Меню

Что такое автомобильные стабилизаторы

Задний и передний стабилизаторы: обзор конструкции, принцип работы и виды опороных механизмов

Практически любое современное транспортное средство в своей конструкции предусматривает наличие такого элемента, как задний стабилизатор. Если же говорить про передний опорный узел, то он присутствует во всех автомобилях. Это приспособление производители ставят для того, чтобы существенным образом обезопасить авто от опрокидывания при прохождении поворотов и в случае скоростного маневрирования. Разумеется, далеко не каждый автолюбитель имеет представление о том, что из себя представляет стабилизатор устойчивости, по какому принципу механизм работает, и для чего вообще используется. Именно поэтому, данную деталь следует рассмотреть более подробно, а также акцентировать внимание на ключевых моментах и наиболее важных нюансах.

Принцип работы опорного механизма

В первую очередь, необходимо поговорить о непосредственных задачах данного конструктивного элемента. В частности, в автомобиле стабилизатор поперечной устойчивости осуществляет перераспределение нагрузки между присутствующими компонентами подвески. Каждый автомобилист имеет представление о том, что в момент входа в поворот машина начинает уходить в крен. При чрезмерном наклонении кузова в бок авто и вовсе может перевернуться. Именно поэтому, производители предусмотрели монтирование стабилизаторов. Основным рабочим элементом здесь выступает стержень, который в процессе прокручивается, создавая необходимое натяжение. При этом, при выравнивании кузова по отношению к дороге одна опорная стойка подается наверх, а другая притягивается вниз. Также подобный принцип работы не позволяет водителю и пассажирам испытывать чрезмерные нагрузки при поворотах и резких маневрах.

«АвтоВАЗ» готовит 2 новых полноприводных внедорожника? Компания раскрыла обновленный процесс сборки

Все модели Lada ждет существенное снижение цен: эксперты рассказали, почему автомобили подешевеют

360-градусный обзор, премиальная отделка и 2 дисплея: Haval H6 третьего поколение вышел в новом исполнении

Из чего состоит задний стабилизатор

Как правило, задние опорные механизмы, как в принципе и передние стабилизаторы, монтируемые на современные автомобили, имеют достаточно простую конструкцию, состоящую из следующих компонентов:

  • прочная стальная труба или специальный металлический стержень;
  • две тяги или стойки;
  • крепежные компоненты, включающие хомуты и резиновые втулки.

Примечательно, что сам стержень выполняется в специальной П-образной форме, чтобы максимально эффективно противодействовать нагрузкам, а кроме того, не соприкасаться с другими деталями автомобиля.

Стержень

В первую очередь поговорить необходимо именно про стержень, так как это основной компонент механизма. В частности, речь идет про упругую поперечную распорку, которая изготавливается из пружинной стали. Этот элемент располагается поперек кузова автомобиля, как в случае с передним, так и в ситуации с задним опорным узлом. Необходимо понимать, что для устойчивости и сопротивления большим нагрузкам это изделие имеет достаточно сложную форму, по той простой причине, что вод днищем любого современного автомобиля присутствует масса других элементов, чье расположение принимают во внимание производители, когда усиливают систему подвески авто.

В данном случае речь идет про конструктивный элемент, который используется для соединения концов стержня с рычагами или амортизаторами стоек подвески автомобиля. Если рассматривать тяги или стойки стабилизатора, то внешне они представляют собой стандартные штоки длиной от 5 до 20 сантиметров. По краям эти элементы имеют специальные шарниры для крепления, которые защищены соответствующими пыльниками. Примечательно, что именно шарниры обеспечивают подвижность крепления, из-за чего нагрузка распределяется равномерно. В процессе движения на эти компоненты создается внушительное давление, из-за чего с течением времени шарниры разрушаются. На практике, тяги чаще всего выходят из строя при пробеге в 30-50 тысяч километров, после чего их полностью меняют, так как ремонту изделия не подлежат.

Крепежные элементы

Как правило, стабилизатор поперечной устойчивости крепится в современном автомобиле при помощи резиновых втулок и специальных хомутов. Обычно, монтирование опорного узла осуществляется напрямую к кузову транспортного средства в двух противоположных местах под днищем машины. Резиновые втулки здесь используются не просто так. Они позволяет стержню вращаться с минимальным сопротивлением. Эти элементы, как и тяги, периодически приходится подвергать замене, так как они довольно быстро выходят из строя, особенно на моделях, которые часто эксплуатируются в условиях бездорожья.

Доступные разновидности стабилизаторов

В зависимости от монтирования опорного узла, можно разделить эти изделия на два типа, а именно передний и задний стабилизатор поперечной устойчивости. На некоторых моделях транспортных средств сзади распорка отсутствует. Если же говорить про передний стабилизатор, то здесь он присутствует всегда, так как от него во многом зависит безопасность водителя и пассажиров, находящихся в машине.

