Для чего служит стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля?

maxx096 › Блог › Стабилизатор поперечной устойчивости, принцип работы.

Продолжаем познавательную страничку.

Сегодня расскажу об устройстве, которое выполняет наверное одну из самых главных функция для обеспечения безопасности дорожного движения. Это стабилизатор поперечной устойчивости (СПУ).
Давайте разберемся, что это за устройство.

Стабилизатор — это металлическая балка с изогнутыми концами, крепящаяся к обоим (в основном к передним) колесам через втулки на корпус автомобиля, в которых может свободно вращаться. Ставится он обычно на независимой подвеске. Если сзади мост или балка, то функцию стабилизатора выполняет балка (на переднем приводе) и поперечная штанга на заднем.

Функции стабилизатора поперечной устойчивости:

Само название говорит о том, что механизм стабилизирует автомобиль на дороге.

Давайте разберемся, как это происходит:
Входя в поворот, по законам физики, наше тело смещается от оси поворота, т.е. пытается вылететь с поворота. Тоже самое происходит с автомобилем. Во время поворота внешние колеса, по отношению к повороту, пытаются выскользнуть, а внутренние приподнимаются и теряют сцепление с дорогой. При сжатии внешнего колеса подвеска его сжимается, и через изогнутый конец балки стабилизатор прокручивается. На другом конце балки другая изогнутая часть стабилизатора прокручивается вниз, пытаясь прижать поднимающееся колесо к земле. Таким образом, при вхождении в поворот стабилизатор перекидывает нагрузку с одной стороны автомобиля на другую, при этом пытается держать корпус вашего железного коня параллельно к дороге.

Где нужен стабилизатор?

Стабилизатор поперечной устойчивости необходим при езде на высоких скоростях. Он помогает автомобилю максимально быстро, не теряя скорости, пройти поворот, предотвращая его от опрокидывания.

Недостатки стабилизатора ПУ.

Обычно, если где-то выигрываем в чем- то, то найдется место, в котором проигрываем. СПУ не исключение. Дело в том, что сам стабилизатор уменьшает ход подвески автомобиля, и на бездорожье колеса в трудно проходимых местах просто напросто могут потерять сцепление с дорогой. Поэтому внедорожники имеют либо электронное отключение стабилизатора, либо он легко снимается. На электронных системах стабилизатор включается после 20 км/ч. Это нужно, если забыли его включить.

У внедорожного 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, которая позволяет соединять и разъединять плечи стабилизатора. Она расположена в средней части стабилизатора.

Что будет если поставить более толстый или жесткий стабилизатор?

Многие скажут: так давайте выкинем свои стандартные стабилизаторы поперечной устойчивости и поставим толстый спортивный СПУ. Дело в том, что система рассчитана на каждый автомобиль индивидуально. Если поставить более жесткий, независимая подвеска станет зависимой, как допустим мост на заднеприводной классике, при наезде на кочку одним колесом будет ощущаться и другим, а это не есть комфорт. Для улучшения управляемости на скорости лучше поставить жесткие пружины и короткоходные амортизаторы, но придется пожертвовать комфортом!

Стабилизатор поперечной устойчивости: зачем нужен этот элемент подвески?

Зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости как работает данный узел и почему он стал таким незаменимым в конструкциях автомобильных подвесок. Наверняка вы заметили, что в описаниях конструкций современных подвесок, очень часто упоминается о такой детали как стабилизатор устойчивости. Этот элемент крайне полезен, раз инженеры так любят его использовать. А я больше скажу, без него невозможно ездить на автомобиле, сам пробовал..

Чтобы кузов не гулял…

Для чего автомобилю нужен этот элемент?

В принципе, название этой детали говорит само за себя – её главная роль заключается в стабилизации положения кузова. Дело в том, что на поворотах корпус автомобиля под действием центробежных сил кренится, а это не только не нравится находящимся в его салоне людям, но и подвеске, которая теряет нормальное сцепление с дорогой, из-за того, что нагрузка на колёса становится разная.

Негативных последствий от этого масса, начиная потерей адекватной управляемости машины и заканчивая аварией – ваш четырёхколёсный друг может просто завалиться на бок. С этими неприятными явлениями и борется наш сегодняшний герой статьи.

Всё гениальное — просто

Несмотря на весь груз ответственности стабилизатора поперечной устойчивости, его конструкция до безобразия проста.

