Стабилизатор поперечной устойчивости


Стабилизатор поперечной устойчивости — зачем он нужен?

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.

Что такое стабилизатор поперечной устойчивости

Стабилизатор поперечной устойчивости являетсячастью 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.

Основа работы стабилизатора поперечной устойчивости

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 своей 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.

Минусы стабилизатора поперечной устойчивости

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).

avtofun.ru

Стабилизатор поперечной устойчивости — DRIVE2

Общая информацияНе секрет, что стабилизаторы поперечной устойчивости имеют два предназначения. Во-первых, им вменяется контроль над поперечным креном шасси. Во время его осуществления они следят за тем, чтобы прирост развала колес не был избыточным. Во-вторых, стабилизаторы – это лучший и самый удобный способ добиться балансировки крен шасси между осями авто, тем самым улучшив и добившись лучшего баланса управления. Первое и второе предназначения достигаются посредством установки пружин. Правда, чтобы контроль крена шасси с помощью пружин был реальным и хорошим, важно устанавливать самые жесткие пружины. Их установка влечет за собой нарушение контроля авто, когда дорога ухабистая и зияет многочисленными ямами.

По сути, стабилизатор – третья пружина, которая помогает сохранить устойчивость в повороте. Так обычно говорят автомастера, чтобы не нагружать и без того пустые головы автолюбителей ненужной информацией. Крену шасси препятствуют стабилизаторы поперечной устойчивости. В их задачу вменяется перенесение нагрузки с внутренних колес на внешние. Дополнительная нагрузка в дополнительное сцепление не может преобразовываться только посредством работы только внешнего колеса. Суммарное сцепление обоих автоколес снижается в реалиях жизни, а это в свою очередь приводит к изменению баланса машины в сторону другой оси.

Не только установка стабилизатора поперечной устойчивости, но и увеличение его жесткости – это способ снизить боковое сцепление на этом конце авто, увеличив его на другом же конце.

Каждый автолюбитель должен помнить одно: общее сцепление авто изменить нельзя. Правда, можно поступить по-другому, сбалансировав его посредством правильного распределения нагрузки на автомобильные колеса. Самый действенный инструмент для изменения баланса авто – установка стабилизатора поперечной устойчивости. В его работе немаловажную роль играет жесткость шасси. Если вдруг что-то пойдет не так, то именно жесткое шасси будет чутко реагировать на изменения в стабилизаторах. Их лучше использовать на ровном покрытии с высоким сцеплением. Если речь идет об ухабистой трассе, то стабилизатор должен использоваться самый тонкий.

Передний стабилизатор поперечной устойчивостиЕго роль в автотранспорте тоже велика. Он способен влиять на величину наклона передней части авто в повороте. Общеизвестно, что выполнение маневра, т.е. поворота, приводит в действие центробежную силу, принуждая авто к наклонению и перенесению веса на внешнюю сторону поворота. Если передний стабилизатор поперечной устойчивости чересчур мягкий, то нагрузка на внешнее переднее колесо увеличится и при этом произойдет уменьшение нагрузки на внутреннее переднее колесо. Когда стабилизатор жесткий, то он стремится поднять внутреннее переднее колесо, снизив параллельно с этим на него нагрузку. Если дело придется иметь с жестким стабилизатором, то нагрузка на внутреннее заднее колесо возрастет, а на внешнее заднее уменьшится. В последней ситуации происходит сдвигание назад баланса сцепления между передней и задней осями. Автомобиль становится менее поворачиваемым, но его управление отличается большей чувствительностью.

Не стоит путать поворачиваемость и чувствительность управления. Авто с мягким передним стабилизатором поперечной устойчивости имеет хорошую поворачиваемость. Если же понадобится изменение наклона шасси и перенос веса, то с таким стабилизатором потребуется куда больше времени. Каждый водитель почувствует это, так как появится задержка в управлении, снижение чувствительности управления. Если стабилизатор будет жестким, то перенос веса произойдет в рекордно короткие сроки. Управление с одной стороны будет чувствительным, а с другой – его величина будут все-таки низка. Крутизна поворота меняет величину управления, а на скорость и быстроту реакции при вхождении в поворот влияет чувствительность.

Передний стабилизатор поперечной устойчивости влияет на поворачиваемость при входе в маневр, т.е. в поворот.

Таким образом, все вышесказанное вполне можно отразить при помощи основных фраз. К примеру, более мягкий передний стабилизатор можно охарактеризовать следующими словами:

— большой крен шасси;— увеличение переднего сцепления;— снижение заднего сцепления;— большая поворачиваемость при входе в маневр и поворот;

— небольшая чувствительность в управлении авто.

