Типы стабилизаторов поперечной устойчивости подвесок автомобилей

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

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 стабилизатора поперечной устойчивости

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

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

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.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/stabilizator-poperechnoy-ustoychivosti.html

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы служат для снижения крена кузова, уменьшения «отрывов» неразрезных ведущих мостов и повышения устойчивости на поворотах. Речь идет о П-образных стержнях круглого сечения. Диаметр стержней колеблется от 10 мм для компактных легковых автомобилей до 60 мм для тяжелых грузовых автомобилей и прицепов. Чтобы обеспечить восприятие подвеской противоположно направленных вертикальных сил, загнутые концы стабилизаторов типа 1 в двух точках соединены с продольными рычагами подвески левого и правого колес (точки F и H на рисунке 1).

Рисунок 1 — Стабилизатор типа 1 в точках H и F с помощью упругих резиновых муфт соединен с продольными рычагами подвески

В стабилизаторах типа 2 центральная часть стабилизатора через точки Н шарнирно соединяется с подрамником или кузовом, а концевые участки закреплены на поперечных рычагах обоих колес данной оси (рисунок 2).

Рисунок 2 — Стабилизатор типа 2 своей центральной частью шарнирно закреплен в точках Н. Концы F стабилизатора соединены с поперечными рычагами через промежуточные тяги

При одновременном перемещении обоих колес в одном направлении также одновременный поворот концов стабилизатора исключает перераспределение нагрузки. При перемещении лишь одного из колес один конец стабилизатора сохраняет свое положение по отношению к плоскости дороги, в то время как другой конец в точке F перемещается вверх или вниз. За счет этого происходит закручивание центрального участка стабилизатора по всей длине. Создаваемая при этом сила сопротивления, равна половине жесткости стабилизатора.

При противоположном направлении перемещений колес на повороте концы стабилизатора перемещаются также в противоположных направлениях. Это означает, что центр стабилизатора остается неподвижным, а оба боковых участка нагружены на кручение и на изгиб, при этом стабилизатор обеспечивает вдвое более высокую жесткость, чем при вертикальном перемещении лишь одного из колес.

В случае применения представленного на рисунке 2 стабилизатора типа 2 обычно для соединения с подвеской колес требуются промежуточные штанги.

Различные направления перемещения рычагов и концов стабилизатора требуют определенной свободы углового перемещения, которую легче всего обеспечить за счет применения соединения типа проушина—палец. Соединения такого типа применяются для амортизаторов.

Для соединения с резиновыми деталями, которые одновременно служат для подавления шума и виброизоляции, на концевых участках стабилизаторов выполняют чашки, проушины или дополнительно изогнутые зоны.

Для уменьшения прогиба и снижения массы концы стабилизатора, служащие рычагами, могут быть расплющены, что увеличивает момент инерции сечения относительно оси. Однако эта мера применима лишь для прямых концевых участков. Если же концы участков загнуты, то возникает опасность потери устойчивости в связи с дополнительно действующим крутящим моментом.

В некоторых подвесках типа «Макферсон», а также в подвеске на двойных поперечных рычагах автомобилей моделей «Манта» и «Аскона» фирмы «Opel» (рисунок 3) стабилизатор является одним из элементов направляющего аппарата подвески.

Рисунок 3 — Передняя подвеска на двойных поперечных рычагах моделей «Аскона» и «Манта» фирмы «Opel». На виде сверху (б) показан расположенный сзади стабилизатор, который выполняет функции направляющего элемента и воспринимает тормозные силы. На виде сзади (а) показано эластичное соединение стабилизатора с нижним рычагом. Шарниры стабилизатора выполнены упругими в продольном направлении для уменьшения вибраций от радиальных шин. На рисунке видны шаровые опоры поворота колес, а также расположенный перед осью реечный рулевой механизм

Стабилизатор в этих случаях воспринимает как продольные силы, так и тормозной момент. На концах стабилизатора предусмотрены резьбовые или конусные участки, которыми он упруго, с возможностью углового перемещения, соединяется с нижними поперечными рычагами.

