Зачем нужен стабилизатор в автомобиле

Стабилизатор поперечной устойчивости – что это такое, устройство и как работает

Что такое стабилизатор поперечной устойчивости, из каких элементов состоит. Принцип работы, какую роль он играет в устройстве подвески автомобиля. Какие типы применяются в автомобиле и почему. Их недостатки и как с ними бороться.

Что это такое

Стабилизатор поперечной устойчивости – часть почти любого вида подвески. С виду неприметная труба, но отвечающая за безопасность движения, управление машиной и комфорт в салоне.

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:

1. Торсионные;
2. Рычажные;
3. Активные.

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.

Достоинством является плавность его работы. Поэтому его применяют в передней подвеске.

Рычажные

Это задние стабилизаторы поперечной устойчивости. Полая труба, их еще называют реактивными тягами. С одной стороны они крепятся к ходовой, второй к кузову. Места крепления оборудованы сайлентблоками – резиновыми шарнирами. В некоторых моделях применяются втулки.

Вместе с задней подвеской, а именно в ней они применяются, образуют треугольник с жестко закрепленными сторонами. При крене кузова «треугольник» сопротивляется. Это удерживает автомобиль в безопасном положении.

Недостатком этого типа является его большая упругость. Он фактически не изгибается, поэтому его используют в заднем стабилизаторе поперечной устойчивости.

Плюсы:

1. Простота конструкции.
2. Низкая цена ремонта и замены. Фактически это просто полая труба с набором втулок и крепежом.
3. Низкая стоимость.

Активные

Его можно настраивать в зависимости от типа поверхности дорожного покрытия или стиля езды.

Существуют три основных режима его работы:

1. Максимально жесткий – для спортивной езды и быстрых виражей;
2. Средний – для гражданской поездки, это классический тип;
3. Отключен – рекомендуется его использовать на плохих дорогах, чтобы независимая подвеска реально стала независимой.

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:

1. Стойка стабилизатора. В некоторых моделях, например «Жигули», её нет.
2. Втулки. Ими он крепится к кузову.
3. Штанга. Так еще называют сам стабилизатор, его центральную часть.

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.

Зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости?

Современный автомобиль подвижен и маневренен, способен развивать высокую скорость и практически не притормаживая входить в поворот, а так же легко преодолевать неровные участки дороги. Многое из этого он не мог бы делать без стабилизатора поперечной устойчивости.

Назначение и принцип работы стабилизатора

Следуя названию, стабилизатор предназначен для выравнивания автомобиля во время езды. То есть, он способен:

• Уменьшать крен кузова в поворотах
• Увеличивать сцепление колёс с дорожным полотном
• Равномерно распределять нагрузку на раму автомобиля
• Делать машину более управляемой

Стабилизатор был создан для увеличения поперечной устойчивости, и предотвращения переворачивания автомобиля во время скоростного маневрирования. То есть, когда машина начинает крениться в бок, тяги стабилизатора перемещаются в противоположные стороны. Одна тяга поднимается вверх, а другая в это время опускается вниз. Срединная балка в это время начинает закручиваться, тем самым провоцируя опущение поднятого бока машины, и уменьшая нагрузку с другой стороны. Благодаря этому автомобиль плотно прижимается всеми колёсами к дороге во время манёвра.

Технические характеристики устройства

Вид

По своему внешнему виду стабилизатор представляет собой изогнутую на концах трубку из металла, которая соединяется с передней или задней осью с помощью втулок.

Положение

Так как стабилизатор является одним из элементов подвески, он крепится при помощи шарниров так же к кузову автомобиля. Следовательно, стойки стабилизатора вместе с центральной балкой связывают колёса и основание автомобиля. Как правило, установка стабилизатора может быть передней, задней, или двойной (на обе оси). Чаще всего установку совершают на переднюю ось автомобиля.

Критерий жёсткости

Главным критерием стабилизатора является его жёсткость. Но этот же критерий может стимулировать противоположный результат при применении на разных конструкциях.

Например, высокая жёсткость переднего стабилизатора во время начала поворота приводит к таким эффектам как:

• Увеличение крена
• Повышение сцепления передних колёс с дорогой
• Уменьшение сцепления задних колёс
• Повышение поворачиваемости в начале поворота
• Уменьшение чувствительности к управлению

Интересно то, что уменьшение жёсткости стабилизатора обычно приводит к противоположным результатам. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать на переднюю ось не слишком жёсткий стабилизатор.

