Стабилизатор автомобиля – Какую роль играет стабилизатор на авто. Blog › Стабилизатор поперечной устойчивости, что это такое, принцип работы
Как работает стабилизатор поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости — устройство, относящееся к подвеске автомобиля, предназначено для уменьшения боковых кренов при поворотах автомобиля (не дает автомобилю опрокинуться). Стабилизатор устанавливается на всех современных автомобилях. Именно стабилизатор поперечной устойчивости отвечает за устойчивость, качество управляемости и маневренность автомобиля. В конце концов, от этой немаловажной детали зависит безопасность движения.
Назначение стабилизатора поперечной устойчивости
Главное предназначение стабилизатора поперечной устойчивости – перераспределение нагрузки между упругими элементами подвески во время движения. Во время поворота автомобиль кренится, что сказывается на траектории движения, именно в этот момент начинает работать стабилизатор поперечной устойчивости.
Как работает стабилизатор поперечной устойчивости
При повороте автомобиля одна стойка поднимается, а вторая опускается, то есть они смещаются в противоположные стороны, средняя часть стабилизатора, которая называется стержень, начинает закручиваться.
Как следствие с той стороне, где автомобиль «кренился» на бок, стабилизатор приподнимает кузов, а с противоположной стороны – опускает кузов. Чем больше величина наклона, тем сильнее сопротивление стабилизатора. Затем автомобиль выравнивается, снижается крен во время поворота и улучшается качество сцепления колес с дорогой.
Если вы хотите разобрать работу стабилизатора поперечной устойчивости более подробно, эта информация вам пригодится.
Для создания сопротивления крена автомобиля применяется торсион, который крепится в ступичном узле колеса.
Торсион работает на скручивание, создает сопротивления крену автомобиля. Крепится торсион в ступичном узле левого колеса, далее проходит в направлении движения до шарнирного узла крепления к кузову, далее в латеральном направлении к противоположному борту автомобиля, где крепится зеркально аналогично первому борту. Отрезки торсиона, проходящие в направлении движения, работают как рычаги при работе подвески в вертикальном направлении. При отсутствии крена оба отрезка поворачиваются на один и тот же угол, торсион не скручивается и проворачивается в узлах крепления к кузову как целое. При крене автомобиля левый и правый отрезки торсиона поворачиваются на различные углы, скручивая торсион и создавая упругий момент, сопротивляющийся крену. На зависимых задних подвесках часто отсутствует, вместо этого продольные рычаги прикрепляются к балке жестким соединением, способным передавать крутящий момент. Таким образом, вся балка в сборе с продольными рычагами выступает торсионом.
На передних подвесках типа Мак Ферсон «рычажные» отрезки торсиона часто применяются как один из 2 нижних рычагов подвески, также передавая продольные (в направлении движения) силы от ступицы на кузов.
Стабилизаторы могут устанавливаться или на обе оси, или только на одну (обычно на переднюю).
Устройство стабилизатора поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости состоит из основных элементов:
- Стальная труба (стержень) П-образной формы – средняя часть.
- Две стойки (тяги)
- Крепления (хомутики, резиновые втулки)
Рассмотрим данные элементы подробнее.
Стержень стабилизатора поперечной устойчивости
Стержень стабилизатора представляет собой упругую поперечную распорку. Стержень изготавливается из пружинной стали. Стержень – главный элемент стабилизатора поперечной устойчивости. В большинстве случаев стальной прут имеет сложную форму.
Стойки стабилизатора
Стойки стабилизатора поперечной устойчивости или в просто народе «тяги» – это элементы, соединяющие концы стального стержня с рычагом или стойкой подвески. Стойка выглядит, как шток размером 5-20 см, с шарнирными соединениями по бокам для подвижности соединения. Шарниры защищаются от грязи и пыли пыльниками.
