Стабилизатор на авто где находится
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!
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.
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:
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.
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:
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.
Стабилизатор поперечной устойчивости. FAQ.
При повороте центробежная сила наклоняет автомобиль, со стороны наружных колес увеличивается нагрузка, со стороны внутренних – уменьшается и, как следствие, наблюдается крен и раскачивание кузова. Все это может привести к опрокидыванию автомобиля. Для уменьшения кренов в поворотах применяется стабилизатор поперечной устойчивости.
Стабилизатор поперечной устойчивости является частью автомобильной подвески, соединяющей противоположные колеса с помощью упругого элемента торсионного типа (работает на скручивание). В настоящее время стабилизатор поперечной устойчивости обязательный элемент различных видов независимой подвески легковых автомобилей. Стабилизатор устанавливается как на передней, так и на задней оси автомобиля. В легковых автомобилях, использующих в качестве задней подвески торсионную балку, стабилизатор поперечной устойчивости не устанавливается. Его функции выполняет сама подвеска.
Конструктивно стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой стержень (штангу) круглого сечения, имеющий П-образную форму. Стабилизатор изготавливается из пружинной стали. Он располагается поперек кузова автомобиля и крепится к нему в двух местах с помощью резиновых втулок и хомутов. Втулки позволяют стабилизатору вращаться. Стабилизатор имеет, как правило, сложную форму, которая учитывает положение узлов и агрегатов автомобиля, расположенных под днищем кузова.
Концы стабилизатора поперечной устойчивости шарнирно соединяются с элементами подвески автомобиля – рычагами (многорычажная подвеска, подвеска на двойных поперечных рычагах), амортизаторными стойками (подвеска McPherson). Соединение стабилизатора с подвеской может быть как непосредственным, так и с помощью двух тяг (стоек). Наибольшее распространение получило соединение с помощью тяг.
Работа стабилизатора поперечной устойчивости основана на перераспределении нагрузки между упругими элементами подвески. При боковом крене (поперечных угловых колебаниях) концы стабилизатора (тяги) перемещаются в разные стороны (один поднимается, другой опускается). Средняя часть стабилизатора закручивается. Со стороны крена стабилизатор пытается как–бы приподнять кузов, с другой – опустить. Чем больше крен кузова, тем сильнее сопротивление стабилизатора. Таким образом, обеспечивается выравнивание автомобиля по отношению к плоскости дороги. Помимо снижения крена, достигается улучшение сцепных свойств шин в повороте.
Необходимо отметить, что в силу свое конструкции стабилизатор поперечной устойчивости не препятствует вертикальным и продольным угловым колебаниям подвески автомобиля. Так, при вертикальных колебаниях левое и правое колеса движутся вместе, а стабилизатор проворачивается во втулках.
Эффективная работа стабилизатора поперечной устойчивости обеспечивается его жесткостью. Жесткость стабилизатора определяется свойствами материала, формой, геометрией крепления. Чем жестче стабилизатор, тем большую нагрузку он переносит с внешнего колеса и соответственно более крутые повороты может позволить автомобилю. Устанавливая на переднюю и заднюю ось автомобиля стабилизаторы разной жесткости можно изменять тяговые свойства на осях, тем самым достигать желаемый баланс управления (избыточная или недостаточная поворачиваемость автомобиля).
При всех очевидных преимуществах стабилизатор поперечной устойчивости имеет ряд недостатков. Его применение приводит к частичной потере свойств независимой подвески – передаче ударов с одного колеса на другое, уменьшение хода подвески. В идеале при прямолинейном движении автомобиля стабилизатор поперечной устойчивости не нужен.
Кардинально данную проблему решает адаптивная подвеска, позволяющая полностью отказаться от стабилизатора поперечной устойчивости. Дальше всех в этом вопросе пошел Mercedes-Benz, разработав и внедрив на своих автомобилях систему активного контроля кузова (Active Body Control, ABC). Электронная система АВС позволяет контролировать положение кузова, исключающее крены, в различных условиях движения, в том числе при повороте, ускорении и торможении.
Стабилизатор поперечной устойчивости ухудшает проходимость внедорожников. При движении по бездорожью стабилизатор может привести к вывешиванию колеса и потере его контакта с дорогой. Борются с данной проблемой несколькими способами.