Также в отдельном порядке стоит выделить активный стабилизатор поперечной устойчивости. Этот элемент в автомобиле является управляемым, по той простой причине, что он способен менять собственную жесткость в зависимости от варианта дорожного покрытия, по которому движется автомобиль, а также с учетом характера движения и производимых маневров. Такие поперечины способы обеспечить максимальную жесткость при вхождении в крутой поворот. Средняя жесткость предусмотрена для мягких грунтовых дорог. Если же автомобиль с активным стабилизатором движется по бездорожью, то функция, как правило, отключается полностью или работает на минимальных настройках.

Предусмотренная производителем жесткость стабилизатора поперечной устойчивости в современных автомобилях изменяется несколькими доступными методами, а именно:

  • использование гидроцилиндров вместо стандартных стоек;
  • установка на автомобиль активного привода;
  • применение гидроцилиндров вместо резиновых втулок.

При условии, что на автомобиль установлена гидравлическая система, за жесткость опорного узла отвечает гидравлический привод.

Примечательно, что конструкция гидравлического привода может отличаться в зависимости от того, какая именно гидравлическая система установлена на транспортное средство. Стоит отметить, что на современные модели автомобилей нередко ставятся разные стабилизаторы поперечной устойчивости, при этом, более сложный и надежный механизм монтируется на переднюю часть авто, тогда как более простой вариант опорного узла сзади. Это обусловлено тем, что на переднюю колесную ось при движении приходится основная нагрузка.

Читайте также:  Шевроле круз стабилизатор поперечной устойчивости

Основные недостатки механизма

Несмотря на то, что это устройство, с первого взгляда, дает лишь положительный эффект автомобилю, при более детальном обзоре можно выделить целый ряд недостатков. В частности, из-за присутствия стабилизаторов поперечной устойчивости заметным образом уменьшается ход самой подвески в целом. Это негативно сказывается на проходимости автомобиля. Очень часто из-за наличия стабилизаторов поперечной устойчивости внедорожники с большим клиренсом попросту не могут справиться с весомым препятствием. Также нужно отметить, что подобные элементы при поездках по бездорожью могут способствовать вывешиванию колеса, которое теряет контакт с поверхностью и при попытке тронуться полностью бездействует. На сегодняшний день автомобильные производители решили эту проблему путем установки активной системы подвески или за счет монтирования адаптивного стабилизатора поперечной устойчивости, который может менять свою жесткость в зависимости от типа покрытия и состояния дорожного полотна.

Главные преимущества стабилизатора

Без сомнения, у этих конструктивных элементов имеются некоторые недостатки, которые проявляются в основном при поездках по бездорожью. Однако, ситуация такова, что большинство автомобилистов попросту не выбираются за городскую черту, из-за чего определенных минусов не замечают, но, в свою очередь, выделяют целый ряд достоинств таких опорных узлов. В частности, автомобиль со стабилизаторами поперечной устойчивости более уверенно держит дорогу. На высоких скоростях и при поворотах кузов не раскачивается. При наличии этого элемента в автомобиле, можно не бояться опрокидывания, и проходить повороты с более высокой скоростью. Из-за стабилизаторов поперечной устойчивости при резком перестроении и вхождении в поворот в салоне автомобиля водитель и пассажиры не испытывают чрезмерные нагрузки.

Вывод

Сам по себе задний или передний стабилизатор поперечной устойчивости — это достаточно простой механизм, который выполняет довольно сложные задачи. Наличие этого элемента отражается практически на всех моментах, связанных с поездкой на автомобиле. Присутствие стабилизатора влияет на комфорт в салоне транспортного средства, а также гарантирует высокий уровень безопасности. Однако, не стоит забывать о том, что такие элементы несмотря на всю свою прочность не вечные и периодически для них необходимо проводить профилактику, меняя расходные элементы, включая стойки стабилизатора, а также втулки. Сам же стержень является надежным и крепким компонентом, который может выйти из строя только при чрезмерных и интенсивных повседневных нагрузках, и то, подобное происходит после пробега в 100 – 120 тысяч километров. Автор: Олег Мокров

Источник

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.

  1. Принцип работы
  2. Элементы стабилизатора поперечной устойчивости
  3. Стержень
  4. Стойки стабилизатора
  5. Крепления
  6. Виды стабилизаторов
  7. Недостатки стабилизатора

Принцип работы

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.

принцип работы

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

komponenty

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

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.

active

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.

Читайте также:  Tl431 стабилизатор с защитой по току

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.

Источник



Стабилизатор поперечной устойчивости: виды, устройство, принцип работы, фото

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.

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.

Устройство

Типовая система стабилизации в большинстве случаев состоит из 4-х деталей:

  1. круглого, согнутого в форму П, стального стержня;
  2. двух тяг;
  3. крепежных элементов (прорезиненных втулок, хомутов).

Тяги производятся из стали, монтируются поперек кузова машины, являются главными элементами стабилизаторов. Чаще всего у тяг сложные формы, учитывающие особенности расположения под днищем других деталей.

