Стабилизатор поперечной устойчивости
Что из себя представляет стабилизатор поперечной устойчивости и с чем его «едят»?
Современные автотранспортные средства способны передвигаться по дорогам на достаточно больших скоростях. Причем благодаря стабилизатору поперечной устойчивости не только на прямолинейных участках трассы. На большой скорости автомобили могут и входить в поворот, и маневрировать, объезжая препятствие. Хотя даже самые приземистые легковые автомобили имеют не такой уж и низкий центр тяжести. Не говоря уже о джипах и микроавтобусах, которые давно перестали рассматриваться как исключительно тихоходный транспорт.
Устройство поперечной устойчивости улучшает управляемость автомобиля
Зачем применяют стабилизаторы поперечной устойчивости?
Функции стабилизатора
Исходя из своего назначения, это устройство призвано стабилизировать положение автомобиля на дороге. Основными функциями стабилизатора являются:
- уменьшение крена кузова во время прохождения поворотов;
- увеличение сцепления ведущих колес с дорожным покрытием;
- равномерное распределение нагрузки, воспринимаемой рамой автомобиля.
Помимо всего прочего, рассматриваемый механизм увеличивает управляемость транспортного средства, что напрямую связано с принудительным прижатием к дорожному полотну колес, расположенных с внутренней стороны поворота.
Основное назначение и принцип работы
Следует четко понимать разницу между функциями и, непосредственно, назначением предмета. Рассмотренные в предыдущем разделе пункты описывают с помощью каких «приемов» устанавливаемый стабилизатор выполняет свою основную задачу. А назначение его заключается именно в повышении поперечной устойчивости автомобиля, и в предотвращении возможного опрокидывания при скоростном выполнении маневра.
При возникновении бокового крена концы стабилизатора (более известные, как тяги) начинают перемещаться в разные стороны (одна тяга вверх, а вторая – вниз). Это приводит к закручиванию средней балки. Работая на выпрямление, стабилизирующий механизм пытается опустить приподнимаемый бок автомобиля, одновременно снижая нагрузку с противоположной стороны. В результате такого действия все 4 колеса остаются прижатыми к дороге на протяжении всего поворота.
Конструктивное исполнение стабилизатора поперечной устойчивости
Устройство
По своей форме стабилизатор представляет собой не что иное, как обыкновенную металлическую балку с изогнутыми концами. С каждой стороны такой нехитрый механизм закрепляется к колесам одной оси и в зависимости от места расположения может называться передним или задним. Для его установки применяются специальные втулки, позволяющие во время работы совершать вращательное движение.
Расположение на автомобиле
Являясь частью автомобильной подвески, стабилизатор шарнирно крепится и к кузову машины. Таким образом, центральная балка вместе со стойками стабилизатора поперечной устойчивости играет роль торсиона, связывающего 2 колеса с основанием транспортного средства.
Обычно устройство стабилизации размещается в передней части
На различных моделях «антикреновые устройства» могут устанавливаться как на одну, так и на обе оси. Но наибольшее распространение получило именно переднее их размещение на автомобиле.
Жесткость стабилизатора
Жесткость стабилизирующего механизма является одним из основных его параметров. Однако, для различных конструкций она может вызывать абсолютно противоположный эффект. Рассмотрим каждый из возможных вариантов.
У переднего стабилизатора поперечной устойчивости величина жесткости оказывает основное влияние на показатели поворачиваемости авто в начале изменения траектории движения. В таком случае повышенная жесткость способствует:
- увеличению крена;
- увеличению сцепления на передних колесах;
- снижению заднего сцепления с дорогой;
- повышению поворачиваемости в начале поворота;
- сниженной чувствительности управления.
При уменьшении уровня жесткости наблюдаются кардинально противоположные процессы, в том числе и снижение бокового крена. Для обеспечения большей надежности и полного устранения вероятности опрокидывания машины передний стабилизатор рекомендуется делать достаточно мягким.
А вот с задним стабилизатором поперечной устойчивости картина прорисовывается совсем иная. Повышение его жесткости, как правило, вызывает:
- уменьшение величины крена;
- увеличение коэффициента сцепления на передних колесах;
- увеличение поворачиваемости при ускорении;
- уменьшение бокового сцепления в поворотах;
- повышение чувствительности управления.