Крепление стабилизатора поперечной устойчивости
Крепление стабилизатора поперечной устойчивости осуществляется с помощью резиновых втулок и хомутов. Стержень стабилизатора крепится к кузову автомобиля в двух местах с помощью хомутов.
Виды стабилизатора поперечной устойчивости
Существует два вида стабилизатора поперечной устойчивости: передний и задний стабилизаторы. В некоторых легковых автомобилях задняя поперечная стальная распорка не устанавливается, а передний стабилизатор устанавливается на всех современных автомобилях.
Активный стабилизатор поперечной устойчивости
Активный стабилизатор поперечной устойчивости дает возможность управлять изменением жесткости под разный тип дорожного покрытия и характер движения. Для более резких поворотов выставляется максимальная жесткость, на грунтовой дороге средняя жесткость, а по бездорожью функция отключается.
Производители элементов стабилизатора поперечной устойчивости
Существуют производители оригинальных стабилизаторов поперечной устойчивости, а также международные производители, специализирующиеся на производстве компонентов стабилизатора поперечной устойчивости, направленных на вторичный рынок, например: Delphi Corporation, Wulf Gaertner Autoparts AG, ZF Friedrichshafen AG, Robert Bosch GmbH.
Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля: назначение, устройство, неисправности
Стабилизатор поперечной устойчивости – это элемент подвески автомобиля. Водители, которые пока не очень хорошо разбираются в конструкции транспортного средства, иногда не знают, что из себя представляет этот узел, зачем он нужен и как он работает. Поговорим об этом более подробно.
Что такое стабилизатор поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости (сокращенно – СПУ) представляет собой элемент автомобильной подвески, который крепится к системе подвески.
Итак, для чего нужен этот узел авто? Главная задача этого элемента конструкции транспортного средства – предотвращение кренов во время движения машины. Они особенно опасны на высоких скоростях. При повороте во время быстрого передвижения автомашина может слегка наклониться набок и под действием силы инерции опрокинутся набок. СПУ помогает не допустить подобную ситуацию.
Кроме того, СПУ в целом улучшает управляемость при передвижении на относительно ровной поверхности, предотвращая раскачивание автомобиля.
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
Устройство стабилизатора поперечной устойчивости
СПУ состоит из трех основных конструктивных элементов:
Похожие статьи
- стержень;
- стойки;
- крепления.
Рассмотрим каждый из них.
Стержень
Стержень представляет собой рейку, изготовленный из пружинистой, но довольно прочной стали. Он располагается в горизонтальной плоскости поперек кузова автомобиля межу передними или задними колесами. Именно стержень является основным элементом устройства. Главное назначение этого элемента конструкции СПУ – равномерное распределение нагрузки между двумя противоположными амортизаторами.
Стержню часто придают достаточно сложную геометрическую форму. Это делают для того, чтобы он не задевал другие детали или узлы автомобиля, которые расположены в его нижней части.
Стержень имеет и другое название – штанга.
Стойки
Стойка (также ее называют линк или тяга) представляет собой рычаг с шарниром на конце, который соединяет между собой стержень и амортизатор или стойку подвески. Именно она передает на стержень нагрузку для ее частичного перемещения на другой амортизатор и тем самым влияет на уровень стабилизации.
Стойка нужна потому, что стержень способен работать исключительно в горизонтальной плоскости. Амортизаторы, напротив, функционируют в вертикальной. Таким образом, чтобы передать нагрузку с них на стержень, требуется дополнительный элемент конструкции, который перенаправлял бы ее в другую плоскость. Задняя стойка выступает как раз в качестве такого элемента.
Выглядит стойка как небольшой металлический шток, на конце которого располагаются шарниры для крепления к другим узлам конструкции (крепления обычно резьбовые).
