуть уменьшения можно несколькими методами:

- увеличить жесткость упругих элементов, установить короткоходные амортизаторы и ограничители хода рычагов,

- внедрить в конструкцию узел, выполняющий в поворотах роль дополнительного, упругого элемента.

Наименее подходящими оказались первые два способа, потому что значительно снижалась комфортность автомобиля. Эти способы в основном применяются в спортивных болидах.

Поэтому в конструкции подвески использовался новый упругий элемент — стабилизатор поперечной устойчивости, который работает только при перемещении колес одной оси в различных направлениях — одно направление вниз, другое направление вверх.

Центробежная сила при повороте автомобиля вызывает раскачивание его кузова и ощутимый крен, что может стать причиной опрокидывания машины. Чтобы подобных ситуаций на дороге не возникало, и был придуман интересующей нас стабилизатор (СПУ), который сейчас монтируется на разные типы автомобильных независимых подвесок (и передних, и задних).

Он является важным элементом подвески, работает на скручивание, соединяет между собой при помощи торсионной упругой детали противоположные колеса.

Не устанавливается данный элемент на задние колеса легковых ТС, использующих собственную торсионную балку в качестве подвески.

Задний и передний стабилизатор поперечной устойчивости конструктивно выполняется в виде круглой по сечению штанги (стержня) из пружинных марок стали. Штанга изготавливается в форме литеры «П». Крепят ее, используя хомуты и резиновые втулки, к кузову машины (поперек).

Конфигурация стабилизатора может быть очень сложной, так как его прокладывают под днищем кузова, где размещено немало разнообразных агрегатов и механизмов ТС.

Сразу же добавим, что втулки из резины дают возможность СПУ вращаться.

С компонентами подвески авто стабилизатор соединяется амортизаторными стойками (так называемые косточки) и поперечными двойными рычагами.

Причем такое соединение чаще всего выполняется при помощи стоек (по сути, стойка стабилизатора поперечной устойчивости представляет собой обычную тягу), хотя допускается производить крепеж и без использования дополнительной тяги.

Как работают передний и задний стабилизатор поперечной устойчивости?

Конструкция СПУ такова, что он не в состоянии противодействовать угловым продольным и вертикальным колебаниям подвески автомобиля. А вот с выравниванием легкового транспортного средства по отношению к дорожной плоскости и задний, и передний стабилизатор поперечной устойчивости справляются великолепно.

Принцип их действия базируется на выверенном перераспределении между компонентами подвески поступающих на ось нагрузок.

При угловых колебаниях в поперечном направлении (при боковом крене) автомобиля тяги стабилизатора двигаются в разные стороны. В результате одна тяга опускается, а вторая – поднимается. При этом втулки позволяют закручиваться средней части СПУ.

Сопротивление описываемого элемента увеличивается при повышении крена кузова, за счет чего и происходит выравнивание машины на дороге. Кроме того, тяги (косточки) обеспечивают более высокое качество сцепления покрышек с дорожным покрытием при прохождении поворотов.

Стабилизатор поперечной устойчивости задней подвески (либо передней) выполняет свои функции тем качественнее, чем большую жесткость имеет его конструкция. Данный показатель зависит от:

- геометрии крепления тяги;

- формы механизма и ее соответствия «изгибам» днища;

- характеристик металла, использованного для изготовления СПУ.

Машина, которая имеет жесткий передний и задний стабилизатор поперечной устойчивости, легко справляется с самыми крутыми поворотами (причем водитель даже не ощущает при их прохождении какого-либо крена).

А перед конструкторами автомобилей открываются новые возможности, ведь они могут монтировать на заднюю и переднюю ось разные по степени жесткости СПУ. Установка стабилизатора поперечной устойчивости той или иной жесткости позволяет добиваться определенного баланса управления транспортным средством.

Полезен, но не всегда

На сегодняшний день стабилизатор поперечной устойчивости является обязательной деталью подвески легкового автомобиля, в то же время во внедорожниках его присутствие нежелательно.

Нежелательность можно объяснить тем, что способность стабилизатора уменьшает ход подвески, а это недопустимо при движении по бездорожью, потому что колеса вывешиваются и теряют контакт с поверхностью дороги.

Конечно, при наличии полного комплекта блокировок межосевых и колесных дифференциалов короткоходность будет не столь опасной, но при отсутствии блокировок стабилизатор значительно ухудшает проходимость внедорожника. Несмотря на это, нельзя сказать, что в современных скоростных внедорожниках стабилизатор в подвеске является ненужной деталью.

Наоборот, для таких автомобилей с высоким центром тяжести эта деталь будет особенно необходима.