Аналогично предыдущему варианту, при снижении жесткости торсиона начинают проявляться тенденции противоположного характера. Однако, в этом случае мягкий стабилизатор применять не стоит.
Особенности применения стабилизаторов на внедорожниках
Недостатки механического стабилизатора
Многие люди ошибочно принимают классический поперечный торсион за «панацею» от всех бед и проблем на дороге. Однако, как показывает практика, недостатки у него тоже имеются. Самым главным минусом такого стабилизатора является уменьшение хода подвески. А это уже напрямую снижает проходимость автомобиля.
Главным недостатком устройства поперечной стабилизации является снижение проходимости
Так, например, при движении по холмистой местности расстояния хода торсиона может не хватить для обеспечения непрерывного контакта колес с грунтом. Во время наезда на препятствие одна из единиц может просто зависнуть в воздухе. Правда, на серьезных внедорожниках все-таки удалось решить и эту проблему.
Альтернативные способы стабилизации поперечной устойчивости
Как можно уже было догадаться, на внедорожных автомобилях применение механического торсиона является нецелесообразным. Недавние разработки систем стабилизации джипов заставляют еще раз задуматься над тем, что такое стабилизатор поперечной устойчивости. И действительно, изменения в новых конструкциях этого узла весьма существенные. На автомобилях, нуждающихся в повышенной способности, стабилизаторы делают, как правило, электроуправляемыми либо легкосъемной конструкции.
Самый распространенный способ модернизации «антикренового механизма» является замена его стоек гидроцилиндрами, которые в рабочем состоянии остаются запертыми. В то же время такие цилиндры при съезде с асфальта легко разблокировать нажатием всего одной кнопки на приборной панели. При этом колеса теряют жесткую связь с поперечной балкой и могут совершать максимальный ход, предусмотренный подвеской авто.
Как видим, качественный стабилизирующий механизм является неотъемлемой частью любого современного автомобиля, владелец которого заботится о своей безопасности. Если не принимать во внимание специальные внедорожные машины, то с этой ролью вполне справляется и хорошо известный, простой и надежный классический торсион.
365cars.ru
Устройство и принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости – один из обязательных элементов подвески в современных автомобилях. Неприметная на первый взгляд деталь уменьшает крен кузова при поворотах и препятствует опрокидыванию автомобиля. Именно от этого компонента зависит устойчивость, управляемость и маневренность автомобиля, а также безопасность водителя и пассажиров.
Принцип работы
Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости Основное назначение стабилизатора поперечной устойчивости – перераспределять нагрузку между упругими элементами подвески. Как известно, в поворотах автомобиль кренится, и именно в этот момент включается в работу стабилизатор поперечной устойчивости: стойки смещаются в противоположные стороны (одна стойка поднимается, а другая — опускается), при этом средняя часть (стержень) начинает закручиваться.
В результате на той стороне, где автомобиль «завалился» на бок, стабилизатор приподнимает кузов, а на противоположной – опускает. Чем больше машина наклоняется, тем сильнее сопротивление этого элемента подвески. В итоге автомобиль выравнивается по отношению к плоскости дорожного полотна, снижается крен и улучшается сцепление с дорогой.
Элементы стабилизатора поперечной устойчивости
Компоненты стабилизатора поперечной устойчивости Стабилизатор поперечной устойчивости состоит из трех компонентов:
- стальной трубы (стержня) П-образной формы
- двух стоек (тяг)
- креплений (хомуты, резиновые втулки)
Рассмотрим данные элементы подробнее.
Стержень
Стержень – это упругая поперечная распорка, изготовленная из пружинной стали. Располагается поперек кузова автомобиля. Стержень – основной элемент стабилизатора поперечной устойчивости. В большинстве случаев стальной прут имеет сложную форму, так как под днищем кузова машины имеется много других деталей, расположение которых нужно учитывать.
