Как работает и зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости

Что такое стабилизатор поперечной устойчивости

С самого названия уже понятно, что стабилизатор поперечной устойчивости служит для контроля устойчивости автомобиля в момент маневра или входа в поворот. Если не вдаваться в подробности строения, то такой механизм работает, как третья пружина на одну ось. Основная закономерность данной детали в том, что чем жестче, тем большая часть нагрузки переносится на внешнее колесо с внутреннего, в момент поворота (момент крена).

Внешний вид стабилизатора поперечной устойчивости, не зависимо от выбранной марки или модели будет приблизительно одинаковым. С виду это длинный круглый прут растянутой П-образной формы, изогнутый в соответствии со стойками или другими элементами подвески. По своему строению механизм вполне напоминает торсион, который так же работает на скручивание. По месту расположения механизм может быть установлен как на переднюю ось, так и на заднюю. Исключением стали автомобили, которые используют торсионную балку на задней подвеске, на них стабилизатор не ставят из-за строения конструкции.

Видео

Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости и его реализация

Стабилизатор поперечной устойчивости – круглая металлическая штанга, которой придают порой довольно причудливую форму, через специальный рычаг и стойку (в зависимости от марки машины) соединяющая между собой элементы подвески авто. Принцип, положенный в основу его работы, можно лучше понять с помощью приведенного рисунка. 
Рассмотрим, зачем нужен, а также как работает передний стабилизатор поперечной устойчивости. При движении авто в повороте возникающая центростремительная сила прижимает колесо, движущееся по внешнему радиусу, к дорожному покрытию, а внутреннее наоборот старается от него оторвать. Так как элементы подвески через рычаг между собой связывает стабилизатор поперечной устойчивости, выделенный красным цветом, а его середина закреплена неподвижно, то когда один его конец идет вниз, а другой вверх, он работает как торсион.

Часть усилия, возникающего на расположенном с внешней стороны колесе, передается на внутреннее, тем самым выравнивая нагрузку между ними.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом СПУ является то, что он делает наклон автомобиля минимальным на поворотах и при езде на большой скорости. Езда становится безопасной. Транспортное средство не опрокинется.

К недостаткам СПУ относят:

1. Уменьшение хода подвески. Но этот недостаток проявляет себя на внедорожниках. Во время езды по нормальной дороге никаких проблем не возникает. Водитель может спокойно перемещаться. А когда ТС выезжает на плохую дорогу, одно из колес теряет опору, проходимость машины снижается в связи с этим.

2. Повышенная нагрузка на стойки амортизаторов. Это еще один существенный минус машины. Детали выходят из строя быстрее и нуждаются в постоянном обслуживании.

Если внедорожный автомобиль покупается для реальной езды по бездорожью, то перед приобретением водителю стоит обратить внимание на возможность отключить стабилизатор и наличие адаптивной подвески.

Как работает

Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости заключается в связывании противоположных колес одной оси. При изменении положения одного колеса относительно кузова, он пытается привести противоположное колесо в такое же положение, выровняв кузов.

Когда автомобиль крениться в одну сторону, расстояние между колесом и кузовом уменьшается. Через стойку поднимается один край стабилизатора. Он выкручивается и за счет упругости, поднимает другое колесо относительно кузова. Так как он жёстко связан центральной частью с кузовом автомобиля через втулки, то кузов опускается, уменьшая расстояние противоположного колеса относительно машины. Так кузов выравнивается в горизонтальном положении.

Простым языком, благодаря стабилизатору поперечной устойчивости, кузов сопротивляется кренам. Полностью их избежать невозможно. То есть, небольшие наклоны он может компенсировать, а вот большие нет.

При превышении этого порога он может переломиться. Замена стабилизатора поперечной устойчивости убережет от переворота автомобиля и дискомфорта по время езды.

Чтобы этого не произошло, в конструкции предусмотрены резиновые упругие элементы. Они выполнены в виде сайлентблоков и втулок на стойках и местах крепления к кузову. Благодаря им, не вся кинематика от одного колеса передается к другому. У нас есть связь между колесами, но она не жесткая, конструкция «играет» и демпфирует. Кроме того, они смягчают удары подвижных элементов, вы не слышите стуков во время езды.

Проблемы стабилизаторов устойчивости

В принципе, на этом можно было бы и закончить нашу статью, если бы не одно но… Несмотря на элементарность конструкции и при этом неоценимую полезность, у стабилизаторов есть ряд очень существенных недостатков, а именно:

  • при наличии этого элемента независимая подвеска теряет ряд своих главных свойств – отсутствие влияния одного колеса на другое и большую величину хода;
  • при установке на внедорожник, стабилизатор ухудшает его проходимость, так как появляется риск вывесить колесо на неровностях;
  • задний стабилизатор высокой жёсткости может негативно отражаться на поворачиваемости автомобиля.

Избавиться от перечисленных проблем можно, но, правда, путём усложнения конструкции. Так, например, на некоторых внедорожниках применяются отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости.