Самый распространенный способ – использование в качестве стойки стабилизатора гидроцилиндра. В нормальном положении гидроцилиндр заперт, стабилизатор выполняет свои функции в полном объеме. При необходимости движения по бездорожью гидроцилиндр разблокируется с помощью кнопки на панели приборов, стабилизатор поперечной устойчивости отключается. Для предотвращения опрокидывания при достижении определенной скорости движения предусмотрено автоматическое включение стабилизатора (блокировка гидроцилиндра).
Более сложную систему управления стабилизатором поперечной устойчивости предлагает фирма TRW. Система включает датчик бокового ускорения, блок управления, гидронасос и гидроцилиндры в качестве стоек стабилизатора. При прямолинейном движении гидронасос выключен, стабилизатор разблокирован, подвеска работает в комфортном режиме. При повороте блок управления включает насос, в гидроцилиндрах создается давление, стабилизатор поперечной устойчивости блокируется. Регулируя величину давления в гидроцилиндре, система управляет жесткостью стабилизатора в соответствии с режимом движения.
☑ Kinetic Dynamic Suspension System
Компания Toyota разработала иную систему управления стабилизаторами поперечной устойчивости, которую с 2004 года устанавливает на свои внедорожники. Система кинетической стабилизации подвески (Kinetic Dynamic Suspension System, KDSS) представляет собой замкнутый гидравлический контур, объединяющий два гидроцилиндра, гидроаккумулятор, клапаны, блок управления и датчики. В отличие от предыдущей системы гидроцилиндры в системе KDSS соединяют стабилизатор поперечной устойчивости с кузовом.
При движении по шоссе клапаны закрыты, жидкость в системе не движется, поршни в гидроцилиндрах заблокированы, передний и задний стабилизаторы жестко связаны с кузовом и выполняют свои функции в полном объеме. Движение по неровной дороге приводит к частичному открытию клапанов, разблокированию гидроцилиндров, что приводит к снижению колебаний (тряски) кузова. На бездорожье жидкость свободно перемещается в системе, стабилизатор поперечной устойчивости полностью отключен.
Для чего нужен задний стабилизатор устойчивости?
Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой часть автомобильной подвески, которая соединяет противоположные колёса, используя элемент, работающий на скручивание. В настоящее время данным оборудованием оснащаются все автомобили, имеющие независимую подвеску.
Как правило, этот элемент безопасности устанавливается как на передних, так и на задних осях автомобиля, однако, обязательным является установка только для задних колёс. Этот элемент автомобиля призван уменьшать крен и мешать машине опрокинуться. В принципе, эта деталь подвески могла быть бесполезна, если бы машины ездили исключительно по прямой траектории. Более того, на бездорожье стабилизатор только мешает.
Стабилизатор устойчивости
Принцип работы
Как правило, стабилизатор поперечной устойчивости задней подвески состоит из стержня в форме буквы «П», двух стоек и креплений. Стержень представляет собой упругую распорку, которая устанавливает поперек корпуса автомобиля. Изготавливается она из пружинной стали. Данный элемент стабилизатора является ключевым в его работе. Чаще всего данная труба имеет сложную форму. Это необходимо для плотного прилегания к корпусу и обхода различных элементов.
Стойка стабилизатора поперечной устойчивости представляет собой элемент, который соединяет стержень с подвеской. Длина стоек колеблется от нескольких до двух десятков сантиметров. С обоих концов у стойки находятся шарнирные соединения, которые крепят ее к остальным элементам подвески. При эксплуатации автомобиля на эти элементы оказывается сильная нагрузка, которая губительно влияет на шарнирные соединения. Поэтому для бесперебойной работы системы, необходимо менять их каждые два-три десятка тысяч километров.
Крепления стабилизатора поперечной устойчивости, как правило, резиновые. Они необходимы всего в двух местах. Единственная задача этих элементов – обеспечить крепление стержня. Эти части являются резиновыми, потому что балка должна иметь возможность вращения.
Главной задачей стабилизатора поперечной устойчивости является распределение нагрузки между элементами подвески. Когда при повороте появляется крен автомобильного корпуса, стабилизатор начинает действовать. Одна стойка движется вниз, другая вверх, что ведёт к поднятию корпуса там, где он кренится и его прижиманию к земле там, где он приподнимается. Этот процесс позволяет автомобилю находиться в более ровном состоянии относительно дороги и увеличивает сцепление с полотном.