Исключение из обычно применяемых форм представляют собой стабилизаторы типа 3, которые были применены фирмой «Volkswagen» в передней торсионной подвеске на продольных рычагах модели 1600, а также фирмой «Citroen» в задней подвеске на продольных рычагах модели ЖС. В данном случае речь идет о торсионах, закрученных с обеих сторон в противоположных направлениях. Концы этих торсионов закреплены в левом и правом рычагах. Торсионы в этом случае обеспечивают поддержание рычага в поперечном положении (рисунок 4).

Рисунок 4 — Стабилизатор типа 3 представляет собой простой и дешевый торсионный стержень, оба конца которого закреплены в рычагах одной оси. Такой стабилизатор поддерживает постоянным расстояние между рычагами в поперечном направлении.

1 — стабилизатор; 2 — пружина

Для подвески на продольных рычагах независимо от того, идет речь о независимой подвеске или о подвеске с неразрезной балкой моста, это решение является экономически целесообразным. Торсион может в этом случае представлять собой совершенно прямой стержень, полученный из катаной заготовки с изготовленными высадкой концевыми участками.Такой стержень может быть дешевле, и, кроме того, в этом случае менее вероятна потеря им свойств (из-за выхода из строя шарниров), чем для многошарнирного стабилизатора.

Источник статьи: http://carspec.info/stabilizatory-poperechnoj-ustojchivosti

Стабилизатор поперечной устойчивости: принцип работы, фото

В статье описан принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости, плюсы и минусы, а так же возможные неисправности. В конце статьи видео-обзор работы стабилизатора поперечной устойчивости.

Содержание статьи:

• Что такое стабилизатор
• Устройство
• Разновидности
• Принцип работы
• Плюсы и минусы
• Интересные факты
• Цена деталей
• Стоимость ремонта и замены
• Возможные неисправности
• Видео

Стабилизатор поперечной устойчивости – деталь подвески автомобиля, которая отвечает за уменьшение крена на поворотах и маневрах. Как не крути, но данная деталь весьма важный элемент подвески автомобиля. Помимо основной задачи, стабилизатор поперечной устойчивости может отлично сбалансировать крен шасси между передней и задней осью автомобиля.

Многие скажут, что крен между осями можно решать с помощью установки более жестких пружин или же установить спортивные амортизаторы. Но на самом деле это все доработки и лишняя трата денег, к тому же комфорт будет потерян из-за жестких пружин и что немало важно, потерян контроль над автомобилем. Поэтому стабилизатор поперечной устойчивости весьма важный элемент в строении подвески.

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.

Как устроен стабилизатор поперечной устойчивости

Как уже говорили, стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой штангу (изогнутый прут) или кто даже говорит, что это разновидность торсиона. Зачастую основная часть круглого сечения и имеет П-образную форму. В качестве материала для его изготовления используют пружинную сталь, аналогично той, что и для торсиона.

В современных автомобилях стабилизатор поперечной устойчивости располагается поперек кузова, по одному на одну ось. По форме механизм подгоняется под каждую модель индивидуально, так как учитывается расположение двигателя, подвески и других деталей на днище автомобиля. Весь этот механизм крепится к кузову за счет двух резиновых втулок и хомутов вокруг них. За счет резиновых втулок стержень может вращаться относительно своей оси, соответственно выполнять свои функции.

На концах стабилизатор крепится за счет шарнирных соединений с элементами подвески автомобиля, обычно рычагами на многорычажной подвеске или на двойных поперечных рычагах, а так же к стойкам амортизаторов на подвеске МакФерсон. Само ж соединение с подвеской может быть как непосредственно прямым, так и с помощью стоек (двух тяг). Чаще всего в современных автомобилях встречается соединение с помощью двух тяг, за счет чего автомобиль лучше держит повороты и лучшую управляемость.

Теперь же рассмотрим каждую деталь подробней (стальная труба или стержень, тяги и крепежные детали).

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

Рассмотрев устройство и основные детали стабилизатора поперечной устойчивости можно понять принцип его работы. Как уже говорили, основным предназначением данного механизма считается перераспределение нагрузки на упругие элементы подвески, а так же равномерное распределение между правой и левой стороной автомобиля.