По сути, он представляет собой металлическую штангу сложной формы, соединяющую между собой противоположные колёса на оси. К колёсам (если точнее, то к рычагам подвески), стабилизатор прикрепляется тягами, или стойками, еще их называют линками, в средней своей части он крепится к кузовным элементам при помощи специальных втулок, которые позволяют ему скручиваться как торсион, препятствую излишнему крену кузова.

В большей степени форма штанги (стабилизатора) в современных автомобилях зависит от наличия и положения агрегатов, находящихся под днищем, поэтому она может принимать самые причудливые конфигурации.

  1. Правая стойка;
  2. Стойка (линк) стабилизатора;
  3. Штанга стабилизатора поперечной устойчивости;
  4. Левая стойка;
  5. Кулак ступицы;
  6. Ступица;
  7. Продольная тяга;
  8. Задняя поперечная тяга;
  9. Передняя поперечная тяга;
  10. Подрамник.

Свою работу герой нашей статьи, под номером 3, выполняет благодаря всё той же физике, которая одарила металлические штанги и пруты способностью пружинить при скручивании по оси. Это так называемые торсионы.

В нашем случае данный эффект работает следующим образом. Предположим, что у Вас автомобиль с независимой подвеской на всех осях. При вхождении на скорости в поворот, силы инерции наклоняют кузов, из-за чего колёса с одной стороны нагружаются сильней, а с противоположной наоборот – разгружаются и пытаются оторваться от дороги.

Тут и начинается звёздный час заднего и переднего стабилизаторов поперечной устойчивости. Так как разные концы штанг в этом случае поворачиваются в разные стороны, срабатывает эффект торсиона, который пытается их выровнять, причём, чем сильнее кузов кренится, тем больше они сопротивляется этому.

Таким образом, удаётся скомпенсировать негативные колебания и, как следствие, не потерять необходимое сцепление колёс с дорогой. Кстати, хотелось бы отметить, что используются эти полезные штанги исключительно в независимых подвесках, где каждое из колёс живёт своей жизнью, а в зависимых они совершенно не нужны, там и так всё хорошо.

Проблемы стабилизаторов устойчивости

В принципе, на этом можно было бы и закончить нашу статью, если бы не одно но… Несмотря на элементарность конструкции и при этом неоценимую полезность, у стабилизаторов есть ряд очень существенных недостатков, а именно:

  • при наличии этого элемента независимая подвеска теряет ряд своих главных свойств – отсутствие влияния одного колеса на другое и большую величину хода;
  • при установке на внедорожник, стабилизатор ухудшает его проходимость, так как появляется риск вывесить колесо на неровностях;
  • задний стабилизатор высокой жёсткости может негативно отражаться на поворачиваемости автомобиля.

Избавиться от перечисленных проблем можно, но, правда, путём усложнения конструкции. Так, например, на некоторых внедорожниках применяются отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости.

Есть и более радикальный способ – применение адаптивной подвески, когда какие-либо штанги между колёсами и вовсе не нужны, но пока что его могут себе позволить только автомобили бизнес-класса.

Рассказав обо всех нюансах, связанных со стабилизаторами устойчивости, мы теперь со спокойной душой можем подвести черту под нашей статьёй.

Не забывайте подписываться на рассылку и до новой встречи, друзья!

Для чего нужен стабилизатор поперечной устойчивости

Современные автомобили передвигаются по дорогам на высоких скоростях за счет применения в подвеске стабилизатора поперечной устойчивости. Из-за этой детали удерживать высокую скорость можно не только на прямолинейных участках. На большой скорости авто может войти в поворот, выполнять различные маневры и без проблем объезжать препятствия на дороге.

Предназначение

Данная деталь в подвеске совершенно любого авто позволяет уменьшить боковые крены кузова при повороте машины.

Если коротко, то это устройство защищает машину от опрокидывания.

Этот элемент устанавливается на большинстве современных автомобилей. Именно благодаря СПУ автомобиль устойчив, маневренный и управляемый.

Читайте также  Как выбрать чехлы на сиденья автомобиля?

Основная задача СПУ – перераспределить нагрузку между упругих деталей в подвеске при движении. Когда машина поворачивает, то кузов кренится. Крен сильно влияет на траекторию, по которой будет двигаться машина. В этот самый момент и вступает в работу стабилизатор.

