стабилизаторы автомобильные что это

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.

Источник

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.

Источник

Активный стабилизатор поперечной устойчивости: принцип работы, фото

Рассмотрим устройство и принцип работы активного стабилизатора поперечной устойчивости. Наведены основные плюсы и минусы, неисправности, а так же цена деталей и ремонта отдельных элементов. В конце статьи видео-обзор активного стабилизатора. Рассмотрим устройство и принцип работы активного стабилизатора поперечной устойчивости. Наведены основные плюсы и минусы, неисправности, а так же цена деталей и ремонта отдельных элементов. В конце статьи видео-обзор активного стабилизатора.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости – разновидность обычного стабилизатора поперечной устойчивости с возможностью контроля жесткости посредством электроники. Как и стандартный вариант, активный стабилизатор обеспечивает ровное положение кузова автомобиля, сводя к минимуму крен кузова во время движения.

Как бы не был полезен обычный стабилизатор поперечной устойчивости, у него есть много недостатков. Например, передает удары от одного колеса к другому колесу одной оси, ограничивает ход подвески на каждое колесо, а так же передает все неровности на кузов при движении по бездорожью. Здесь так же может появиться минус, на бездорожье может привести к вывешиванию колеса, соответственно и потери контакта с дорожным покрытием.

Что такое активный стабилизатор автомобиля

Если с классическим стабилизатором поперечной устойчивости автомобиля все понятно, его устройство и принцип работы, то, как быть с активным стабилизатором, ведь в его основе лежат не только законы физики, но и электроника, которая управляет всем механизмом. Используя обычный стабилизатор в автомобиле, инженеры находят золотую середину между комфортом, управляемостью и динамикой автомобиля.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости широко применяется на адаптивных подвесках, что так же позволяет отказаться от классического варианта и получить больше комфорта, динамики и лучшую управляемость. Электроника пропорционально меняет жесткость механизма в зависимости от усилия движения, манёвров и стиля вождения. Хитрость такого активного механизма в том, что на ровной дороге и входе в поворот электроника придает максимальную жесткость, что позволяет удерживать кузов машины в горизонтальном положении.

При движении по бездорожью или плохом дорожном покрытии, система снижает жесткость, что в результате позволяет активной подвеске вполне отрабатывать неровности, с минимальными погрешностями передавая их на кузов машины. Это и есть основные отличия от классического варианта стабилизатора, который не может менять жесткость в зависимости от дорожного покрытия или условий передвижения.

Схема активного стабилизатора поперечной устойчивости

Если сравнивать с классическим механизмом поперечной устойчивости, то видно, даже неопытному автолюбителю, в чем отличия. Устройство активного стабилизатора намного сложнее, как правило, устанавливается два стабилизатора (спереди и сзади), что позволяет достичь лучших динамических характеристик, хотя управление осуществляется на каждый по отдельности.

Как устроен активный стабилизатор поперечной устойчивости

Как показывает статистика, различают три основные варианта изменения жесткости активного стабилизатора поперечной устойчивости. Каждый из представленных вариантов используется разными производителями автомобилей, соответственно и строение будет немного отличаться:

По типу привода активный механизм может быть электромеханическим или гидравлическим. Устройство и принцип работы такого привода так же будет отличаться, но вот результат одинаковый – уменьшить крен кузова и максимально снизить передачу ударов. Среди основных деталей числится передний и задний активный стабилизатор, электронный блок управления и датчики. Помимо основных деталей и устройств, данный механизм может использовать другие системы безопасности и комфорта.

Как работает активный стабилизатор автомобиля

Чтоб разобраться более подробно в принципе работы активного стабилизатора поперечной устойчивости рассмотрим два варианта: на основе гидравлики и на основе электромеханики.

Активный стабилизатор с электромеханическим приводом

Впервые об активном стабилизаторе с электромеханическим приводом заговорили в 2005 году, установив его на автомобили компании Toyota. В перечне японского производителя система числится как Active Stabilizer Suspension System (ASS). Механизм состоит из двух активных стабилизаторов на основе электронного управления. Каждый стабилизатор состоит из двух половин, между которыми установлен планетарный редуктор и электродвигатель. Для срабатывания электродвигателя система использует питание 46 Вольт, поэтому инженеры добавили специальный преобразователь (инвертор), так как бортовая сеть (в большей части) рассчитана на 12 Вольт.

