Технические характеристики стабилизатора передней подвески

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:  Шрус подвеска рено логан

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).

Читайте также:  Элементы передней подвески ока

Источник

СТОЙКИ СТАБИЛИЗАТОРА ПОДВЕСКИ: ВИДЫ, ФУНКЦИИ, ПРИЗНАКИ ИЗНОСА И ИНТЕРВАЛ ЗАМЕНЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется стойкой стабилизатора (“ косточкой “) поперечной устойчивости подвески автомобиля, каков принцип работы и конструкция механизма, какие разновидности деталей существуют, а также, как определить износ элементов. Кроме того, расскажем про то, каковы основные причины выхода из строя стоек стабилизатора, сколько в среднем по пробегу составляет ресурс узлов при правильной эксплуатации и обслуживании транспортного средства, из каких компонентов состоят детали, а также, какое строение имеют типовые элементы подвески. В заключении поговорим о том, как происходит проверка стоек автомобиля на исправность, какие факторы влияют на ускоренный износ компонентов стабилизатора поперечной устойчивости и можно ли восстанавливать данные детали.

Если на миг заглянуть в прошлое и вспомнить отечественные автомобили то, как таковой стойками поперечной устойчивости в подвески они не оснащались. Однако раньше кузов стабилизировался при помощи тяг и втулок. А самое интересно, что именно тяги со втулками и выполняли функции стоек стабилизатора, но эффективность их была крайне низкая по сравнению с современными элементами подвески. Таким образом, стойки стабилизатора на современном этапе автомобилестроения являются одними из ключевых узлов в передней подвески независимо от модели транспортного средства.

Справочно заметим, что стойки стабилизатора нередко используются также в задней подвески транспортного средства наравне с передними. Однако, можно точно утверждать, что на сегодняшний день массового характера установка стоек на заднюю подвеску не получила, из-за не целесообразности в плане затрат. Кроме того, стоит напомнить, что прогресс в производстве современных машин не стоит на месте, техника стремительно развивается, становится более совершенной, о чем могут свидетельствовать постоянно возрастающие скорости и мощности автомобилей. Поэтому подвеска из год в год вместе с автомобилем также видоизменяется и требования к ней постоянно возрастают – она должны быть прочной, безопасной и при этом отлично держать дорогу.

1. НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ФУНКЦИИ СТОЕК СТАБИЛИЗАТОРА

Чтобы понять, какое основное назначение таких элементов подвески, как стойки, нужно просто представлять, где они установлены в автомобиле, а стоят они на стабилизаторе поперечной устойчивости . Следовательно можно утверждать, что стойка стабилизатора – это один из элементов ходовой системы транспортного средства, который предназначен для обеспечения поперечной устойчивости кузова машины. Если представить, автомобиль не оснащенный стойками стабилизатора, то во время движения при маневрировании машина будет намного хуже слушаться руля, при вхождении в повороты, будет ощущаться чрезмерная вибрация корпуса кузова и возможно даже появление заносов. В том случае, если стойки находятся в неисправном состоянии, то зачастую кузов машины просто теряет равновесие и ускоряется износ других деталей подвески, причем быстрыми темпами.

Справочно заметим, что значительная доля автопроизводителей в последние годы стараются не только совершенствовать систему подвески машины, но и делают ее более простой в обслуживании. Вот поэтому на большом количестве автомобилей бюджетного ценового сегмента можно встретить установленные стойки с типом действия MCPherson, которые не только просты по своей конструкции, но еще при этом соответствуют множеству требований производителей. Таким образом, подавляющее большинство подвесок независимого типа, в обязательном порядке оснащаются стойками стабилизатора, которые являются частью сложной системы. Кроме того, стойки – это только один из элементов стабилизации кузова машины, в комплексе с ними выступают еще всевозможные рычаги и опоры подвески.