Среди главных функций можно выделить:

  • Снижение кренов кузова при поворотах и маневрировании;
  • Повышение сцепления пары ведущих колес с дорожным полотном;
  • Равномерное перераспределение нагрузки, которую испытывает кузов или рама автомобиля.

Устройство

Основные элементы СПУ — это труба либо стержень из стали. Деталь имеет П-образную форму средней части. Также в устройстве имеются стойки и крепеж.

Главный элемент – это, конечно же, стержень. Представляет собой достаточно упругую поперечную распорку. Чаще всего стержни производят из пружинных марок стали.

Стойки или же тяги – это детали, которые соединяют оба конца основы-стержня с рычагом или стойкой амортизатора. Стойка стабилизатора представляет собой небольшой шток длиной от 5 до 20 см. По бокам стойки имеются шарнирные соединения – так деталь может двигаться вместе со стержнем. Шарниры для защиты от грязи и пыли оборудованы пыльниками.

Крепеж стабилизатора к кузову и подвеске выполнен при помощи резино-техничеких изделий – сайлентблоков и различных крепежных элементов, таких как хомуты, гайки, шайбы.

Стабилизатор может крепиться на подрамник или среднюю часть рамы, а также к балке моста или рычагам.

Деталь работает по принципу перераспределении нагрузок между упругими элементами. Когда происходит боковой крен или поперечные угловые колебания, то тяги или стойки стабилизатора двигаются в разные стороны – одна стойка будет подниматься, другая – опускаться. Средняя часть стержня скручивается. Со стороны крена кузова стабилизатор будет пытаться поднять машину, с другой стороны – опустить.

Чем существеннее крен, тем более значительным будет сопротивление торсиона. Так автомобиль выравнивается по отношению к плоскости дороги.

Но также необходимо понимать, что за счет особенностей своей конструкции СПУ никак не способен воспрепятствовать вертикальным колебаниям. Так, если колебание машины вертикальное, тогда оба колеса – левое и правое, будут двигаться вместе. Стабилизатор же проворачивается во втулках, на которых он закреплен.

Чтобы работа торсиона была максимально эффективной, стержень и вся конструкция должна быть достаточно жесткой. Эта самую жесткость определяют свойствами стали, формой стержня, геометрией крепежа.

Чем большей жесткостью будет обладать стабилизатор, тем большее высокую нагрузку он способен перенести с внешнего колеса. Автомобиль с жестким стабилизатором способен входить в достаточно крутые повороты.

Виды торсионов

На современном автомобиле можно встретить два вида торсионов. Это задний торсион и передний.

На задней оси данные узлы, как правило, отсутствуют.

К примеру, сзади деталь отсутствует на автомобилях с независимой задней подвеской – в качестве СПУ здесь используется специальная торсионная балка и продольные рычаги.

Преимущества и недостатки

Главное преимущество торсиона – это значительное уменьшение боковых кренов в поворотах. Если СПУ изготовлен из упругих и жестких марок стали, то водитель и пассажиры не почувствуют крен, а тяговое усилие при выходе из поворота и в самом повороте будет увеличиваться.

Пружины, амортизаторы и другие упругие элементы не способны как-либо сопротивляться глубоким кренам, когда машина входит в поворот. СПУ же данную проблему решает, но с другой стороны, если ехать прямо, то стабилизатор не так уж и необходим.

При всех явных и неявных плюсах СПУ вносит существенные ограничения в характеристики независимых подвесок. За счет колес, которые соединены со торсионом, уменьшается ход каждого колеса – это влечет за собой передачу ударов колеса с одной оси на другое.

Это актуально при езде по плохим, неровным дорогам. На бездорожье СПУ может спровоцировать вывешивание колеса, что приведет к потере его контакта с поверхностью.

А ведь полностью отказаться от СПУ не получается, но с помощью адаптивной подвески это возможно. Для этого используют активные стабилизаторы поперечной устойчивости. Это серьезная конструкция с гидравлическим или электромеханическим приводом.

Что будет если убрать стабилизатор поперечной устойчивости

Автомобилисты с опытом обслуживания своих авто считают, что стойки стабилизатора – это самые капризные детали в подвеске. И чтобы не менять их часто, многие умышленно отключат СПУ. В сети можно найти споры на форумах и сообществах о том, нужно ли отключать торсион.