Многие водители знают, что при заходе в поворот или в момент резкого маневра, автомобиль кренится. Чтоб избежать такой неприятности инженеры устанавливают стабилизатор поперечной устойчивости. В этот момент стойки автомобиля начинают смещаться по сторонам (рычаги сдвигаются относительно оси крепления), одно колесо двигается вниз, противоположное колесо вверх. Именно в этот момент стержень (средняя часть механизма) начинает скручиваться.

Как результат такого скручивания, сторона, которая опускается за счет инерции (на которую заваливается автомобиль), приподымается за счет стержня, соответственно приподымается и кузов. Противоположная сторона кузов наоборот приспускается. Таким образом, идет меньше нагрузка на стойки, амортизаторы и пружины автомобиля, а сам автомобиль выравнивается относительно дорожного покрытия. Снижается крен кузова по сторонам, улучшается управляемость и сцепление с дорожным покрытием.

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).

Стоимость деталей стабилизатора автомобиля

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

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

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

Сколько стоит ремонт стабилизатора

Говорить о конкретной стоимости ремонта стабилизатора поперечной устойчивости нельзя, скорей можно навести приблизительные данные. Как и в предыдущем пункте, ремонт во многом зависит от марки, модели, стоимости, наличию деталей, а так же уровень поломки механизма.

Средняя цена ремонта стабилизатора поперечной устойчивости за 1 шт.
Наименование	Цена, руб.	Цена, грн.
Замена передней втулки	900	450
Замена стоек стабилизаторов	400	230
Замена задней втулки	600	330
Замена стержня	510	250

Наведены средние цены на ремонт или замену отдельных частей стабилизатора поперечной устойчивости. Как видим, цена на сам ремонт не столь высока, но достаточно пропустить момент ремонта и можно ожидать самые непредсказуемые ситуации в управлении и безопасности автомобиля. Особых навыков по ремонту данного механизма иметь не надо, достаточно понять, где именно неисправность, после чего заменить изношенную деталь на новую. Дороже всего, как утверждают бывалые владельцы, обойдется ремонт, точней восстановление стержня, после сильного повреждения.

Возможные неисправности стабилизатора поперечной устойчивости

Определить неисправность стабилизатора поперечной устойчивости достаточно не сложно. Первая и самая распространенная проблема – автомобиль становится неуправляемым, неустойчив, особенно на резких поворотах. Время от времени автомобиль раскачивает при поворотах руля. Так же еще одним признаком неисправности механизма считается появление посторонних стуков и шум, при прохождении неровных участков дороги. Последний и не менее редкий вариант поломки – машину начинает уводить в сторону, если отпустить руль в момент движений.

Если же у Вас закрались сомнения или же появились первые признаки неисправности стабилизатора поперечной устойчивости, удостоверится или определить такую поломку весьма не сложно. Чаще всего такую методику применяют для проверки стоек механизма. Для этого необходимо выкрутить до упора колеса в любую сторону. После чего взяться рукой за стойку и с усилием подергать рукой. Иногда можно использовать монтировку, вставив между опорой и рычагом и немного понажимать.

Второй вариант, приподнять одно колесо с помощью домкрата, после чего понажимать рычаги и стержень стабилизатора. Таким образом, можно увидеть целые ли втулки, а так же где имеются люфты. Это так же основные признаки неисправности и скорой необходимости замены отдельных элементов механизма.

Рассмотрев устройство и принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости, можно сделать вывод, что сам механизм не сложный, но выполняет весьма важную роль в подвеске и управлении механизма. Цена деталей не большая для отечественных автомобилей, а вот для иномарок высоковата. Сам же ремонт дороже всего обойдется в восстановлении стержня (основной детали), чаще после ДТП или повреждений подвески, в остальном цены приемлемые.

Видео-обзор принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости:

Источник статьи: http://fastmb.ru/auto_shem/3421-stabilizator-poperechnoy-ustoychivosti-princip-raboty-foto.html