Достоинства и недостатки стабилизатора поперечной устойчивости
К достоинствам этого элемента подвески можно отнести более прочную устойчивость автомобиля при резких поворотах. Кроме того, устанавливая стабилизаторы разной степени жёсткости, можно контролировать тяговые свойства осей и изменять баланс управления транспортным средством.
К сожалению, на этом достоинства стабилизатора поперечной устойчивости заканчиваются. За счёт своих свойств он укорачивает срок службы подвески. Это происходит из-за его конструкции. Удары, передаются с одного колеса на другое. По сути, если автомобиль едет по ровной дороге и прямо, стабилизатор не нужен.
Кроме того, этот элемент подвески негативно влияет на проходимость внедорожников. Если ехать по бездорожью, можно прийти к ситуации, в которой колесо вывесится и потеряет контакт с землёй.
Данные недостатки компенсирует адаптивная подвеска, при помощи которой можно не использовать стабилизаторы поперечной устойчивости.
Виды стабилизаторов поперечной устойчивости
Стабилизаторы различаются по месту установки. На передние и задние. Если установка последнего необязательна, то передний стабилизатор на современных легковых автомобилях ставится всегда.
Существует активный стабилизатор устойчивости. Его кардинальное отличие от собратьев состоит в гибкости. Он способен менять свою жёсткость в зависимости от ситуации. Наиболее жёстко он реагирует на крутые повороты, а когда автомобиль передвигается по бездорожью, эта часть подвески может отключиться, что достигается автоматической регулировкой его подвижных частей.
Виды стабилизаторов устойчивости
Жёсткость стабилизатора можно изменить при помощи нескольких способов. В первую очередь, можно использовать гидроцилиндры вместо стоек или применять их вместо втулок. Если система стабилизатора гидравлическая, в ней за жёсткость отвечает гидравлический привод. Эти меры помогут отрегулировать стабилизатор.
Замена и ремонт заднего стабилизатора поперечной устойчивости
Подвижные части стабилизатора вследствие постоянной нагрузки часто выходят из строя. В идеале их нужно менять каждые двадцать — тридцать тысяч километров, однако, автомобилисты пренебрегают этим правилом и обращают внимание на эту деталь только после её поломки.
В рабочем состоянии стабилизатор скручивается от усилий, направленных в разные стороны на правом и левом колесе. Поэтому, если пренебречь заменой втулки или сделать крепление жёстким, стержень не сможет компенсировать крутящий момент и выровнять крен корпуса. Со временем втулки стираются, что способствует тому, что стабилизатор не закреплён. Это способствует более сильному крену автомобиля при повороте.
Стабилизатор поперечной устойчивости – что это такое, устройство и как работает
Что это такое
Это необязательно должна быть прямая труда. Его форма может быть весьма причудливой. Это обусловлено компоновкой ходовой части и убранства подкапотного пространства авто. Его плавные линии огибают узлы и агрегаты. Он должен соединять две части машины в поперечном направлении. Грубо говоря – он соединяет левые и правые элементы подвески автомобиля.
Стабилизатор поперечной устойчивости выполнен из пружинной стали, той, из которой делаются пружины и рессоры. Он обладает достаточной упругостью, способен изгибаться вокруг своей оси.
То есть, если взять его за противоположные концы (плечи) и крутить их, он будет закручиваться. Конечно, руками трудно это сделать, но массы машины для этого будет достаточно.
Для чего нужен стабилизатор поперечной устойчивости
Исходя из названия, стабилизатор поперечной устойчивости отвечает за стабилизацию – слово «стабилизатор». «Поперечной» – стабилизацию в поперечной плоскости. Он делает устойчивым кузов автомобиля при прохождении поворотов.
Современный автомобиль имеет переднюю независимую подвеску, то есть, левое и правое колесо двигаются независимо друг от друга в вертикальном направлении. Этот элемент подвески делает её независимой на половину. Он соединяет противоположные колеса.
От этого она не становится зависимой. Обладая определённой упругостью, он позволяет колёсам работать независимо друга от друга до определенного момента.
При прохождении поворотов, особенно на большой скорости, автомобиль получает центробежное ускорение. Кузов кренится в противоположную сторону поворота. Внутреннее колесо разгружается, так как центр тяжести перемещается в сторону внешнего колеса.
Вы сами замечали, что во время поворота вас немного смещает в кресле на наружную сторону. Чем выше скорость, тем сильнее центробежное ускорение. Чтобы вы не чувствовали дискомфорта в креслах устанавливаются валики боковой поддержки.