Как мы знаем подвеска автомобиля – это система, состоящая из большого количества отдельных узлов и механизмов, которые работая в совокупности обеспечивают во время движения машины комфорт, безопасность и необходимую управляемость. Среди многочисленных деталей подвески отдельно выделяется стабилизатор, который отвечает за уменьшение крена кузова во время входа автомобиля в повороты, а также удержание траектории движения при разгонах и подавление заноса при торможении транспортного средства. Стойки в свою очередь намного снижают раскачивание автомобиля во время движения. Данные элементы относятся к ключевым деталям стабилизатора, которые принимают на себя колоссальные нагрузки. В какой то степени задача стоек заключается в связывании подвески и кузова машины, превращая их в единый крупный механизм.

Исходя из всего вышесказанного, даже представить сложно, как бы подвеска автомобиля существовала без стоек стабилизатора, ведь даже на отечественных машинах были специальные элементы, которые стабилизировали кузов во время движения. Кстати, в тех же Жигулях , функции стоек выполняли втулки и тяги. На современных же машинах, если бы не было стоек стабилизатора, то кузов и подвеска просто жили бы своими отдельными жизнями, без связи друг с другом, что очень не безопасно, особенно при вхождении в повороты. Стабилизация кузова автомобиля нужна не только для того, чтобы объединить кузов с подвеской, но также, она необходима для улучшения динамических показателей и безопасности транспортного средства.

Для того, чтобы понять, какую роль играют стойки и стабилизатор передней подвески автомобиля, давайте рассмотрим простые жизненные примеры. Итак, особенно четко отражаются все прелести отсутствия стоек и стабилизатора во время разгона машины, дек вот, если бы их не было, то автомобиль очень жестко бы кренился назад. Что касается процесса торможения, то здесь ситуация обратная предыдущей, так как кузов машины наоборот резко бы кренился вперед, а на поворотах – корпус наклонялся бы в левый или правый бок. Кроме того, без тех же стоек стабилизатора автомобили не имели бы высоких скоростей, вылетали бы с дороги в поворотах, а на скользком покрытии, передвижение и вообще представить было бы сложно.

Как видим, надобность в стабилизации кузова не создалась инженерами и конструкторами за один день. Данная система разрабатывалась годами, много раз изменялась и даже сейчас она еще находится на стадии развития. Подвеска и кузов любого современного транспортного средства функционируют, как единое целое, равномерно распределяя нагрузки при наклонах корпуса машины между собой. Таким образом, получается, что стойки стабилизатора, как бы удерживают элементы подвески в определенном балансе, благодаря объединению компонентов в одну большую систему.

Читайте также:  Втулка амортизатора подвески материал

2. ПОЛОМКИ, РЕСУРС, ПРИЗНАКИ ИЗНОСА И КАК ПРОВЕРИТЬ СТОЙКИ СТАБИЛИЗАТОРА

Как и любая другая деталь автомобиля, стойки стабилизатора имеют свой определенный срок службы. Износ стоек наступает вследствие высоких нагрузок, которые они выдерживают в процессе эксплуатации транспортного средства. Кроме того, на ресурс стоек напрямую влияет качество дорог. В связи с низким качеством отечественных дорог, данные элементы подвески ломаются и выходят из строя порой в 2 раза быстрее, чем заложено изготовителем в жизненный цикл детали.

Кроме качества дорог, не менее важной причиной скорых поломок стоек является качество полотна, из которого они изготовлены. Справочно заметим, что гарантия автопроизводителя на элементы ходовой в среднем закладываются на пробег в 100 тысяч километров , в том числе и на стойки стабилизатора, но это с учетом качества европейских дорог. На наших дорогах, большинство же деталей подвески начинают “сыпаться“ уже с пробега в 40-50 тысяч километров . Кроме того, не стоит забывать про манеру и стиль вождения управляющего, так как этот момент также достаточно сильно влияет на долговечность стоек стабилизатора. Не зря многие специалисты в области обслуживания транспортных средств утверждают, что чем аккуратнее водит машину водитель, тем дольше служат детали подвески, в том числе стойки со стабилизатором.

