Для чего тяга стабилизатора
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: виды, устройство, принцип работы, фото
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.
Что такое стабилизатор поперечной устойчивости
С самого названия уже понятно, что стабилизатор поперечной устойчивости служит для контроля устойчивости автомобиля в момент маневра или входа в поворот. Если не вдаваться в подробности строения, то такой механизм работает, как третья пружина на одну ось. Основная закономерность данной детали в том, что чем жестче, тем большая часть нагрузки переносится на внешнее колесо с внутреннего, в момент поворота (момент крена).
Внешний вид стабилизатора поперечной устойчивости, не зависимо от выбранной марки или модели будет приблизительно одинаковым. С виду это длинный круглый прут растянутой П-образной формы, изогнутый в соответствии со стойками или другими элементами подвески. По своему строению механизм вполне напоминает торсион, который так же работает на скручивание. По месту расположения механизм может быть установлен как на переднюю ось, так и на заднюю. Исключением стали автомобили, которые используют торсионную балку на задней подвеске, на них стабилизатор не ставят из-за строения конструкции.
Устройство
Типовая система стабилизации в большинстве случаев состоит из 4-х деталей:
Тяги производятся из стали, монтируются поперек кузова машины, являются главными элементами стабилизаторов. Чаще всего у тяг сложные формы, учитывающие особенности расположения под днищем других деталей.
Тягами (линками) называют детали, которыми стержни крепятся к стойкам системы амортизации (рычагам). Визуально это штоки 5-20 см, на концах которых имеются шарнирные соединения. Их предназначение — придать узлам подвижность. Шарниры защищают пыльники, которые одновременно используются для крепления к элементам подвески. При высоких нагрузках во время езды шарнирные элементы могут разрушиться. Их меняют через 20-30 тыс. километров.
На кузове стабилизаторы закрепляются при помощи 2-х шаровых опор. Сайлентблоки (прорезиненные втулки) позволяют балке скручиваться по типу торсиона, хомуты надежно закрепляют ее.
Стальная труба или стержень
Стальная труба или так же известная как стержень, считается самой главной деталью и часто его ж называют стабилизатором. С виду это упругая стальная распорка, поперечного расположения, выполненная из специальной пружинной стали. Форма самого стержня зависит от конструкции днища автомобиля и может меняться в зависимости от подвески.
Крепления
По форме, крепления так же зависят от марки и модели автомобиля, но в больше части это резиновые втулки и металлические хомуты. С помощью этих деталей стальной стержень крепится к кузову и подвеске автомобиля, сами ж втулки дают возможность механизму скручиваться, а концами жестко крепится к стойкам или рычагах подвески.
Тяга стабилизатора (стойка)
Тяга стабилизатора или так же называемая, как стойка – служит для соединения стержня с амортизаторной стойкой или рычагами. По внешнему виду стойка напоминает собой стержень, зачастую длиной от 5-ти до 20-ти сантиметров. На концах стойки расположены шарнирные соединения, развернутые в обратные стороны относительно друг друга и защищенные пыльниками. За счет шарниров обеспечивается подвижность механизма, а так же более надежное соединение.
Именно на такие тяги больше всего приходится нагрузка, поэтому со временем шарнирные соединения на тягах разрушаются и требуют замены. В зависимости от стиля езды и конструкции тяги, в среднем её хватает на 20-30 тысяч километров пробега. Затягивать с заменой не рекомендуют, так как может выйти из строя рулевое управление.
Какие бывают виды стабилизаторов
Разобравшись с тем, как из себя приблизительно выглядит стабилизатор поперечной устойчивости и его основные функции, рассмотрим разновидность механизмов, в чем разница между передним и задним стабилизатором, а так же от чего зависит жесткость.
Первое, на что стоит обратить внимание это место расположения, на передней или задней оси. В зависимости от оси, соответственно будет меняться форма стабилизатора, втулки для крепежа и жесткость. Еще один нюанс строения подвески в том, что на некоторых легковых автомобилях сзади стальная распорка не устанавливается, но вот на передней оси в обязательном порядке должна быть.
Одной из разновидностей, считается активный стабилизатор поперечной устойчивости. Основная отличительна характеристика активного механизма – возможность управления жесткостью в зависимости от дороги, а так же характера передвижения автомобиля (резкие маневры, частые повороты и прочее). Самая максимальная жесткость на кручение будет в момент входа в крутой поворот, среднюю жесткость можно наблюдать на грунтовой дороге или с плохим покрытием. Если же ехать по бездорожью, то система вовсе выключает активный стабилизатор во избежание его повреждения.