Есть и более радикальный способ – применение адаптивной подвески, когда какие-либо штанги между колёсами и вовсе не нужны, но пока что его могут себе позволить только автомобили бизнес-класса.

Рассказав обо всех нюансах, связанных со стабилизаторами устойчивости, мы теперь со спокойной душой можем подвести черту под нашей статьёй.

Не забывайте подписываться на рассылку и до новой встречи, друзья!

Каких типов бывают

Стабилизатор поперечной устойчивости является обязательным элементом подвески. Различают несколько видов:

  1. Торсионные;
  2. Рычажные;
  3. Активные.

В современных авто их роль играет адаптивная подвеска. В ней нет стабилизаторов поперечной устойчивости. Этот элемент подвески заменен регулируемыми амортизаторами.

Торсионные

Такой тип еще называют передним стабилизатором поперечной устойчивости. Он имеет сложную «П»-образную форму. В его конструкции заложен торсион, он же штанга стабилизатора – металлический прут. Двумя краям он соединяется при помощи стоек к амортизаторам или рычагам.

Достоинством является плавность его работы. Поэтому его применяют в передней подвеске.

Рычажные

Это задние стабилизаторы поперечной устойчивости. Полая труба, их еще называют реактивными тягами. С одной стороны они крепятся к ходовой, второй к кузову. Места крепления оборудованы сайлентблоками – резиновыми шарнирами. В некоторых моделях применяются втулки.

Вместе с задней подвеской, а именно в ней они применяются, образуют треугольник с жестко закрепленными сторонами. При крене кузова «треугольник» сопротивляется. Это удерживает автомобиль в безопасном положении.

Недостатком этого типа является его большая упругость. Он фактически не изгибается, поэтому его используют в заднем стабилизаторе поперечной устойчивости.

Плюсы:

  1. Простота конструкции.
  2. Низкая цена ремонта и замены. Фактически это просто полая труба с набором втулок и крепежом.
  3. Низкая стоимость.

Активные

Его можно настраивать в зависимости от типа поверхности дорожного покрытия или стиля езды.

Существуют три основных режима его работы:

  1. Максимально жесткий – для спортивной езды и быстрых виражей;
  2. Средний – для гражданской поездки, это классический тип;
  3. Отключен – рекомендуется его использовать на плохих дорогах, чтобы независимая подвеска реально стала независимой.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости обеспечивает золотую середину между управляемостью и комфортом. Он используется на современных автомобилях с адаптивной подвеской. Его жесткость управляется электроникой или гидравликой.

Дополнительные элементы стабилизатора поперечной устойчивости этого типа: пневмобаллоны или электрические муфты. Это зависит от конструкции подвески автомобиля.

Сегодня изучим торсионный тип, так как он больше всех требует внимания от владельцев. Он более прихотлив в обслуживании.

Как работает 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 подвес

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 ст

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.

Преимущества и недостатки стабилизатора

С описанных ситуаций и предназначения, стабилизато

С описанных ситуаций и предназначения, стабилизатор поперечной устойчивости существенно влияет на управляемость, жесткость подвески, а так же в некоторой части на проходимость автомобиля. В случае отсутствия данной детали в подвески, автомобиль плохо держал бы перегрузки в момент маневра или входа в поворот, а управляемость сводилась практически к нулю.

Помимо положительных свойств, выделяют и негативные моменты. В особенности это касается внедорожников. Самая конструкция и методика крепления стабилизатора уменьшают ход подвески, что негативно сказывает на проходимости внедорожников по бездорожью. Колесо, которое не может опуститься ниже позволенного механизмом, попросту повисает в воздухе, что приводит к потере контакта с поверхностью дороги. Чаще всего в такой ситуации автомобиль может застрять и водителю придется искать выход.

Принцип работы стабилизатора

Крен автомобиля происходит из-за того, что при поворотах на высоких скоростях нагрузка на подвижные элементы подвески распределяется неравномерно. Если объяснять простым языком, то один из амортизаторов проседает чуть больше другого, поскольку при повороте колеса нагрузка, возникающая под действием силы инерции, устремляется именно на него. Это приводит к тому, что половина машины, расположенная с той стороны, в которую поворачивают, оказывается ниже противоположной половины. Под действием собственного веса, а также силы, создаваемой инерцией и двигателем, автомобиль в таком случае с легкостью может перевернуться.

СПУ переносит часть давления с одного амортизатора на другой и таким образом распределяет его более равномерно. За счет этого наклон автомобиля во время поворота снижается, а вместе с ним снижается и риск переворота, опрокидывания. Именно в этом и заключается принцип работы СПУ.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Стоимость деталей стабилизатора автомобиля

Стоимость деталей стабилизатора поперечной устойчи

Стоимость деталей стабилизатора поперечной устойчивости пропорционально зависит от марки, модели и строения подвески автомобиля. Чтоб понять, сколько в среднем обойдутся детали, рассмотрим на примерах конкретных элементов и моделей автомобилей.