Кузовные крепления
Кузовные крепления (или опоры) представляют собой узлы, которые крепят на кузове автомобиля (чаще всего – в двух местах). Обычно в их роли выступают стальные хомуты с резиновыми втулками. Задача первых – надежно зафиксировать штангу. Функция втулок – обеспечить свободное вращение стержня внутри хомутов, чтобы при этом они не истирались из-за высоких нагрузок. Кроме того, втулки минимизируют вибрацию, передаваемую на кузов.
Также СПУ может включать в себя дополнительные конструктивные элементы. Например, на некоторых моделях автомобилей он имеет гидравлическое усиление, которое способствует лучшему перераспределению нагрузки на подвеску и, как следствие, лучшей стабилизации устойчивости транспортного средства во время его передвижения.
Виды стабилизаторов
Выделяют несколько разновидностей стабилизаторов поперечной устойчивости.
В зависимости от расположения устройства делят на два вида:
- передние (или рулевые) – устанавливаются на передний мост машины;
- задние – монтируются на задний мост транспортного средства.
Следует отметить, что на большинство легковых автомобилей задний стабилизатор не устанавливается. Поскольку они предназначены для передвижения по относительно ровной поверхности, он не требуется, и производители ограничиваются передним.
В зависимости от наличия усиления СПУ бывают:
- пассивными;
- активными.
Пассивные представляют собой устройства без дополнительных конструктивных элементов, описанные выше. Это относительно простой узел, который надежен и легко ремонтируется, обслуживается. В качестве автомобилей, на которые устанавливаются пассивные СПУ, можно привести продукцию отечественного концерна ВАЗ. Если взглянуть на фото вазовского стабилизатора, станет понятно, что устроен он довольно просто. Это касается и других аналогичных СПУ.
В зависимости от возможности приостановки работы СПУ бывают:
- неотключаемые;
- отключаемые.
К первым относятся те, функционирование которых отключить нельзя. Обычно это традиционные модели без гидравлики. Вторые можно на время выключить. Чаще всего эту функцию реализуют на моделях, которые предусматривают гидравлическое усиление стабилизации и автоматическое управление с помощью бортового компьютера.
Тяги стабилизатора поперечной устойчивости
Преимущества и недостатки
Стабилизатор имеет как преимущества, так и недостатки.
Главное преимущество заключается в том, что устройство минимизирует наклон автомобиля на поворотах при передвижении на высоких скоростях. Это делает езду более безопасной, поскольку предотвращает весьма вероятное в подобной ситуации опрокидывание.
Поэтому если внедорожник приобретается не для городской езды, а действительно для передвижения по пересеченной местности, стоит обратить внимание на модели с:
- возможностью отключения стабилизации;
- адаптивной подвеской.
Другой серьезный минус применения СПУ состоит в том, что система создает повышенную нагрузку на стойки амортизаторов. В результате этого они гораздо быстрее выходят из строя и требуют более частого обслуживания (а иногда и полной замены).
Рычаг стабилизатора поперечной устойчивости
Возможные неисправности
Ниже приведены наиболее распространенные неисправности СПУ.
Поломка стойки
Одна из самых часто встречающихся неисправностей – поломка стойки. Заметить ее можно по чисто внешним признакам, не проводя визуальный осмотр СПУ. Неисправность проявляется в следующих «симптомах».
- Ухудшение управляемости машины. Автомобиль хуже слушается руль, «рыскает» при поворотах (а иногда и при прямой езде).
- Увеличение крена при поворотах. Поскольку стойка больше не передает нагрузку на стержень, наклон авто при повороте увеличивается.
- Раскачивание. Машину начинает раскачивать при торможении, езде по неровным поверхностям.
- Заносы. Транспортное средство может заносит на поворотах.
- Посторонние звуки. Неисправные шарниры стойки могут издавать хорошо различимые звуки.
Чтобы узнать, сломана ли стойка, нужно:
- вывернуть колесо до предела;
- покачать деталь рукой.
Если она люфтит – налицо поломка. Задние стойки можно проверить только в смотровой яме, так как доступ к ним можно обеспечить только с ее помощью. Если смотровой ямы нет, проверку проводят в автосервисе.