Что касается заднего стабилизатора, то вот что можно сказать об увеличении его жёсткости:

• Уменьшается величина крена
• Увеличивается сила сцепления передних колёс
• Повышается поворачиваемость во время ускорения
• Уменьшается боковое сцепление при поворотах
• Повышается чувствительность к управлению

Как следует из всего вышесказанного, стабилизатор поперечной устойчивости — необходимая часть подвески автомобиля, выполняющая функции увеличения устойчивости машины во время различных манёвров, что во много раз повышает безопасность вождения.

Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости

Стабилизатор поперечной устойчивости используется во всех современных автомобилях, его основная задача удерживать крены кузова в повороте. В некоторых случаях он даже помогает не опрокидывать кузов. Давайте подробней разберемся как работает устройство при поворотах и их видах.

Принцип работы

Не путайте стабилизатор поперечной устойчивости со стойками стабилизатора, стоящие за колесом. Стабилизатор устанавливается внизу, между стойками. Во время поворота противоположная сторона поднимается, а устройство в этом случае опускается с одной стороны стабилизатора, другая приподнимается, а стержень начинает скручиваться.

Тем самым автомобиль выравнивается в соответствии с плоскостью дороги. Главную задачу выполняет центральный стержень, степень скрученности которого зависит от заваленности кузова.

Более подробно

Во время прохождения поворота благодаря физике кузов смещается относительно оси поворота, пытаясь слететь с него. То есть, внешние колеса пытаются выскользнуть, когда внутренние приподнимаются, теряя сцепление.

Стабилизатор в этом случае сжатой подвеской внешнего колеса сжимает тягу, которая скручиваясь тянет вниз другой конец балки. Тем самым внутреннее колесо начинает притягиваться к земле. В итоге нагрузка перераспределяется, а машина выравнивается относительно плоскости асфальта.

Устройство стабилизатора

Оно имеет П-образную форму с левым и правым плечом, которые крепятся к тягам, а они в свою очередь соединены со стойками амортизатора.

Полный комплект:

• основная стальная труба;
• тяги;
• крепления;
• втулки.

Центральный стержень – упругая распорка из пружинной стали, которая чаще всего не ровной формы, так как мешают остальные элементы подвески.

Стойки обеспечивают подвижность, чтобы центральный стержень опускался и поднимался. Стойки представляют собой стержень с шарнирными элементами на концах, защищенные пыльником. Именно им приходятся основная нагрузка в поворотах, поэтому чаще приходится заменять тяги стабилизатора, а не весь механизм.

В среднем тяги ходят 30 тысяч километров, несмотря на материал. Да, чаще всего стойки металлические, но иногда используется прочный пластик, например, в Chevrolet Cruze. Надежностью они особо не уступают.

Разнообразные виды

По сути их два: обычный и активный. Активный часто применяется в современных спортивных автомобилях, его задача изменять жесткость в зависимости от различных условий. Есть несколько типов активных стабилизаторов:

• с гидроцилиндрами;
• с активным приводом;
• с гидроцилиндрами вместо втулок.

Обычные тяги чаще всего расположены спереди, иногда встречаются на задней оси с несколько иной формой.

Еще существуют размыкающиеся стабилизаторы, которые физически разъединяются и перестают работать. Такой тип установлен на внедорожнике Jeep Wrangler, чтобы за пределами дороги сильно увеличит хода подвески и соответственно проходимость.

Недостатки и тюнинг

Недостатков практически нет, если не рассматривать внедорожник. Стабилизатор сильно уменьшает хода подвески, что крайне важно внедорожникам. Для решения таких проблем и существуют активные стабилизаторы. Легковые автомобили выигрывают по всем фронтам от такой конструкции.

Простой тюнинг – установить СПУ, если на вашем автомобиле он отсутствовал, плюсы от чего вы почувствуете сразу. Если вам приходит в голову мысль установить более толстый и жесткий стержень, то лучше передумать.

Из-за сильного сжатия жесткого стабилизатора вы превратите свою независимую подвеску в зависимую, тем самым полностью убив управляемость автомобиля. Производитель все посчитал за вас.