Без стабилизатора поперечной устойчивости внутреннее колесо может оторваться от дороги. В этот момент теряется не только скорость машины, но и управляемость. В некоторых случаях произойдет опрокидывание автомобиля.
Чтобы авто твердо стояло на дороге в любых поворотах и на любой скорости, для этого нужен стабилизатор поперечной устойчивости.
Каких типов бывают
Стабилизатор поперечной устойчивости является обязательным элементом подвески. Различают несколько видов:
В современных авто их роль играет адаптивная подвеска. В ней нет стабилизаторов поперечной устойчивости. Этот элемент подвески заменен регулируемыми амортизаторами.
Торсионные
Такой тип еще называют передним стабилизатором поперечной устойчивости. Он имеет сложную «П»-образную форму. В его конструкции заложен торсион, он же штанга стабилизатора – металлический прут. Двумя краям он соединяется при помощи стоек к амортизаторам или рычагам.
Рычажные
Недостатком этого типа является его большая упругость. Он фактически не изгибается, поэтому его используют в заднем стабилизаторе поперечной устойчивости.
Плюсы:
Активные
Его можно настраивать в зависимости от типа поверхности дорожного покрытия или стиля езды.
Существуют три основных режима его работы:
Активный стабилизатор поперечной устойчивости обеспечивает золотую середину между управляемостью и комфортом. Он используется на современных автомобилях с адаптивной подвеской. Его жесткость управляется электроникой или гидравликой.
Дополнительные элементы стабилизатора поперечной устойчивости этого типа: пневмобаллоны или электрические муфты. Это зависит от конструкции подвески автомобиля.
Сегодня изучим торсионный тип, так как он больше всех требует внимания от владельцев. Он более прихотлив в обслуживании.
Из чего он состоит
Основными элементами стабилизатора поперечной устойчивости являются:
Стойка (тяга) соединяет одно плечо штанги стабилизатора с рычагом подвески или амортизатором. Она имеет либо сайлентблоки в точках крепления деталей, либо шаровые соединения. Это обеспечивает подвижность, упругость элементов и смягчает удары от дороги.
Резинки стабилизатора, они же втулки, дают возможность вращаться штанге. Они защищают её и кронштейны от разрушений. Препятствуют возникновению стуков и скрипов в подвеске. Поэтому, при диагностике автомобильной подвески следует обращать на них особое внимание.
Как работает
Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости заключается в связывании противоположных колес одной оси. При изменении положения одного колеса относительно кузова, он пытается привести противоположное колесо в такое же положение, выровняв кузов.
Когда автомобиль крениться в одну сторону, расстояние между колесом и кузовом уменьшается. Через стойку поднимается один край стабилизатора. Он выкручивается и за счет упругости, поднимает другое колесо относительно кузова. Так как он жёстко связан центральной частью с кузовом автомобиля через втулки, то кузов опускается, уменьшая расстояние противоположного колеса относительно машины. Так кузов выравнивается в горизонтальном положении.
Простым языком, благодаря стабилизатору поперечной устойчивости, кузов сопротивляется кренам. Полностью их избежать невозможно. То есть, небольшие наклоны он может компенсировать, а вот большие нет.
При превышении этого порога он может переломиться. Замена стабилизатора поперечной устойчивости убережет от переворота автомобиля и дискомфорта по время езды.
Чтобы этого не произошло, в конструкции предусмотрены резиновые упругие элементы. Они выполнены в виде сайлентблоков и втулок на стойках и местах крепления к кузову. Благодаря им, не вся кинематика от одного колеса передается к другому. У нас есть связь между колесами, но она не жесткая, конструкция «играет» и демпфирует. Кроме того, они смягчают удары подвижных элементов, вы не слышите стуков во время езды.
Видео о принципе работы стабилизатора
Недостатки
Основной недостаток реактивного и торсионного стабилизатора – зависимость одного колеса от другого. Даже если речь идет о независимой подвеске. Часть кинетической энергии передается на противоположную сторону.
Этот узел подвески сокращает её ход. То есть, есть большая вероятность «вывесить» колесо при диагональном прохождении пересеченной местности. Особенно это актуально внедорожникам и паркетникам с большим клиренсом, потому что «легковушки» туда вообще не заберутся.
Невозможно регулировать жесткость штанги. Она или работает или сломалась – два режима его работы. В таком случае используют активные стабилизаторы поперечной устойчивости или адаптивную подвеску.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.