Нужно ли менять люфтящую стойку? Правильный ответ – однозначно да. Ездить на автомобиле с неисправной стойкой стабилизатора недопустимо. Если вовремя не устранить поломку, это может привести к ДТП, так как вышедшая из строя тяга СПУ существенно ухудшает управляемость авто.
Истирание втулок
Втулки кузовных креплений СПУ со временем могут истираться. Понять, что это произошло, можно по стуку, доносящемуся из подвески. Нужно помнить, что стук может быть также причиной неисправного амортизатора. Однако в этом случае он будет раздаваться только при преодолении неровностей, ям, ухабов. А при сломанной втулке стук будет слышен практически всегда.
Если вовремя не поменять втулки, появляется поперечное раскачивание кузова при езде, «рыскание» при поворотах. Все это существенно ухудшает управляемость. Поэтому может привести к аварийной ситуации на дороге.
Чтобы проверить, в порядке ли втулки, нужно проехать невысокое препятствие насикосок (подойдет обычный лежачий полицейский). Если в области педалей отчетливо слышен стук, то втулки стопроцентно неисправны и требуют замены.
Деформация штанги
При регулярных нагрузках повышенной интенсивности стержень СПУ может деформироваться. Проявляется это точно так же, как и неисправность стоек. Чтобы убедиться, что поломка действительно имеет место, проводят визуальный осмотр штанги. В ходе него к детали прикладывают ровный предмет по всей длине – это позволяет заметить даже малейшее искривление стержня.
Если штанга оказалась искривленной, требуется установка новой. Сколько бы ни ездил водитель с неисправной деталью, рано или поздно это приведет к ДТП.
Заключение
Стабилизатор поперечной устойчивости – узел автомобиля, который перераспределяет нагрузку между амортизаторами автомобиля. Это предотвращает крены при поворотах, а также улучшает управляемость на ровной дороге. На бездорожье СПУ скорее вредит, чем приносит пользу, так как уменьшает ход амортизатора и может привести к потере контакта колеса с поверхностью. Узел состоит из стержня, стоек и кузовных креплений. Наиболее распространенными неисправностями являются поломка стоек, истирание втулок креплений и деформация штанги. Ездить с неисправным СПУ нельзя. Это приводит к значительному ухудшению управляемости транспортного средства, которое может повлечь аварию.
Вконтакте
Одноклассники
Стабилизатор поперечной устойчивости: что это такое и принцип работы
Подвеска автомобиля — сложная система, о которой мы уже рассказывали на нашем сайте Vodi.su. Подвеска состоит из различных конструктивных элементов: амортизаторы, пружины, рулевые рычаги, сайлентблоки. Стабилизатор поперечной устойчивости — один из важнейших элементов.
Эта статья будет посвящена данному устройству, принципу его работы, преимуществам и недостаткам.
Устройство и принцип работы
С виду данный элемент представляет собой металлическую штангу, изогнутую в форме буквы П, хотя на более современных авто его форма может отличаться от П-образной из-за более компактного расположения агрегатов. Этот стержень соединяет оба колеса одной оси. Может устанавливаться спереди и сзади.
В стабилизаторе использован принцип торсиона (пружины): в центральной его части имеется круглый профиль, выполняющий роль пружины. В результате, когда внешнее колесо входит в поворот, автомобиль начинает крениться. Однако торсион раскручивается и та часть стабилизатора, которая находится с внешней стороны, начинает подниматься, а противоположная опускается. Таким образом, противодействуя еще большему крену автомобиля.
Как видим, все достаточно просто. Для того, чтобы стабилизатор выполнял свои функции нормально, его производят из специальных сортов стали, повышенной жесткости. Кроме того, стабилизатор конструктивно соединен с элементами подвески с помощью резиновых втулок, шарниров, стоек — о замене стойки стабилизатора мы уже писали статью на Vodi.su.