На самом деле ездить без СПУ можно и ничего страшного не будет. В подвеске есть много элементов, без которых можно эксплуатировать машину. Но специалисты не рекомендуют убирать торсион, так если это сделать, то возможность подвески совершать резкие маневры в аварийной ситуации пропадает. Без торсиона в повороте машина будет крениться больше.

Также существует легенда, что водитель «Пежо 607» решил отключить СПУ и в итоге разбил поддон двигателя. Специалисты подтвердили, что неприятности возникли именно из-за неработающего стабилизатора. Естественно, это касается только обычных автолюбителей и гражданских авто, которые ездят по городским дорогам.

Ездить без СПУ можно, но не быстро. Также не рекомендуется выполнять резких маневров – это может быть небезопасным. Но в большинстве случаев, если в повороте машина уверенно стоит на всех четырех колесах, то ничего не случится.

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.

Читайте также  Закис поршень суппорта что делать?

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.

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.

Читайте также  Адаптивный биксенон что это такое?

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).

Для чего нужен стабилизатор поперечной устойчивости

При движении автомобиля в повороте или по змейке под действием центробежных сил происходит перераспределение нагрузки между упругими элементами подвесок: со стороны наружных колес по отношению к радиусу качения нагрузка повышается, а с внутренней – снижается. В результате автомобиль кренится или раскачивается в поперечной плоскости. Подобные явления очень опасны, так как способны вызвать опрокидывание автомобиля и потерю контроля над его управляемостью. А так как величина крена и степень раскачивания во многом зависят от хода подвески – чем больше ход, тем больше крены, то для исключения вышеописанных недостатков этот показатель необходимо уменьшать.

Достигнуть этого можно несколькими способами – путем увеличения жесткости упругих элементов, установления короткоходных амортизаторов и ограничителей хода рычагов или же внедрив в конструкцию узел, который в поворотах выполнял бы роль дополнительного упругого элемента. Первые два способа оказались наименее подходящими, так как значительно снижали комфортность автомобиля – они применяются в основном в спортивных болидах и их прототипах. Поэтому в конструкции подвески использовали новый упругий элемент – стабилизатор поперечной устойчивости, работающий только в случаях перемещения колес одной оси в разных направлениях – одно вверх, другое вниз.

Конструктивно стабилизатор ничего сложного собой не представляет. Это штанга U-образной формы с изогнутыми под определенными углами концами. В современных автомобилях компактное расположение агрегатов и узлов не всегда позволяет сделать центральную часть штанги прямой, поэтому бывают и более сложные ее конфигурации. Изготавливают стабилизаторы из отрезка цилиндрического профиля. В качестве материала используют специальную сталь, которая при скручивании способна работать как упругий элемент.

Центральная часть стабилизатора крепится в двух точках параллельно оси колес к кузову или подрамнику кронштейнами с упругими демпферами (резиновыми втулками). А его концы соединяются непосредственно с «несущей» деталью подвески колес – рычагами, балкой, картером моста. Когда упругие элементы подвески с одной стороны сжимаются, а с другой – растягиваются, средняя часть стабилизатора скручивается, начиная работать как упругий элемент, по принципу торсионов.

То есть суть в том, что со стороны крена стабилизатор стремится приподнять автомобиль, а с другой, сжав упругий элемент подвески, – опустить его. Так обеспечивается выравнивание автомобиля по отношению к плоскости дороги. У некоторых переднеприводных автомобилей («Таврия», ВАЗ-2108 и их зарубежных аналогов) функцию стабилизатора на задней оси часто выполняет поперечная балка, жестко соединяющая продольные рычаги подвески задних колес.

При движении по неровностям, в поворотах, на змейке эта деталь работает на скручивание, поэтому такие подвески называют полунезависимыми. В отличие от них практически все многорычажные независимые подвески оснащены стабилизатором. Так как стабилизатор работает только в плоскостях, приближенных к горизонтальной, это накладывает определенные сложности при компоновке автомобилей. Для их решения в подвески введены новые элементы – стойки стабилизатора, которые связывают рычаги подвески со стабилизатором в вертикальной плоскости.