Стойки стабилизатора
Общий вид стоек стабилизатора поперечной устойчивости Стойка стабилизатора поперечной устойчивости (тяга) – это элемент, соединяющий концы стального стержня с рычагом или амортизаторной стойкой подвески. Внешне стойка стабилизатора представляет собой шток, длина которого варьируется от 5 до 20 сантиметров. На обоих ее концах расположены шарнирные соединения, защищенные пыльниками, с помощью которых она крепится к другим компонентам подвески. Шарниры обеспечивают подвижность соединения.
В процессе движения на тяги приходится существенная нагрузка, из-за которой шарнирные соединения разрушаются. В результате, тяги очень часто выходят из строя, и менять их приходится раз в 20-30 тысяч километров.
Крепления
Крепления стабилизатора поперечной устойчивости представляют собой резиновые втулки и хомуты. Обычно он крепится к кузову автомобиля в двух местах. Главная задача хомутов – надежно закрепить стержень. Резиновые втулки нужны для того, чтобы балка могла вращаться.
Виды стабилизаторов
В зависимости от места установки различают передний и задний стабилизаторы поперечной устойчивости. В некоторых легковых машинах задняя поперечная стальная распорка не устанавливается. Передний же стабилизатор на современных автомобилях устанавливается всегда.
Активный стабилизатор поперечной устойчивости Различают также активный стабилизатор поперечной устойчивости. Данный элемент подвески является управляемым, так как он изменяет свою жесткость в зависимости от типа дорожного покрытия и характера движения. Максимальная жесткость обеспечивается в крутых поворотах, средняя – на грунтовой дороге. В условиях бездорожья эта часть подвески обычно отключается.
Жесткость стабилизатора изменяется несколькими способами:
- применение гидроцилиндров вместо стоек
- использование активного привода
- применение гидроцилиндров вместо втулок
В гидравлической системе за жесткость стабилизатора отвечает гидравлический привод. Конструкция привода может различаться в зависимости от установленной на автомобиль гидравлической системы.
Недостатки стабилизатора
Основные минусы стабилизатора – это уменьшение хода подвески и ухудшение проходимости внедорожников. При поездках по бездорожью есть риск «вывешивания» колеса и потери контакта с опорной поверхностью.
Автопроизводители предлагают решить эту проблему двумя способами: отказаться от стабилизатора в пользу адаптивной подвески, либо использовать активный стабилизатор поперечной устойчивости, изменяющий жесткость в зависимости от типа дорожного покрытия.
TechAutoPort.ru
Что такое стабилизатор поперечной устойчивости и зачем он нужен?
Сейчас мало кто из автолюбителей уделяет внимание такому устройству, как стабилизатор поперечной устойчивости. А ведь именно от него зависит безопасность автомобиля на поворотах. Как это выражается? Все очень просто. При поворотах центробежная сила наклоняет машину в одну сторону, а вся нагрузка припадает лишь на 2 колеса. Такие действия могут легко перевернуть автомобиль, однако благодаря стабилизатору поперечной устойчивости транспортное средство становится более безопасным. Как устроена эта деталь и из чего она состоит – далее в нашей статье.
Конструкционные особенности
Данная запчасть имеет специальный упругий элемент торсионного типа, благодаря которому деталь соединяет 2 противоположных колеса. На данный момент практически все автомобили укомплектовываются таким механизмом, как стабилизатор поперечной устойчивости. «Ланос Дэу» тому не исключение. Так вот, этот инструмент устанавливается как на переднюю, так и на заднюю часть подвески.
Крепления
По своей конструкции данная деталь являет собой небольшой стержень П-образной формы круглого сечения. Научно он называется штангой. Стабилизатор поперечной устойчивости «Нива» изготавливается из специальной пружинной стали. А размещается он поперек кузова машины, крепясь на резиновых втулках и хомутах с каждой стороны. Концы детали соединяются с рычагами (элементами подвески) при помощи шарниров. Причем монтироваться она может как напрямую, так и при помощи 2 стоек. Последний тип является более популярным и применяемым на сегодня, нежели первый.
