Стабилизаторы на машине что это
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, 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!
Во-первых, они контролируют поперечный крен шасси так, чтобы прирост развала колес не был избыточным. Во-вторых, стабилизаторы являются удобным способом сбалансировать крен шасси между осями автомобиля, для достижения наилучшего баланса управления. Обе этих цели могут быть достигнуты с помощью пружин, но реальный контроль крена шасси с помощью пружин потребует установки слишком жестких пружин, что нарушит контроль автомобиля в ухабистых условиях.
Если не вдаваться в технические подробности, стабилизатор работает как третья пружина, помогающая сохранить устойчивость в повороте. Стабилизаторы поперечной устойчивости препятствуют крену шасси и таким образом переносят нагрузку с внутренних колес на внешние колеса. Чем жестче стабилизатор поперечной устойчивости, тем большая часть нагрузки переносится с внутреннего колеса на внешнее колесо. Однако, поскольку внешнее колесо не может преобразовать всю дополнительную нагрузку в дополнительное сцепление, суммарное сцепление обоих колес в действительности снижается. Это изменяет баланс автомобиля в сторону другой оси.
Установка стабилизатора поперечной устойчивости, или увеличение его жесткости, снижает боковое сцепление на этом конце автомобиля и увеличивает боковое сцепление на другом конце автомобиля.
Имейте в виду, что нельзя изменить общее сцепление автомобиля, но оно может быть сбалансировано путем распределения нагрузки на колеса. Стабилизаторы поперечной устойчивости являются очень полезным инструментом для изменения баланса автомобиля.
Жесткость шасси играет очень важную роль в эффективности стабилизаторов поперечной устойчивости. Жесткое шасси делает автомобиль более чутким к изменениям в стабилизаторах поперечной устойчивости.
Стабилизаторы поперечной устойчивости лучше всего использовать только на ровных трассах с высоким сцеплением. Если вы хотите использовать стабилизатор поперечной устойчивости на ухабистой трассе, попытайтесь использовать самый тонкий стабилизатор.
Передний стабилизатор поперечной устойчивости
Передний стабилизатор поперечной устойчивости влияет на величину наклона передней части автомобиля в повороте. Когда автомобиль входит в поворот, центробежная сила принуждает автомобиль наклониться и перенести вес на внешнюю сторону поворота. Очень мягкий передний стабилизатор поперечной устойчивости увеличивает нагрузку на внешнее переднее колесо, и уменьшает нагрузку на внутреннее переднее колесо (полезно отметить, что жесткий стабилизатор будет стремиться поднять внутреннее переднее колесо, таким образом, снижая нагрузку на это колесо). В то же время, жесткий передний стабилизатор поперечной устойчивости увеличивает нагрузку на внутреннее заднее колесо, и уменьшает нагрузку на внешнее заднее колесо. В этой ситуации, баланс сцепления между передней и задней осями сдвигается назад, и вы получаете автомобиль с меньшей поворачиваемостью, но большей чувствительностью управления.
Не запутайтесь между поворачиваемостью и чувствительность управления. Автомобиль с мягким передним стабилизатором поперечной устойчивости может иметь хорошую поворачиваемость, но наклон шасси и перенос веса с этим мягким стабилизатором займет больше времени, что создаст задержку в управлении и, следовательно, снизит чувствительность управления. Жесткий передний стабилизатор поперечной устойчивости создаст очень быстрый перенос веса и, таким образом, очень чувствительное управление, но с низкой величиной управления. Другими словами, величина управления относится к крутизне поворота, а чувствительность относиться к скорости или быстроте реакции на поворот.
Передний стабилизатор поперечной устойчивости влияет главным образом на поворачиваемость при входе в поворот.
Жесткость стабилизатора. Свойства
Более мягкий передний стабилизатор
Больше крен шасси.
Увеличивает переднее сцепление.
Снижает заднее сцепление.
Больше поворачиваемость при входе в поворот.
Меньше чувствительность управления.
Более жесткий передний стабилизатор
Меньше крен шасси.
Снижает переднее сцепление.
Увеличивает заднее сцепление.
Меньше поворачиваемость при входе в поворот.
Больше чувствительность управления.
[править] Задний стабилизатор поперечной устойчивости
Задний стабилизатор поперечной устойчивости влияет на величину наклона задней части автомобиля в повороте. Когда автомобиль входит в поворот, центробежная сила принуждает автомобиль наклониться и перенести вес на внешнюю сторону поворота. Очень жесткий задний стабилизатор поперечной устойчивости увеличивает нагрузку на внешнее заднее колесо, и уменьшает нагрузку на внутреннее заднее колесо (полезно отметить, что жесткий стабилизатор будет стремиться поднять внутреннее заднее колесо, таким образом, снижая нагрузку на это колесо). В то же время, жесткий задний стабилизатор поперечной устойчивости увеличивает нагрузку на внутреннее переднее колесо, и уменьшает нагрузку на внешнее переднее колесо. В этой ситуации, баланс сцепления между передней и задней осями сдвигается вперед, и вы получаете автомобиль с меньшим задним сцеплением, но большей чувствительностью управления (смотрите «Передний стабилизатор поперечной устойчивости» для объяснения чувствительности управления). С мягким задним стабилизатором поперечной устойчивости происходит противоположное: относительно к жесткости стабилизатора, теперь меньшая нагрузка на внешнее заднее колесо и большая нагрузка на внутреннее заднее колесо. Внутреннее переднее колесо также меньше загружено, и внешнее переднее загружено больше. Теперь, баланс сцепления смещается назад, создавая большее заднее сцепление в поворотах, но меньшую чувствительность управления.