Цена деталей стабилизатора поперечной устойчивости
Наименование детали Марка и модель авто Цена, руб. Цена, грн.
Стойка стабилизатора ВАЗ 2108/21099/2115 305 96,91
Передний стабилизатор ВАЗ 2101-2107 580 230
Скоба ВАЗ 2101-2107 80 25
Задний стабилизатор ВАЗ 2101-2107 1780 693
Стойка стабилизатора Volkswagen Tiguan 620 174
Втулка Volkswagen Tiguan 280 91
Стержень (производство Германия) Volkswagen Tiguan 5960 2527

Цены на детали существенно отличаются, особенно из-за модели автомобиля. Так же цена зависит от места и страны производства деталей, чем ближе исполнение детали к оригиналу, тем соответственно выше стоимость.

Конструктивные особенности и принцип работы

В общем случае стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой П-образную конструкцию, основным элементом которой является стержень или труба. Стержень, для изготовления которого используется специальная пружинная сталь, проходит поперек шасси от левого колеса к правому. Часто его реальная форма оказывается весьма сложной и учитывает наличие и расположение других элементов подвески.

Посредством втулок и хомутов устройство прикрепляется к раме. Стержень может вращаться внутри втулок. На концах стержня имеются шарнирные соединения. Они служат для подсоединения к рычагам подвески или амортизационным стойкам.

Во время бокового наклона автомобиля одна из стоек смещается вверх, другая — вниз. Продольные отрезки стержня при этом действуют в качестве рычагов, закручивая поперечную часть стабилизатора, как торсион. В результате возникает упругий момент, препятствующий крену. С увеличением бокового крена растет и противодействующий момент.

А вот на вертикальные и продольные смещения подвески устройство не оказывает никакого влияния. Пока машина движется строго по прямой, стабилизатор никак не проявляет себя.

Кроме прямого сочленения с подвеской в конструкции стабилизатора часто применяют стойки (тяги) в виде штока с шарнирами на концах. Дополняет комплект стабилизатора набор креплений.

Как работает Anti-Roll bars в разных условиях

При всей внешней привлекательности такого технического решения во многих случаях возникают сомнения о необходимости его использования. Лучше всего это можно понять на примере внедорожников. Как правило, у них задний мост имеет зависимую подвеску, в этом случае, стабилизатор поперечной устойчивости задней подвески становится не нужен, с его ролью прекрасно справляется сам задний мост.

Такой подход позволяет понять ограничение, связанное с использованием стабилизатора. Для независимой подвески характерной особенностью является то, что каждое колесо самостоятельно отрабатывает дорожный рельеф, при этом одно никак не влияет на работу другого. Если же мы поставим передний стабилизатор, то подвеска перестает быть полностью независимой, часть усилий с одного колеса начинает восприниматься другим.

Конструкция подобного элемента на различных автомобилях может быть выполнена по-разному, но характерной особенностью, описывающей его работу, является жесткость. Более жесткий стабилизатор поперечной устойчивости, особенно передний, лишает независимую подвеску присущих ей достоинств, а задний стабилизатор поперечной устойчивости влияет на стабильность положения машины при прохождении извилистой дороги и поворачиваемость. С другой стороны отмечено ухудшение проходимости в Таким образом, возникает основное противоречие, характерное для классического стабилизатора – он улучшает поведение автомобиля при движении в поворотах, и при этом ухудшает характеристики независимой подвески, что сказывается на управляемости авто. Кроме того, поведение машины зависит от жесткости подобного элемента конструкции.

С другой стороны отмечено ухудшение проходимости внедорожников в условиях бездорожья, т.к. становится возможным вывешивание колеса из-за уменьшения ходов подвески. Поэтому возникает вопрос, зачем он нужен при движении в таких условиях, когда предназначен для работы только на высокой скорости в поворотах?

Ничто не идеально

Хотя рассматриваемое устройство безусловно оказывает положительное влияние на безопасность и устойчивость транспортного средства, всё же его применение имеет некоторые негативные последствия, с которыми приходится мириться.

Например, в полностью независимой подвеске каждое колесо движется в пространстве, не влияя на другие колеса. Однако стабилизатор поперечной устойчивости вынуждает в какой-то степени пожертвовать независимостью. И чем жестче стабилизатор, тем меньше независимость, а значит и уровень комфорта. Это в первую очередь следует учесть любителям тюнинга.

Кроме того наличие данной детали уменьшает свободный ход подвески, что не очень хорошо во время езды по бездорожью. Поэтому в некоторых моделях внедорожников предусмотрено простое механическое или электронное отключение стабилизатора.

Что касается износоустойчивости, то наиболее уязвимые элементы — втулки и стойки. Сам стержень возможно повредить разве что из-за удара. Если искривление небольшое, его можно попробовать разогнуть. Существенную деформацию едва ли удастся исправить в полной мере, и это отрицательно скажется на эффективности работы устройства. А потому в такой ситуации деталь лучше заменить на новую.

Теги

Adblock
detector