Более жесткий передний стабилизатор можно охарактеризовать так:— маленький крен шасси;— снижение переднего сцепления;— увеличение заднего сцепления;— небольшая поворачиваемость при входе в поворот, маневр;

— большая чувствительность управления.

Задний стабилизатор поперечной устойчивостиВ его задачу входит влияние на величину наклона задней части авто в повороте. Вхождение в поворот приводит в действие центробежную силу, а она в свою очередь заставляет авто наклониться, перенося вес на внешнюю сторону поворота. Если задний стабилизатор будет очень жесткий, то нагрузка на внешнее заднее колесо увеличится, а на внутреннее заднее только уменьшится. Жесткий стабилизатор будет стремиться поднять внутреннее заднее колесо, тем самым снизив на него нагрузку. В случае с жестким стабилизатором все идет в точности до наоборот, т.е. нагрузка на внутреннее переднее колесо увеличивается, а на внешнее, напротив, снижается. Такая ситуация приводит к тому, что баланс сцепления между передней и задней осями сдвигается вперед. Авто получает меньшее заднее сцепление, а чувствительность управления становится большой. Если задний стабилизатор мягок, то ситуация идет по другому сценарию. На внешнее заднее колесо снижается нагрузка, а на внутреннее заднее увеличивается. Загрузка внутреннего переднего колеса небольшая, а внешнего – большая. Происходит смешение баланса назад. Посредством этого создается большое заднее сцепление на поворотах, а чувствительность в управлении уменьшается.

Работа заднего стабилизатора влияет на поворачиваемость при наборе скорости, стабильность в нахождении поворота, а также на выход из него.

Характеристики более мягкого стабилизатора:— большой крен шасси;— увеличение заднего сцепления;— снижение переднего сцепления;— уменьшение поворачиваемости при ускорении;— большое боковое сцепление в поворотах;— больше сцепление на выходе из них;

— небольшая чувствительность в управлении.

Характеристики более жесткого заднего стабилизатора:— небольшой крен шасси;— снижение заднего сцепления;— увеличение переднего сцепления;— увеличение поворачиваемости при наборе скорости;— меньшее боковое сцепление в поворотах;— меньшее сцепление на выходе из них;

— большая чувствительность управления.

PS: каждый автолюбитель должен знать, что передний стабилизатор должен быть более жестким, а задний – более мягким. В первом случае стабильность при входе в поворот будет более хорошей. Задний же стабилизатор будет отвечать за то, чтобы колеса с трассой хорошо сцеплялись, особенно при вхождении в повороты. Учет вышесказанного поможет избежать проблем со стабилизатором, как на ухабистой, так и на обыкновенной дороге.

источник: rubmw.ru и rubmw.ru

www.drive2.ru

Стабилизатор поперечной устойчивости. FAQ. — DRIVE2

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.

www.drive2.ru

Стабилизатор поперечной устойчивости.

  • Как достигается поперечная устойчивость автомобиля? Расскажем Вам в этой статье.

    Во время поворота, действующая на транспортное средство центробежная сила начинает его наклонять, в результате чего наблюдается уменьшение нагрузки на внутренние колеса, с обязательным ее увеличением на внешние. Все это вызывает раскачивание и крен кузова, и в определенных случаях может спровоцировать опрокидывание машины. Дабы этого не допустить и снизить угол крена кузова, на автомобиль устанавливается специальный стабилизатор помогающий сохранить его устойчивость.

     Специальная деталь подвески, именуемая стабилизатором поперечной устойчивости, представлена торсионным элементом, который соединяет между собой противоположно расположенные колеса. Сегодня ни один тип независимой подвески не обходится без этого элемента, который обязательно входит в конструкцию осей автомобиля. Но, отметим, что в легковых транспортных средствах, на которых торсионная балка исполняет роль задней подвески, устанавливать такой стабилизатор нецелесообразно, поскольку подвеска полностью выполняет возложенные на стабилизатор функции.

     Конструкция.

     Его конструкция представлена стальным п-образным пружинным круглым стержнем, имеющим сложную форму. Так как стабилизатор необходим для придания автомобилю поперечной устойчивости, следовательно, располагается он поперек его днища, с которым имеет две точки крепления при помощи специальных хомутов и втулок из резины, необходимых для его полноценного вращения.

     Соединение стабилизатора с деталями подвески (стойками амортизаторов или рычагами) производится посредством шарниров. При этом концы стабилизатора могут быть, как непосредственно соединены с частями подвески, так и иметь тяговое соединение (при помощи двух стоек). Ввиду своей высокой надежности последнее получило наибольшее распространение.