Жесткость в активном стабилизаторе поперечной устойчивости регулируется несколькими способами. Основной – за счет использования активного привода. Второй вариант за счет применения гидроцилиндров (вместо обычных стоек или же вместо втулок). Если же система построена на основе гидравлики, то за её жесткость отвечает гидравлический привод. Сама ж конструкция гидравлического привода во многом зависит от гидравлической системы, установленной на автомобиль.
Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости и его реализация
Стабилизатор поперечной устойчивости – круглая металлическая штанга, которой придают порой довольно причудливую форму, через специальный рычаг и стойку (в зависимости от марки машины) соединяющая между собой элементы подвески авто. Принцип, положенный в основу его работы, можно лучше понять с помощью приведенного рисунка.
Рассмотрим, зачем нужен, а также как работает передний стабилизатор поперечной устойчивости. При движении авто в повороте возникающая центростремительная сила прижимает колесо, движущееся по внешнему радиусу, к дорожному покрытию, а внутреннее наоборот старается от него оторвать. Так как элементы подвески через рычаг между собой связывает стабилизатор поперечной устойчивости, выделенный красным цветом, а его середина закреплена неподвижно, то когда один его конец идет вниз, а другой вверх, он работает как торсион.
Часть усилия, возникающего на расположенном с внешней стороны колесе, передается на внутреннее, тем самым выравнивая нагрузку между ними.
Как работает Anti-Roll bars в разных условиях
При всей внешней привлекательности такого технического решения во многих случаях возникают сомнения о необходимости его использования. Лучше всего это можно понять на примере внедорожников. Как правило, у них задний мост имеет зависимую подвеску, в этом случае, стабилизатор поперечной устойчивости задней подвески становится не нужен, с его ролью прекрасно справляется сам задний мост.
Такой подход позволяет понять ограничение, связанное с использованием стабилизатора. Для независимой подвески характерной особенностью является то, что каждое колесо самостоятельно отрабатывает дорожный рельеф, при этом одно никак не влияет на работу другого. Если же мы поставим передний стабилизатор, то подвеска перестает быть полностью независимой, часть усилий с одного колеса начинает восприниматься другим.
Конструкция подобного элемента на различных автомобилях может быть выполнена по-разному, но характерной особенностью, описывающей его работу, является жесткость. Более жесткий стабилизатор поперечной устойчивости, особенно передний, лишает независимую подвеску присущих ей достоинств, а задний стабилизатор поперечной устойчивости влияет на стабильность положения машины при прохождении извилистой дороги и поворачиваемость.
Таким образом, возникает основное противоречие, характерное для классического стабилизатора – он улучшает поведение автомобиля при движении в поворотах, и при этом ухудшает характеристики независимой подвески, что сказывается на управляемости авто. Кроме того, поведение машины зависит от жесткости подобного элемента конструкции.
С другой стороны отмечено ухудшение проходимости внедорожников в условиях бездорожья, т.к. становится возможным вывешивание колеса из-за уменьшения ходов подвески. Поэтому возникает вопрос, зачем он нужен при движении в таких условиях, когда предназначен для работы только на высокой скорости в поворотах?
Варианты устранения противоречий
Самым кардинальным способом избавиться от подобных противоречий, является так называемая адаптивная подвеска, при которой стабилизатор становится не нужен. В этом случае используется принцип контроля положения кузова во время движения, позволяющий исключить его крены при выполнении различных маневров.
Другим подходом, не столь кардинальным, является применение гидроцилиндра вместо стойки стабилизатора поперечной устойчивости. При нормальных условиях, когда гидроцилиндр заперт, работа стабилизатора проходит в обычном режиме. В условиях езды по бездорожью, когда он не нужен, с панели приборов гидроцилиндр разблокируется, и стабилизатор отключается.
Однако гидроцилиндр может крепиться не на рычаг и стойку, а непосредственно к кузову, как это реализуется в некоторых автомобилях корпорации Тойота. В зависимости от условий движения стабилизатор или заблокирован, или разблокирован.
Такой элемент конструкции автомобиля, как Anti-Roll bars, носит несколько двойственный характер. С одной стороны, он необходим при движении машины на высокой скорости в поворотах, с другой стороны – ухудшает характеристику независимой подвески, придавая ей особенности, присущие зависимой. Для того чтобы избежать подобного противоречия, приходится использовать специальные конструкторские решения.
Преимущества и недостатки стабилизатора
С описанных ситуаций и предназначения, стабилизатор поперечной устойчивости существенно влияет на управляемость, жесткость подвески, а так же в некоторой части на проходимость автомобиля. В случае отсутствия данной детали в подвески, автомобиль плохо держал бы перегрузки в момент маневра или входа в поворот, а управляемость сводилась практически к нулю.