Стоит также отметить, что стабилизатор может противодействовать только поперечным нагрузкам, но против вертикальных (когда, например, два передних колеса въезжают в яму) или против угловых колебаний данное устройство бессильно и попросту прокручивается на втулках.
Стабилизатор с помощью опор крепят:
- к подрамнику или раме — средняя часть;
- к балке моста или рычагам подвески — боковые части.
Он устанавливается на обеих осях автомобиля. Однако многие виды подвески обходятся без стабилизатора. Так, на авто с адаптивной подвеской стабилизатор не нужен. Не нужен он на задней оси автомобилей с торсионной балкой. Вместо него здесь применяют саму балку, которая тоже способна сопротивляться кручению.
Плюсы и минусы
Основное преимущество его применения — уменьшение боковых кренов. Если подобрать упругую сталь достаточной жесткости, то даже на самых крутых поворотах вы не почувствуете крена. При этом у автомобиля будет увеличиваться тяговое усилие на повороте.
К сожалению, пружины и амортизаторы не смогут противостоять глубоким кренам, которые испытывает корпус автомобиля при вхождении в крутой поворот. Стабилизатор же полностью решил эту проблему. С другой стороны, при движении прямо, необходимость в его применении отпадает.
Если же говорить о недостатках, то их довольно много:
- ограничение свободного хода подвески;
- подвеску нельзя считать полностью независимой — два колеса оказываются связанными друг с другом, удары передаются от одного колеса к другому;
- уменьшение проходимости внедорожников — диагональное вывешивание происходит из-за того, что одно из колес теряет контакт с почвой, если другое, к примеру, провалилось в яму.
Конечно, все эти проблемы эффективно решаются. Так, разрабатываются системы управления стабилизатором поперечной устойчивости, благодаря которым его можно отключать, а его роль начинают выполнять гидроцилиндры.
Сложные системы предлагает Тойота для своих кроссоверов и внедорожников. В такой разработке стабилизатор конструктивно объединен с кузовом. Различные датчики анализируют угловое ускорение и крен автомобиля. При необходимости стабилизатор блокируется, а в ход идут гидроцилиндры.
Имеются свои оригинальные разработки и в компании Мерседес-Бенц. Например система АВС (Active Body Control) позволяет полностью обходиться одними только элементами адаптивной подвески — амортизаторами и гидроцилиндрами — без стабилизатора.
Загрузка…Поделиться в социальных сетях
Отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости | Подвеска автомобиля
Стабилизатор противодействует поперечным наклонам кузова и повышает устойчивость автомобиля при движении на повороте, скручиваясь, противодействует противоположному по отношению к кузову перемещению колес одной оси автомобиля.
У вседорожного автомобиля с высоко расположенным центром тяжести стабилизатор должен быть достаточно жестким, чтобы противостоять чрезмерным наклонам его кузова при движении с большими скоростями на поворотах. При движении вне дорог напротив более пригодны стабилизаторы малой жесткости, допускающие большие перекосы оси автомобиля относительно кузова, благодаря чему улучшается передача тяговых усилий колесами и повышается плавность хода автомобиля. При отключенном стабилизаторе разность хода колес одной оси автомобиля может быть увеличена на 60 мм.
Основными компонентами системы отключаемых стабилизаторов являются:
- гидравлический блок
- блок управления стабилизаторами
- стабилизаторы с соединительными устройствами
Главным элементом отключаемого стабилизатора является гидравлическая кулачковая муфта 1, которая позволяет соединять и разъединять плечи стабилизатора. Она расположена в средней части стабилизатора.