Жесткость
Немаловажным фактором, влияющим на работу стабилизатора, является его жесткость. Она зависит не только от формы и состава штанги, но и от креплений. Чем жестче будет стабилизатор поперечной устойчивости, тем большую нагрузку он может переносить. За счет этого автомобиль будет более безопасным на поворотах. Также стоит отметить, что жесткость стабилизатора может быть неодинаковой в передней и задней части подвески. Так делается для того, чтобы достичь максимальной управляемости транспортного средства.
Почему нельзя устанавливать данную деталь с других машин?
Вообще к каждому автомобилю разрабатывается свой стабилизатор поперечной устойчивости. Делается это для того, чтобы новая деталь обеспечивала максимальную безопасность транспортному средству на поворотах и снижала крены. Механизм разрабатывается с учетом малейших факторов подвески определенного автомобиля. Поэтому крайне не рекомендуется монтировать, например, в «девятку» стабилизатор с «пятерки», даже если внешне он имеет схожую конструкцию. Каждая деталь имеет свою, уникальную и сложную форму, которая была создана с учетом всех положений узлов и агрегатов машины, в том числе и кузовных особенностей. Поэтому никогда не покупайте стабилизатор поперечной устойчивости от других машин.
Удачи вам на дорогах и приятных благополучных поездок!
fb.ru
Стабилизаторы поперечной устойчивости - что это такое?
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?auto.today
Устройство и принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости задней и передней подвесок
Любому человеку, хоть раз сидевшему в автомобиле в момент прохождения им на высокой скорости поворотов, знакомо ощущение, что его какая-то сила пытается вытолкнуть из машины или, по крайней мере, прижать к ее внешней стороне. Да и она сама начинает крениться при движении по такому рельефу. Вот для уменьшения величины этой силы и предназначен стабилизатор поперечной устойчивости (Anti-Roll bars).
Зачем он нужен?
При прохождении поворотов на авто действует центростремительная сила, направленная от центра. Под ее действием машина начинает крениться, нагрузка на внешние колеса возрастает, а на внутренние уменьшается. Соответственно уменьшается сцепление колес с дорогой и ухудшается управляемость.
Особенно это актуально для машин с независимой подвеской. Вот именно для компенсации ухудшения:
- управляемости;
- сцепления колес с дорогой;
- условий для безопасного движения
в конструкцию автомобиля вводят такой элемент как Anti-Roll bars. У разных моделей и марок машин его конструкция может отличаться, в ней используются различные стойки, рычаг и втулки стабилизатора поперечной устойчивости.
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.
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.
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?
Варианты устранения противоречий
Самым кардинальным способом избавиться от подобных противоречий, является так называемая адаптивная подвеска, при которой стабилизатор становится не нужен. В этом случае используется принцип контроля положения кузова во время движения, позволяющий исключить его крены при выполнении различных маневров.
Другим подходом, не столь кардинальным, является применение гидроцилиндра вместо стойки стабилизатора поперечной устойчивости. При нормальных условиях, когда гидроцилиндр заперт, работа стабилизатора проходит в обычном режиме. В условиях езды по бездорожью, когда он не нужен, с панели приборов гидроцилиндр разблокируется, и стабилизатор отключается.
Возможна его работа в автоматическом режиме, но для этого используются датчик бокового ускорения, гидронасос и гидроцилиндры, блок управления. Гидроцилиндр также используется вместо стойки. Когда автомобиль движется прямолинейно, гидронасос выключен и стабилизатор работает как обычно. Если возникли боковые ускорения, включается насос и меняет давление в гидроцилиндрах . По условиям движения давление может быть разным, чем обеспечивается регулируемая жесткость стабилизатора.
Однако гидроцилиндр может крепиться не на рычаг и стойку, а непосредственно к кузову, как это реализуется в некоторых автомобилях корпорации Тойота. В зависимости от условий движения стабилизатор или заблокирован, или разблокирован.
Такой элемент конструкции автомобиля, как Anti-Roll bars, носит несколько двойственный характер. С одной стороны, он необходим при движении машины на высокой скорости в поворотах, с другой стороны – ухудшает характеристику независимой подвески, придавая ей особенности, присущие зависимой. Для того чтобы избежать подобного противоречия, приходится использовать специальные конструкторские решения.
ZnanieAvto.ru