Помимо положительных свойств, выделяют и негативные моменты. В особенности это касается внедорожников. Самая конструкция и методика крепления стабилизатора уменьшают ход подвески, что негативно сказывает на проходимости внедорожников по бездорожью. Колесо, которое не может опуститься ниже позволенного механизмом, попросту повисает в воздухе, что приводит к потере контакта с поверхностью дороги. Чаще всего в такой ситуации автомобиль может застрять и водителю придется искать выход.
Интересные факты о стабилизаторе
Все же прогресс не стоит на месте и есть несколько интересных историй использования стабилизатора поперечной устойчивости на автомобилях с повышенной проходимостью. Один из таких примеров – внедорожник Nissan Patrol. Для того, чтоб уменьшить случайность отрыва колеса от дорожного покрытия, инженеры установили отключаемый стабилизатор на заднюю ось. Хитростью послужили гидроцилиндры с возможностью отключения, заменившие привычные стойки. Основным условием было то, что водитель мог отключать такой механизм на скорости до 20 км/час. По сути, весь механизм мог работать только на минимальной скорости, при неспешном движении по снегу, грязи или прочему покрытию.
Не отстал и японский производитель Toyota, в частности моделях Land Cruiser 200 и Prado 150 инженеры так же установили гидроцилиндры, при этом система получила название KDSS. Автомобиль отлично ведет себя как на дороге, так и бездорожье. Основная суть такого механизма в том, что вместо одной из опор стабилизатора передней и задней оси устанавливается гидроцилиндр с электронным управлением. Электроника в свою очередь отслеживает положение кузова, разные нюансы передвижения и дорожное покрытие, после чего меняет характеристики заднего и переднего стабилизатора (жесткость, момент включения и выключения).
Стойки стабилизатора
В конструкции автомобиля есть детали и устройства, которые обеспечивают защиту от неустойчивости, от легкого опрокидывания в случае резкого поворота. Стойки стабилизатора — это устройства, предназначенные для создания поперечной устойчивости автомобиля. Поэтому они называются стойки стабилизатора поперечной устойчивости. Это важные элементы конструкции машины, поэтому за ними нужно следить, уметь определять по признакам неисправностей, какие неполадки и в каком узле.
Стойка стабилизатора
Рассмотрим первым делом, что такое стабилизатор и для чего он нужен? Стабилизатор поперечной устойчивости служит для уменьшения горизонтального крена кузова машины во время поворотов и резких маневрах. Сам стабилизатор крепится к кузову при помощи стоек стабилизатора. Конструкция стоек выполнена таким образом, чтобы стабилизатор мог двигаться в зависимости от разных нагрузок. Подвески авто бывают разными и также стойки изготавливаются разных видов.
Устройство и принцип работы
Стойка представляет собой шток длиной от 5 до 20 сантиметров. С обоих концов шток имеет шарниры для подвижности. В качестве шарнирных соединений, могут быть установлены следующие варианты:
Как правило, шарнирные детали привариваются сваркой к штоку под прямым углом (90 градусов). В месте присоединения наконечника к стержню из металла имеет шейка (тонкий конец). Это сделали специально, то есть ослабили конструкции именно в этом месте, чтобы при превышение допустимых max нагрузок, стойка устройства ломалась именно в утонченном месте. Такой способ можно назвать механическим предохранителем. Если бы стойка ломалась в другом каком-либо месте, то она могла бы пробить днище автомобиля, причинить вред водителю или пассажирам.
Такая продуманная конструкция стоек позволяет защититься от лишних проблем. Не надо жаловаться, что стойки часто выходят из строя, они специально делаются не слишком толстыми. Не оригинальные стойки по диаметру чаще больше, чем оригинальные. Прослужат они дольше, но безопасность в этом случае снижена.
Самыми популярными стойками по виду являются стойки с шаровыми шарнирами. В устройство такого типа стойки входят шаровый палец из стали и посадочное пластиковое место со смазкой, имеющей специальные температурно-динамические характеристики. На палец сверху запрессовывается крышка из металла или пластика.
Для защиты от попадания пыли в шарнирные соединения, всегда устанавливаются герметичные резиновые пыльники со смазкой. Такая простая деталь, как пыльник, значительно увеличивает срок эксплуатации устройства и подвижный механизм защищает от потери и загрязнения смазки. Основное свойство смазки для шарниров под пыльником — это морозоустойчивость, чтобы не густела в сильные морозы.