Рис. Отключаемый стабилизатор поперечной устойчивости:
1 – плечи стабилизатора; 2 – кулачковая муфта
Кулачковая муфта с гидроприводом содержит полумуфты 1 и 8, соединительный элемент 6, страхующую пружину 5 и расположенный на разъединителе датчик его состояния 7. Соединительный элемент свободно перемещается вдоль стабилизатора под действием давления рабочей жидкости. При этом он заходит между кулачками полумуфт, обеспечивая их геометрическое замыкание. Выступы соединительного элемента никогда не выходят полностью из проемов между кулачками полумуфт, благодаря чему подключение стабилизатора обеспечивается при любом его исходном положении.
Рис. Кулачковая муфта:
1 – охватывающая полумуфта; 2 – рабочая полость 1; 3 – упорный игольчатый подшипник; 4 – рабочая полость 2; 5 – страхующая пружина; 6 – соединительный элемент; 7 – датчик состояния стабилизатора; 8 – охватываемая полумуфта; 9 – правое плечо стабилизатора; 10 – магнитный штифт на соединительном элементе; 11 – левое плечо стабилизатора; а – муфта замкнута; б – муфта разомкнута
Страховочная пружина винтовая пружина 5 обеспечивает подключение стабилизатора при неисправности гидравлической системы или электрических компонентов системы управления. Чтобы снизить износ в месте сопряжения пружины с соединительным элементом, между ними установлен упорный игольчатый подшипник 3.
Управление стабилизаторами осуществляется с помощью кнопки или автоматически. При нажиме кнопки вырабатываются сигналы отключения и подключения стабилизаторов, которые направляются в блок управления ими.
Общая гидравлическая схема отключаемых стабилизаторов поперечной устойчивости показана на рисунке.
Рис. Блок-схема системы управления стабилизаторами:
1 – гидроаккумулятор; 2 – клапан отключения переднего стабилизатора; 3 – левое плечо переднего стабилизатора; 4 – кулачковая муфта переднего стабилизатора; 5,11 – рабочая полость 1; 6 – соединительный элемент; 7,12 – рабочая полость 2; 8 – левое плечо переднего стабилизатора; 9 – левое плечо заднего стабилизатора; 10 – кулачковая муфта заднего стабилизатора; 13 – правое плечо заднего стабилизатора; 14 – клапан отключения заднего стабилизатора; 15 – датчик давления в гидравлической системе отключения стабилизаторов; 16 – компенсационный бачок; 17 – клапан вентиляции; 18 – электродвигатель; 19 – фильтр; 20 – насос системы отключения стабилизаторов; 21 – обратный клапан; 22 – гидравлический блок
В системе применяется гидроаккумулятор 1 с отделенной посредством мембраны газовой полостью, разделяющая его на две полости. В нем запасается энергия сжимаемого газа, которая используется гидравлической системе по мере необходимости. В нижнюю камеру поступает рабочая жидкость, подаваемая насосом 20 под давлением.
Рабочая жидкость поступает в гидроаккумулятор через обратный клапан 21. Давление в системе повышается по мере заполнения ею гидроаккумулятора и сжатия полости, заполненной азотом. Объем рабочей жидкости в гидроаккумуляторе увеличивается соответственно уменьшению объема газовой полости. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто давление выключения насоса. Давление в гидроаккумуляторе удерживается посредством обратного клапана 21 и направляется через канал в гидравлическом блоке в корпус кулачковой муфты.
Отключение стабилизаторов осуществляется при помощи электромагнитных клапанов 2 и 14, перемещающих золотники. При этом соединяются каналы, через которые поддерживаемое гидроаккумулятором давление передается в рабочую полость 1 того или иного стабилизатора. Включение стабилизаторов происходит при обесточивании электромагнитных клапанов.
Блок управления стабилизаторами обрабатывает сигналы, поступающие от датчика давления, датчиков состояния стабилизаторов, кнопки управления стабилизаторами, датчика скорости автомобиля, датчика поперечного ускорения, датчиков режима работы трансмиссии. По результатам обработки данных датчиков блок управления вырабатывает командные сигналы для исполнительных устройств.