____________________________
Задний стабилизатор поперечной устойчивости влияет главным образом на поворачиваемость при ускорении и стабильность в середине поворота и на выходе из поворота.
Если хотите сделать дрифт-кар то задний стабилизатор — самое первое дело. Но молоопытному водителю при такой доработке даже близко к машине нельзя будет подходить.
Стабилизатор поперечной устойчивости в первую очередь влияет на поворачиваемость. Если в повороте (без газа) первыми начинают скользить передние колеса — поворачиваемость называется недостаточной, если задние — поворачиваемость избыточная; если сползают примерно одинаково и перед и зад — поворачивемость нейтральная. Для «гражданского» водителя автомобиль должен иметь нейтральную или немного недостаточную поворачиваемость, такое поведение прощает некоторые ошибки неопытных водителей — сброс газа в повороте, резкие рывки рулем. Автомобиль с избыточной поворачиваемостью вытащить из заноса сможет не каждый водитель! Особенно зимой! На большинстве легковых автомобилей (не на всех) стабилизатор стоит спереди и его жесткость подбирается таким образом, чтобы придать автомобилю «гражданский характер». Тестируется несложно — лосиный тест и змейка. Машина должна проходить без глубоких заносов и без вылетания с траектории. Производители тратят на это некоторое количество денег и времени, чтобы мы с вами получили Безопасный Продукт.
На Субару Импреза, к примеру, есть задний стабилизатор, но машина «в стоке» имеет недостаточную поворачиваемость; и есть тюнинговые комплекты, которые придают немного избыточную или нейтральную поворачиваемость. Их очень любят гонщики и дрифтеры, они позволяют «ставить машину» в повороте. Тут каждый солит по вкусу. Надо ли говорить, что такая машина на дороге общего пользования таит в себе сюрприз?
Большой минус : при выезде на бездор сплошные минусы, так как способствует уменьшению хода подвески, что на пересеченной местности не есть гуд. Что касается недолговечности и разбалансировки кузова
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.
Стабилизатор поперечной устойчивости! Как выбрать и Зачем он нужен
Привет, Друзья! С Вами вновь Клепачевский, а герой нашего сегодняшнего выпуска это один из самых недооценённых элементов тюнинг-подвески, и речь о стабилизаторе поперечной устойчивости.
Комментарии 17
Привет! Супер! Спасибо!
Даешь видос с Федей про впускные коллекторы 🙂
кем же он недооценён?! )))
Для умеющих читать-книга Конструкция автомобиля. Элементы подвески. Это раз. Конструкция автомобиля Устойчивость Автор-тот же-Ешка Раймпель Человек реально участвовал в проектировании всех немецких машин в 70-80-х годах. И уж пограмотнее всяких Клепачевских и прочих графоманов от Ютуба. Для неумеющих читать-смотрите Клепачевского!
К примеру на ВАГах чем толще тем лутше и меньше кренов
Не согласен с определениями полый и литой. Объективно — разницы нет кроме веса, при прочих равных, т.к. усилие на скручивание зависит ТОЛЬКО от внешнего диаметра, а не от внутреннего.
Есть, полый слабее. При одинаковом усилии, полый закрутится сильнее. Как то тему создавал и сопроматчик мне считал.
Не нашел ни единого доказательства этого. Мало того, около полугода назад немцы обзор делали, испытание 2х полых и 2 литых стабов. Вывод один: если сплав стаба — не говно, внутренняя его часть не имеет никакого влияния. Внешний диаметр — вот что важно. Он работает усилием на скрутку.
Пойдите в любой институт и попросите расчет стержней на скручивание и сразу увидите разницу. Там угол фи даже помню. Мне рассчитывали, результат виден по данным расчёта. Просто не найду уже.
ok, задамся вопросом
Это любой лаборант посчитает и покажет разницу. Я сам чуть не лоханулся думал полый взять, в итоге мне посчитали и показали что он будет таким же как и мой литой меньшего диаметра. В итоге взял увеличенный литой.
Я бы и сам возможно посчитал, но сопромат уже не помню и в лом. Однако, учитывай еще один момент, литой и полый делаются из разного литья. Литой, полагаю выполнен из обычного металла (но это неточно, достоверной инфы не нашел, сейчас уже их не делают на современных авто), то полый делается по технологии типа пружинной стали.
Есть все-таки у меня подозрение, что итоговый вес, равнозначных по сопротивлению полого и литого стабов, будет в пользу полого, даже при увеличенном его диаметре.
Как основание — почему производители поголовно перешли на полые?
Если взять, к примеру, готовые спорт киты стабов от именитых брендов для мустангов (просто про все киты для этой машины мне все известно), для проф задач, то они делают толще, но не литые! Хотя литой сделать проще…
Да я сам всё забыл, хотя именно это проходил в институте. Не знаю как на мустангах, но в каталоге ауди наглядно видно, там есть стаб написано полый 30мм, а спорт версия этой же модели тоже 30мм и написано типа литой. Даже на элкатсе можно это увидеть, я смотрел на А4.
ok. Изучу и этот момент тоже
Ютуберы атакуют. Нет бы нормальную запись с картинками и описанием сделать, в не вот это вот всё)
Задолбали ленту засерать. Вижу видео — сразу отвращение.