Тягами (линками) называют детали, которыми стержни крепятся к стойкам системы амортизации (рычагам). Визуально это штоки 5-20 см, на концах которых имеются шарнирные соединения. Их предназначение — придать узлам подвижность. Шарниры защищают пыльники, которые одновременно используются для крепления к элементам подвески. При высоких нагрузках во время езды шарнирные элементы могут разрушиться. Их меняют через 20-30 тыс. километров.

На кузове стабилизаторы закрепляются при помощи 2-х шаровых опор. Сайлентблоки (прорезиненные втулки) позволяют балке скручиваться по типу торсиона, хомуты надежно закрепляют ее.

Стальная труба или стержень

Стальная труба или так же известная как стержень, считается самой главной деталью и часто его ж называют стабилизатором. С виду это упругая стальная распорка, поперечного расположения, выполненная из специальной пружинной стали. Форма самого стержня зависит от конструкции днища автомобиля и может меняться в зависимости от подвески.

Крепления

По форме, крепления так же зависят от марки и модели автомобиля, но в больше части это резиновые втулки и металлические хомуты. С помощью этих деталей стальной стержень крепится к кузову и подвеске автомобиля, сами ж втулки дают возможность механизму скручиваться, а концами жестко крепится к стойкам или рычагах подвески.

Тяга стабилизатора (стойка)

Тяга стабилизатора или так же называемая, как стойка – служит для соединения стержня с амортизаторной стойкой или рычагами. По внешнему виду стойка напоминает собой стержень, зачастую длиной от 5-ти до 20-ти сантиметров. На концах стойки расположены шарнирные соединения, развернутые в обратные стороны относительно друг друга и защищенные пыльниками. За счет шарниров обеспечивается подвижность механизма, а так же более надежное соединение.

Именно на такие тяги больше всего приходится нагрузка, поэтому со временем шарнирные соединения на тягах разрушаются и требуют замены. В зависимости от стиля езды и конструкции тяги, в среднем её хватает на 20-30 тысяч километров пробега. Затягивать с заменой не рекомендуют, так как может выйти из строя рулевое управление.

Какие бывают виды стабилизаторов

Разобравшись с тем, как из себя приблизительно выглядит стабилизатор поперечной устойчивости и его основные функции, рассмотрим разновидность механизмов, в чем разница между передним и задним стабилизатором, а так же от чего зависит жесткость.

Первое, на что стоит обратить внимание это место расположения, на передней или задней оси. В зависимости от оси, соответственно будет меняться форма стабилизатора, втулки для крепежа и жесткость. Еще один нюанс строения подвески в том, что на некоторых легковых автомобилях сзади стальная распорка не устанавливается, но вот на передней оси в обязательном порядке должна быть.

Одной из разновидностей, считается активный стабилизатор поперечной устойчивости. Основная отличительна характеристика активного механизма – возможность управления жесткостью в зависимости от дороги, а так же характера передвижения автомобиля (резкие маневры, частые повороты и прочее). Самая максимальная жесткость на кручение будет в момент входа в крутой поворот, среднюю жесткость можно наблюдать на грунтовой дороге или с плохим покрытием. Если же ехать по бездорожью, то система вовсе выключает активный стабилизатор во избежание его повреждения.

Жесткость в активном стабилизаторе поперечной устойчивости регулируется несколькими способами. Основной – за счет использования активного привода. Второй вариант за счет применения гидроцилиндров (вместо обычных стоек или же вместо втулок). Если же система построена на основе гидравлики, то за её жесткость отвечает гидравлический привод. Сама ж конструкция гидравлического привода во многом зависит от гидравлической системы, установленной на автомобиль.

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.

Читайте также:  Кондиционер стабилизатор для волос оллин

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.

Преимущества и недостатки стабилизатора

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.

Интересные факты о стабилизаторе

Все же прогресс не стоит на месте и есть несколько интересных историй использования стабилизатора поперечной устойчивости на автомобилях с повышенной проходимостью. Один из таких примеров – внедорожник Nissan Patrol. Для того, чтоб уменьшить случайность отрыва колеса от дорожного покрытия, инженеры установили отключаемый стабилизатор на заднюю ось. Хитростью послужили гидроцилиндры с возможностью отключения, заменившие привычные стойки. Основным условием было то, что водитель мог отключать такой механизм на скорости до 20 км/час. По сути, весь механизм мог работать только на минимальной скорости, при неспешном движении по снегу, грязи или прочему покрытию.

Не отстал и японский производитель Toyota, в частности моделях Land Cruiser 200 и Prado 150 инженеры так же установили гидроцилиндры, при этом система получила название KDSS. Автомобиль отлично ведет себя как на дороге, так и бездорожье. Основная суть такого механизма в том, что вместо одной из опор стабилизатора передней и задней оси устанавливается гидроцилиндр с электронным управлением. Электроника в свою очередь отслеживает положение кузова, разные нюансы передвижения и дорожное покрытие, после чего меняет характеристики заднего и переднего стабилизатора (жесткость, момент включения и выключения).

Источник