Электромеханический привод специфический, закручивает стабилизатор в одну из сторон, за счет чего механизм включается или выключается (регулируется жесткость). Что касается планетарного редуктора, то снижает скорость работы двигателя и оптимально дает возможность сработать стабилизатору в необходимый момент. В автоматическом режиме механизм использует датчики угла поворота рулевого колеса, датчик ускорения, а так же датчики частоты вращения передних и задних колес. Эти же датчики используются для системы курсовой устойчивости, а так же системы динамического рулевого управления. Соответственно активный стабилизатор вплотную работает с адаптивной подвеской автомобиля.

Если сравнивать электромеханический и гидравлический стабилизатор поперечной устойчивости, то электрический имеет ряд преимуществ над гидравликой. Во-первых, у электромеханической компоновки отклик (реакция на команды) порядка 20 миллисекунд, а расход энергии намного ниже.

Компания Audi доработала существующую систему, добавив систему рекуперации энергии, за счет нового электромеханического стабилизатора. Помимо основных деталей, добавили аккумулятор, в котором накапливается выработанная энергия. Благодаря такой конструкции, активные стабилизаторы eAWS от Audi требуют меньше мощности, а значит и нагрузка на бортовую систему питания будет меньше.

Активный стабилизатор с гидравлическим приводом

Не меньше популярности получил активный стабилизатор с гидравлическим приводом. Чаще всего такой вариант исполнения можно увидеть на автомобилях Mercedes-Benz (система ACS), BMW (система Dynamic Drive) и Land Rover (Dynamic Response). В отличие от электромеханического стабилизатора, гидравлическая отличается по строению. Инженеры добавили бачок для жидкости, гидравлическую магистраль (трубки) и блок клапанов. Посредством привода от коленвала приводится в действие гидравлический насос. В зависимости от частоты вращения двигателя, меняется и интенсивность подачи жидкости.Чтоб давление жидкости в системе активного стабилизатора с гидроприводом не было избыточным, инженеры добавили блок цилиндров, которые регулируют давление. В свою очередь редукционный клапан регулирует излишки давления, перепуская жидкость обратно в бачок. Основную роль играют гидрораспределители, они распределяют поток жидкости в зависимости от работы механизма и крена кузова. В случае потери давления, срабатывает предохранительный клапан, жестко блокируя стабилизатор. Последний контрольный замер остается за датчиками давления, расположенными в разных местах магистрали. Благодаря им, электронный блок понимает какую команду подать на определенное колесо.

В момент поворота автомобиля или крена кузова датчики фиксируют наклон или угол поворота. На основании полученных данных электронный блок управления подает ток на блок цилиндров, чтоб отрегулировать давление, понизив с одной стороны и повысив с другой. Если кузов перестает крениться, соответственно датчики подают информацию и замеры, после чего система уменьшает давление и переключает весь механизм в нейтральное состояние работы.

Благодаря такому изменению давления на переднем и заднем стабилизаторе, система вполне может контролировать баланс управления автомобилем. На высокой скорости рулевое колесо становится более чувствительным, на низкой скорости менее чувствительным. Такая система на порядок сложней по устройству, эксплуатации и ремонту, нежели на основе электромеханического привода, поэтому используется только на премиальных автомобилях.

Компания Тойота шагнула еще дальше, создав систему кинетической стабилизации подвески, то есть другая система управления стабилизаторами поперечной устойчивости, под названием KDSS (Kinetic Dynamic Suspension System). Именно эту систему инженеры компании начали устанавливать на внедорожники с 2004 года. Система создана на основе замкнутого гидравлического контура, в основу которой входит гидроаккумулятор, гидроцилиндр, блок управления, датчики и клапана.

Принцип работы такого механизма чем-то похож на выше наведенную гидравлическую систему активного стабилизатора, в момент езды по ровной дороге жидкость неподвижная в системе. Как только попадаете на бездорожье, клапана приоткрываются, гидроцилиндры деблокируются и жидкость свободно передвигается по системе, в результате механизм полностью отключен.