Оценить работу стабилизатора на практике удалось во время недавнего теста Renault Clio New, который проходил на извилистых горных серпантинах вблизи южного курорта Франции города Биаритц. Тестировались три модификации нового Clio – 65-сильная дизельная и две бензиновые с моторами мощностью 75 л.с. и 172 л.с. (Sport). Наилучшую управляемость и поведение на извилистых дорогах с крутыми поворотами показала модификация Sport с ее жесткой короткоходной подвеской. За ней следует дизельная, а замыкает список 75-сильная бензиновая версия. В последнем случае подвеска оказалась настолько комфортной, что при выходе на высокой скорости из крутого поворота из-за большого крена и последующей раскачки автомобиль пришлось довольно долго «отлавливать», что с точки зрения безопасности – существенный минус. Значительная «заслуга» такой разницы в поведении машин – в разных характеристиках стабилизаторов поперечной устойчивости. На всех трех модификациях они имеют различную толщину профиля, соответственно и разную жесткость – упругость при скручивании. Самые тонкие в диаметре оказались, естественно, у неустойчивой 75-сильной модификации – спереди 23 мм, сзади – 14,2 мм, потолще у дизеля – 24 и 19,3 мм, и самые мощные у спортивной модификации – 25 и 22 мм. Как видим, разница всего в 1-2 мм может сделать поведение автомобиля совсем другим.

Толщина стабилизатора во многом зависит от веса автомобиля и развесовки между осями. Чем больше нагрузка на ось, тем толще должен быть стабилизатор. На всех модификациях Clio New это требование также соблюдено, однако что касается 75-сильной версии, то такой толщины стабилизатора для спортивного стиля вождения явно не хватает. Впрочем, она и не предназначена для такого режима вождения.

Полезен, но не всегда

Сегодня стабилизатор практически стал обязательной деталью подвески легковых машин, а вот его присутствие во внедорожниках не всегда желательно. Объясняется это способностью стабилизатора уменьшать ход подвески, что при движении по бездорожью недопустимо, так как колеса вывешиваются, а значит теряют контакт с дорогой.

С полным комплектом блокировок колесных и межосевых дифференциалов относительная короткоходность, конечно, не столь опасна, но если блокировок нет, стабилизатор ухудшает проходимость внедорожника. Но это ни в коей мере не означает, что стабилизатор в подвеске современных скоростных внедорожников – деталь нежелательная. Наоборот, для этих машин с их высоким центром тяжести эта деталь особенно необходима. Чем жертвовать в том или ином случае – проходимостью или устойчивостью – зависит от того, на какие условия эксплуатации ориентирован автомобиль.

Создатели внедорожника Nissan Patrol GR, например, нашли выход из этого противоречия, применив в конструкции подвески электронно отключаемый стабилизатор поперечной устойчивости. На бездорожье при нажатии кнопки на панели приборов освобождается (разблокируется) шток цилиндра стабилизатора, выполняющего функцию его стойки. Свободно перемещающийся шток не передает усилия от подвесок левых и задних колес. Когда скорость выше 20 км/ч, кнопка управления стабилизатором «блокируется». Благодаря этому исключается ошибочное выключение стабилизатора на больших скоростях, когда возможно появление опасных кренов.

Инженеры американской фирмы TRW изобрели еще более интеллектуальный стабилизатор. В его конструкции предусмотрена стойка-гидроцилиндр и гидронасос. Ими «руководит» электронный блок управления (ЭБУ), получающий информацию от акселерометра – датчика бокового ускорения. При прямолинейном движении насос выключен, жидкость в гидроцилиндре находится не под давлением, поэтому стабилизатор разблокирован. Подвеска при этом работает в комфортном режиме. Когда появляются боковые ускорения, виновник кренов – ЭБУ включает насос и в гидроцилиндре создается давление жидкости. Регулируя его величину, ЭБУ изменяет жесткость стабилизатора в соответствии с конкретным режимом движения.

Некоторые «джиперы» делают стабилизаторы отключаемыми путем несложной модернизации. Для этого в центральной его части вырезается небольшой отрезок профиля (50-70 мм), затем, согласно схеме (см. рис.), вытачиваются на токарном станке из качественной стали две входящие одна в другую втулки. С помощью сварки они крепятся к разным половинкам стабилизатора. Для полноценной работы стабилизатора во втулках сверлится отверстие, в которое устанавливается блокирующий болт. Перед заездом на бездорожье это устройство выключается путем изъятия болта.

Подводя итог, отметим, что стабилизатор в конструкции подвески – деталь необходимая и жертвовать ею ради комфорта, но в ущерб безопасности не стоит.