Для лучшего понимания, как работают стойки стабилизаторов, надо понять, что стойки соединяются со стабилизаторами не жестко, то есть они имеют относительно друг друга некоторую подвижность. Во время поворота машина начинается наклоняться (естественный крен) и в это время на кузов авто воздействуют одни силы, а на подвеску воздействуют силы, которые пытаются выпрямить кузов. Если силы крена намного больше, то есть риск поломки сопряженных деталей: стабилизатора и проушины ступицы. Получается, что стойка стабилизатора — это демпфер, который выравнивает противоположно направленные силы. Но, так как сила, которая хочет опрокинуть автомобиль (при резком повороте) и сила, которая против нее, обе давят на стойку стабилизатора, из-за чего шарнирные соединения стойки постепенно разрушаются.
Есть производители, которые изготавливают стойки стабилизатора с самостоятельной регулировкой. К примеру, на Nissan Patrol GR (Ниссан Патрол ДЖИ ЭР) устанавливается электронный стабилизатор поперечной устойчивости, то есть электроника может отключать стабилизатор.
Есть еще автомобили, чаще внедорожники, у которых работа стабилизаторов регулируется электронным блоком управления (ЭБУ).
Неисправности стоек стабилизатора
Неисправности можно определить, зная симптомы, признаки неправильной работы. При возникновении неполадок в работе стабилизаторных стоек появляются следующие признаки:
Причины поломок стоек стабилизаторов
Самый уязвимый элемент в этом узле — это шарнирные соединения. Причины могут быть следующие:
Ремонтировать стойки — это сложный процесс. Для этого нужно заводское хорошее оборудование. Можно просто заменить изношенную деталь, палец шаровый или втулку. Стоимость таких работ высокая. Поэтому лучше купить новые стабилизаторы. Не обязательно покупать оригинальные, можно купить обычные, они также хорошо работают.
Как проверить стойки стабилизатора
Узнать, в каком состоянии находятся стойки с шаровыми шарнирами можно очень просто:
Если на машине установлены стабилизаторы не с шаровыми, а с втулками, то проверить еще легче. Достаточно посмотреть, не стерлась ли резина только с одной стороны. Если резина износилась, требуется замена. Износ резины лучше проверять при накачанных колесах. Каким должно быть давление в шинах автомобиля, смотрите для своей конкретной марки и модели авто. В основном, для легковых машины, давление устанавливают 1,9-2 Атмосфер.
Чтобы сэкономить деньги, не стоит сразу ехать в сервис СТО и проводить платные диагностики. Некоторые легки диагностические приемы можно провести самому. К тому же, не все люди честные, могут преувеличить и заменить не то, что нужно.
Как поменять стойки стабилизатора
Чтобы научиться менять эти стойки, достаточно один раз сделать замену в качестве помощника. Очевидно, что в зависимости от марок и модели авто, конструкция и способы замены немного отличаются.
Необходимые инструменты для замены стоек стабилизаторов:
Передние стойки длиннее задних. Не следует менять только одну стойку, надо менять или оба передних, или оба задних.
Во время замены, ось машины должна быть вывешана и загружена, то есть после поднятия домкратом и снятия колеса, под шаровую опору надо подложить подставку. В этом случае стойка и стабилизатор будут в расслабленном состоянии.
Во время ремонта нужно быть аккуратнее с пыльниками, не порвать их. Если требуют замены, лучше сразу заменить их.
Какие стойки выбрать
Сейчас можно купить пластмассовые стойки стабилизаторов. Они имеют меньшую прочность, разрушаются в случае чего и не причиняют вреда другим деталям и пассажирам авто.
Немаловажную роль при выборе стоек играет длина. Следует обращать внимание на длину. Также надо смотреть на упаковку, там написано для каких машин они подходят. Стабилизаторы и стойки взаимозаменяемы у моделей одной марки, например, для Ford Focus (Форд Фокус), Ford Fiesta (Форд Фиеста), Ford Escort (Форд Эскорт), Ford Ka (Форд Ка) 1995-2001 годов эти детали взаимозаменяемы и подходят друг другу.
Рейтинг стабилизаторных стоек
Ниже приведем список стоек стабилизаторов по рейтингу:
Реальный отзывы в сети или нет, неизвестно. Но, каждый должен понимать, что от стиля и манеры вождения, зависит, сколько прослужат стабилизаторы и стойки.
Полезный совет: не тормозите на кочках (например, на лежачем полицейском). Тормозить надо до препятствия. Таким не сложным действием можно продлить срок службы многих деталей ходовой части автомобиля.
Видео
В этом видео показывается, почему быстро ломаются стойки стабилизатора.
Как восстановить стойку стабилизатора.