Какие основные отличия активного от классического стабилизатора

Сравнивая активный и классический стабилизатора поперечной устойчивости, то отличия можно заметить не вооруженным глазом. Каждый из видов имеет свои плюсы и минусы, соответственно и ценовая политика разная. Если говорить о классическом стабилизаторе, то он устроен сугубо на принципе законов физики, никакой электроники и прочих систем управления нет. Отсюда соответственно и цена на детали не столь высока, но есть и минус – комфорт. Многие поговаривают, что подвеска таких автомобилей немного жесткая и в случае поломки быстро появляются посторонние шумы и удары по кузову.

По количеству деталей классический (обычный) стабилизатора поперечной устойчивости не сложный: стойки, стержень и крепежные втулки. Каждую из этих деталей легко заменить в домашних условиях без посторонней помощи. Другое отличие активного стабилизатора поперечной устойчивости, в его набор входит весьма сложный по конструкции стержень, в обязательном порядке с электромеханическим или гидравлическим приводом. Именно эта деталь дороже всего обходится в ремонте и чаще всего выходит из строя.

Помимо основного активного стабилизатора, в набор так же входит электронный блок управления, разнообразные датчики и прочие механизмы. За счет чего цена на автомобиль с активным стабилизатором существенно возрастает. Несмотря на разное устройство механизма, принцип работы и результат остается одинаковым. Система способствует уменьшению кренов кузова автомобиля.

Преимущества и недостатки активного стабилизатора

Несмотря на совершенство и множество положительных отзывов, активный стабилизатор поперечной устойчивости имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим более подробно их, чтоб понять, где скрываются подводные камни.

Что ж, основной проблемой, с которой можно столкнуться, использую активный стабилизатор – дорогое обслуживание и дорогие детали для ремонта. В остальном же если не ездить часто по бездорожью, то механизм активного стабилизатора поперечной устойчивости отходит долго, порадует качеством управления и комфортом в салоне автомобиля.

Цена деталей активного стабилизатора

Чтоб понять насколько «дешево» обходится самостоятельный ремонт такого вида стабилизатора на автомобиле, рассмотрим на примере цену деталей, а так же марки и модели автомобилей.

Как видим, одна и та же деталь, но на разные марки и модели автомобилей может стоить по-разному. Многое зависит от производителя и то насколько сложная система. Каким бы надежным или дорогим не был автомобиль, рано или поздно детали активного стабилизатора приходят в негодность, особенно если учитывать качество дорог.

Стоимость ремонта и замены деталей активного стабилизатора

Учитывая сложность строения системы и возможные неисправности, соответственно стоимость ремонта отдельных узлов или замена стабилизатора будет отличаться. Рассмотрим стоимость ремонта на примере пары автомобилей.

Многие СТО формируют цену в зависимости от конструкции активного стабилизатора, сложности ремонтных или профилактических работа, а так же условие наличия новой детали (привозите с собой новую деталь или заказываете на СТО). Стоит понимать, что некоторые неисправности (датчики, небольшая течь в системе или плохой контакт) можно исправить самому, а вот более сложные задачи (выход из строя элемента, сальники и другие моменты) уже придется обратиться к специалистам.

Какие возможные неисправности в активном стабилизаторе

Любой механизм рано или поздно приходит в негодность. Все же есть те моменты, когда определенные детали чаще всего выходят из строя или требуют профилактической замены. Активный стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля не стал исключением. Самыми частыми неисправностями считают:

Не стоит забывать, что весь этот механизм расположен снизу автомобиля и постоянное воздействие влаги, различных дорожных реагентов в зимнее время привод к износу и коррозии. Больше всего страдают резиновые уплотнители, пыльники и прочие мелкие детали снизу автомобиля, особенно во время езды по бездорожью.

Рассмотрев все аспекты такого стабилизатора поперечной устойчивости, разные варианты, положительные и негативные ситуации, можно сделать вывод. Несмотря на дорогое обслуживание и возможные проблемы, плюсов у активного стабилизатора больше, чем минусов. Огромный плюс в возможности регулировки жесткости, в частности для внедорожников. Как показывает статистика, активный стабилизатор с электромеханическим приводом все больше становится популярным, а вот на гидроприводе менее популярный.

Видео-обзор принцип работы активного стабилизатора автомобиля:

Источник