Основные признаки, указывающие на замену стоек стабилизатора :

– Наиболее распространенным симптомом для скорой замены стоек является отчетливое постукивание во время движения, которое доносится со стороны передней подвески автомобиля. Особенно четко звук слышен при езде по неровностям или при вхождении в повороты;

– Появление увода машины в бок, то есть автомобиль начинает тянуть вправо или влево во время движения. Заметим, что опытные автомеханики проверяют изношенность стоек именно способом на увод, то есть во время движения не несколько секунд отпускают рулевое колесо и смотрят, как себя ведет машина. Но стоит понимать, что не всегда этот признак на все сто процентов свидетельствует о чрезмерном износе стоек стабилизатора. Порой причиной могут выступать банально неравномерно накачанные шины или неправильно настроенный развал со схождением.

– Также свидетельствовать о повышенном износе стоек может тот факт, когда один бок автомобиля слегка сильней опущен к земле, чем другой. Однако, в этом случае причиной проблем могут быть пружины с амортизаторами. Поэтому, чтобы этот признак наверняка подтвердил неисправность стоек, машину обязательно нужно проверять на яме или на подъемнике.

– Заключительным основным признаком, который может указывать на поломку стоек стабилизатора является чрезмерное раскачивание кузова автомобиля на скорости, при торможении или при входе в повороты.

Как проверить стойки стабилизатора самостоятельно? Для этого существует простой способ, который с высокой долей вероятности установит состояние деталей. Алгоритм проверки исправности стоек стабилизатора заключается в выворачивании переднего колеса вправо или влево до полного упора. Затем беремся рукой за стойку, которая расположена в колесной нише и сильно дергаем ее из стороны в сторону. Справочно заметим, что при проверке таким способом, не стоит волноваться по поводу того, что мы поломаем стойку, как мы говорили ранее эти детали выдерживают колоссальные нагрузки, поэтому наши касания они точно переживут. В том случае, если при раскачивании стойки она имеет сильный люфт, то есть ходит вперед-назад , то с вероятностью в 99 процентов – стойка нуждается в замене . Такой способ касается не только передних стоек, но также и задних, если такие имеются у автомобиля.

В том случае, если в нашем распоряжении имеется гараж с ямой, то можно проверить стойки стабилизатора на исправность иначе. От стойки откручиваем нижнюю гайку, тем самым освобождаем деталь и как со способом выше, тянем элемент в разные стороны. Если шарниры не оказывают нам упорного сопротивления, при этом действия сопровождаются стуком с люфтом, то опять же с вероятностью в 100% можно утверждать, что стойка вышла из строя. Вторую стойку стабилизатора можно проверить без откручивания крепежной гайки. Для этого, не возвращая на место уже частично снятую первую деталь, раскачиваем автомобиль держась за стабилизатор и прислушиваемся к появлению возможных звуков со стороны стойки. Если стук при раскачивании имеется, то собираемся и идем в автомагазин за комплектом стоек стабилизатора.

Также при помощи ямы можно использовать еще один способ проверки стоек стабилизатора. Правда для него понадобится помощь друга, который будет раскачивать автомобиль, а мы тем самым спустимся в яму под днище кузова в районе передней подвески. Чтобы установить состояние стоек, необходимо приложить несколько пальцев к шарниру во время горизонтального раскачивания машины. В том случае, если стойка нуждается в замене, то рука со стороны шарнира почувствует вибрацию, которые ни с чем не попутаешь.

Таким образом, когда мы представляем, какие задачи выполняют и для чего нужны стойки стабилизатора, то навряд ли будем игнорировать подозрительные звуки доносящиеся с их стороны во время движения. Ведь стойки стабилизатора – это прежде всего безопасность во время движения, так как они напрямую влияют на управляемость транспортного средства.

В заключении отметим, что если бы стойки стабилизатора или как их еще называют автомеханики “косточки” в подвеске отсутствовали, то автомобиль значительно хуже бы себя вел при боковых нагрузках, например при вхождении в повороты или в случае резкого торможения могло бы происходить неуправляемое раскачивание корпуса машины. Так что говорить о том, что стойки стабилизатора являются лишними деталями в подвеске транспортного средства является большим заблуждением.

Источник

Поделиться с друзьями