     Принцип и особенности работы.

     В основе работы стабилизатора лежит принцип равномерного распределения нагрузки на каждый узел подвески. Проще, принцип, по которому работает торсионный стабилизатор, можно объяснить так: в момент возникновения крена, один конец стабилизатора начинает опускаться, а другой – приподнимается. При этом его средняя часть начинает закручиваться. Далее стабилизатор начинает немного приподнимать кузов с накренившейся стороны, а с противоположной – его опускать. Таким образом, достигается выравнивание транспортного средства относительно дорожного полотна. Также помимо того, что удается полностью компенсировать крен автомобиля, улучшается сцепление его шин с дорогой в момент выполнения поворота.

     Однако особенности конструкции стабилизатора не позволяют ему сглаживать колебания подвески, поскольку в период ее вертикальных колебаний происходит одновременное движение колес в момент вращения стабилизатора внутри втулок.

     Максимальная продуктивность работы торсионного стабилизатора зависит исключительно от материала, из которого он изготовлен, его формы, сечения и правильности расположения (установки) на автомобиле. Его основной рабочий показатель – жесткость. То есть, чем жестче эта деталь подвески, тем большее число нагрузки она способна перераспределить и позволить автомобилю выполнять более сложные маневры. Выходит, что подбирая к осям машины стабилизаторы соответствующей жесткости, можно полностью изменить тяговые коэффициенты осей и добиться более хорошей управляемости автомобиля.

     Упомянем о недостатках.

     Помимо неоспоримых преимуществ этот вид стабилизирующего устройства имеет свои определенные недостатки. Например, в результате его использования снижается свободный ход подвески, что приводит к потере некоторых ее функций. Реально, для прямолинейного движения использовать торсионный стабилизатор не нужно.

     Только специальный, адаптивный тип независимой подвески позволяет полностью отказаться от использования стабилизатора. Компанией Mercedes-Benz была разработана система Active Body Control (активного контроля пространственного положения кузова), применение которой на автомобилях позволяет осуществлять контроль над пространственным положением машины, полностью подавлять крены ее кузова, и повысить управляемость.

     Особенности работы торсионного стабилизатора на внедорожниках.

     Применение торсионного стабилизатора для придания автомобилю поперечной устойчивости значительно снижает рабочие характеристики внедорожников. Во время движения по пересеченной местности, довольно часто колеса машины, оборудованной стабилизатором, теряют контакт с дорогой.

     Подобная проблема решается следующими способами. К наиболее действенным и широко распространенным из них относится замена стойки стабилизатора на гидроцилиндр. Работает система так: при запертом гидроцилиндре стабилизатор работает на полную мощь. После перехода на движение по пересеченной местности или бездорожье, клапан гидроцилиндра открывается при помощи специальной кнопки и выключает торсионный стабилизатор. Однако, для того, чтобы избежать опрокидывания автомобиля при достижении им критического порога скорости, предусмотрена система включения торсиона в автоматическом режиме.

     Но, это еще не все. Компанией TRW также была разработана автоматическая система управления торсионным стабилизатором, позволяющая изменять его жесткость. Ее конструкция на автомобилях представлена управляющим блоком, датчиком крена кузова, гидропомпой и гидроцилиндрами, на которые возложена функция стабилизирующих стоек. При движении прямо гидропомпа не работает, в результате чего разблокирован стабилизатор. Но, стоит только повернуть руль, как система управления запускает гидронасос создающий давление в гидроцилиндрах, и работа стабилизатора на этом останавливается. Система самостоятельно регулирует жесткость стабилизатора под конкретный режим движения путем изменения давления в каждом из гидроцилиндров.

     Пожалуй, самую совершенную систему управления торсионным стабилизатором разработали инженеры компании Toyota, и с 2004 года комплектуют ей каждый внедорожник. Система KDSS (кинетической стабилизации) имеет сходную с описанной выше системой конструкцию, правда, она дополнена гидроаккумулятором и клапанами. Работа этой системы заключается в непосредственном соединении/разъединении торсионного стабилизатора с кузовом для гашения его (кузова) колебаний и опасных наклонов, а не регулировке его жесткости с последующей подстройкой к определенным параметрам движения.

     Надеемся, что прочтение данного материала дало представление автолюбителям о том, что такое стабилизатор поперечной устойчивости, и для чего он нужен.

    Видео по установке стабилизатора поперечной устойчивости на Ниссан Альмера Классик:

  • autoportal.pro


    Смотрите также