От условий эксплуатации автомобиля можно сделать выбор, чем пожертвовать — проходимостью или устойчивостью. Например, создатели Nissan Patrol GR нашли выход и применили в конструкции подвески электронный отключаемый стабилизатор поперечной устойчивости.

Если на бездорожье на панели приборов нажать кнопку, то шток цилиндра стабилизатора, который выполняет функцию его стойки, освобождается. Шток, который перемещается свободно, не передает усилия от подвесок задних и левых колес, и, когда скорость больше 20 км/час, кнопка управления стабилизатором сразу же блокируется.

Благодаря такой реакции исключается возможное выключение по ошибке стабилизатора на большой скорости, когда могут появиться опасные крены.

Наиболее актуальный стабилизатор поперечной устойчивости изобрели инженеры американской фирмы TRW. В конструкции этого стабилизатора предусмотрена стойка — гидроцилиндр, а также гидронасос. Этими деталями «управляет» электронный блок управления (ЭБУ), который получает информацию от акселерометра или датчика бокового ускорения.

Стабилизатор находится в разблокированном состоянии, когда автомобиль движется прямолинейно, насос находится в выключенном состоянии, а жидкость, находящаяся в гидроцилиндре, не под давлением. При этом подвеска работает в наиболее комфортном режиме.

При появлении боковых ускорений, виновник кренов — электронный блок управления — включает насос, и тогда в гидроцилиндре образуется давление жидкости. Электронный блок управления, регулируя его величину, изменяет, в зависимости от конкретного режима движения, жесткость стабилизатора.

Подведем итоги: стабилизатор поперечной устойчивости в конструкции подвески — необходимая деталь для безопасности движения.

Достоинства и недостатки СПУ

При явной простоте конструкции интересующего нас механизма (нужна лишь надежная опора для его крепления, качественные втулки из резины, тяги, косточки) он легко справляется с возложенными на него задачами.

Но здесь стоит сказать, что СПУ снижает ход независимой подвески и «отбирает» у нее некоторые другие важные свойства. По этой причине установка стабилизатора поперечной устойчивости не осуществляется на внедорожные авто.

При езде на таких вездеходных машинах, оснащенных внедорожными шинами, по плохим дорогам отмечается утрата контакта колеса с дорогой и его вывешивание. И обуславливается такое негативное явление именно использованием СПУ.

Понятно, что автоконструкторы не собираются отказываться от применения стабилизатора и в этих случаях. Сейчас разработано несколько вариантов улучшения конструкции СПУ, предназначенных для внедорожников.

Например, компания «TRW» создала современную систему, состоящую из гидроцилиндров, которые играют роль стоек, датчика бокового ускорения, гидравлического насоса и специального управляющего блока. Данная система, которой не требуются резиновые втулки, отлично зарекомендовала себя как эффективная замена традиционного СПУ.

Также западные автопроизводители стали активно устанавливать на свои машины адаптивные подвески. Эти механизмы дают возможность и вовсе отказаться от СПУ, гарантируя идеальное поведение транспортного средства (без кренов) в любых условиях езды (при ускорении, поворотах, резком торможении и так далее).

Замена и ремонт СПУ

Ремонт стабилизатора необходимо безотлагательно выполнять в тех случаях, когда его элементы имеют явно выраженную деформацию. Если вы видите, что штанга прогнулась несущественно, рекомендуется аккуратно ее выровнять. А вот при значительных деформациях выходом является ее незамедлительная замена.

Кроме того, ремонт или замена СПУ производятся при потере эластичности (сильной изношенности) подушек механизма, при их некачественном прилегании к стойке. Для того чтобы отремонтировать или установить новые подушки, нужно выполнить следующие действия: выкрутить крепежные болты со скобы, которая держит подушки; подсунуть отвертку под скобу, аккуратно поддеть ее и снять.

После этого можно вынимать подушку (правую для демонтажа следует сдвигать наружу машины, левую – к центру) и выполнять ее ремонт либо монтировать новую. Снятие и замена стоек СПУ также не требует слишком много времени. Осуществляется процесс ключами «на 14» по далее приведенной схеме:

- на штанге откручивают гайку, которая удерживает крепежный болт;

- достают втулку (верхнюю);

- двигают из рычага подвески болт стойки (направление – вниз), после чего демонтируют еще две втулки – резиновую и специальную распорную.

По такому же принципу снимают и вторую стойку, выполняют их замену или ремонт, а затем устанавливают в обратной последовательности.

Если требуется демонтировать штангу, после снятия стоек нужно будет удалить скобы подушек (эту операцию мы описали ранее), после чего штанга легко покидает место своего размещения.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?


Комментарии

Вам также может быть интересно