Стойки стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля

При совершении маневров при резком старте или экстренном торможении кузов автомобиля начинает крениться – менять свое положение относительно дорожного полотна. При вхождении в повороты возникают поперечные крены, когда кузов получает боковой наклон, а при старте и торможении – продольный крен, когда задок или передок задирает вверх.

Все эти крены могут значительно сказаться на управляемости. Разнонаправленные силы, которые действуют на кузов, приводят к ухудшению управляемости автомобиля, снижению сцепных свойств колес с дорожным покрытием. Да и вхождение в поворот на большой скорости обеспечивает значительный крен, который негативно влияет на психику водителя. Человек начинает терять уверенность в том, что полноценно контролирует поведение автомобиля.

Для чего нужен стабилизатор поперечной устойчивости?

Для борьбы с этими кренами в конструкцию подвески включен стабилизатор поперечной устойчивости. Он выглядит как гнутый П-образной формы прут, изготовленный из пружинистой стали. Концы его соединены с элементами подвески, в центральной же части он прикручивается к кузову автомобиля.

Его функционирование сводится к тому, что при возникновении кренов, происходит скручивание стабилизатора, из-за чего возникает противодействующее крену усилие, поскольку пружинистая стать при скручивании стремиться принять первоначальное положение. То есть, этот элемент подвески не может исключить возникновение кренов, он всего лишь уменьшает его.

Стабилизатор применим только на подвесках независимого типа. Поэтому на большинстве автомобилей используется только один стабилизатор – в передней подвеске. Такая конструкция, к примеру, используется на всех автомобилях семейства ВАЗ, начиная от модели ВАЗ-2101. Не так давно начали устанавливать стабилизатор и в задней подвеске на авто, у которых используется независимый вид. Применяется задний стабилизатор на таких зарубежных авто – Ford Focus 2 и выше, Mitsubishi Lancer 9, Nissan Primera и др.

Стойка стабилизатора, ее назначение

5 — стабилизатор
6 — втулки стабилизатора
3 — стойки стабилизатора

Теперь по поводу крепления стабилизатора. К кузову или подрамнику он крепиться с помощью металлических скоб. Чтобы исключить появление стуков в месте соединения, используются резиновые втулки, которые одеваются на прут в месте крепления.

На многих автомобилях концы стабилизатора поперечной устойчивости соединяются непосредственно с элементами подвески, зачастую с нижним рычагом. К примеру, на ВАЗ-2106 на нижнем рычаге имеется специальный выступ, которому стабилизатор крепиться скобой через резиновую втулку. Такой способ крепежа – очень простой и не требует дополнительных элементов. Но такое крепление обеспечивает слабое скручивание стабилизатора в нормальном положении кузова. Из-за этого слабого преднатяга, амплитуда скручивания прута больше, то есть он в меньшей мере противодействует крену.

Чтобы увеличить преднатяг, то есть сделать стабилизатор более жестки, в конструкцию подвески добавлен дополнительные элементы – стойки стабилизатора (они же тяги или линки). На отечественных авто они начали использоваться начиная с модели ВАЗ-2108.

Эта стойка выполняет одновременно две задачи – обеспечивает нежесткое подвижное крепление концов стабилизатора к элементам подвески и обеспечивает преднатяг прута. То есть, в собранном состоянии стабилизатор уже немного скручен, что повышает его жесткость, в результате он борется с кренами более эффективно.

Конструктивные особенности передних стоек

Передняя стойка стабилизатора Форд Фокус 2

Передние стойки выпускаются разных видов, но конструктивно они сходны. Представляют они собой металлический прут длиной от 5 до 25 см с крепежными элементами на концах. На той же «Восьмерке» он сделан в виде небольшого прута длиной 5 см, на конце которого имеются проушины с установленными в них резиновыми втулками. В одну проушину – верхнюю, входит конец стабилизатора. Второй же проушиной – нижней, выполняется крепление стойки к рычагу подвески.

А вот на Форд Фокус стойка имеет значительную длину, а на концах ее установлены шаровые шарниры, причем разнонаправленные. С одной стороны палец шарнира развернут на 180 град. относительно установленного элемента с другого конца.

Но необязательно все стойки на зарубежных авто такие. Стойки с шарнирами на концах могут отличаться не только по длине, но и положению шарниров. Они могут быть и не разнонаправленными, а иметь параллельное положение, или же быть установлены под некоторым углом относительно друг друга.

Крепление к подвеске стойки тоже может отличаться. Не всегда она соединяется с рычагами, встречаются авто, у которых она соединена с поворотным кулаком или ступицей колеса. В том же Ford Focus стойка стабилизатора крепиться к амортизационной стойке, для чего на ней есть специальная посадочная площадка.

Задние стойки

На тех авто, где есть независимая задняя подвеска тоже есть стойки, причем разной формы. К примеру, на Ford Focus она представляет собой обычный болт с гайкой, на которые надеты резиновые втулки. Этот болт устанавливается в задний нижний рычаг. Крепление стабилизатора осуществляется посредством проушины, проделанной на его конце. Чтобы исключить появление стуков и передачу вибрации между этими элементами и нужны демпферные втулки.

На некоторых авто используется задние стойки, имеющие Г-образный вид (Mazda 3). В общем, конструкция стойки и ее форма напрямую зависят от компоновки самой подвески и положения стабилизатора в ней. Причем неважно передняя это или задняя подвеска.

Примечательно, что на некоторых автомобилях используются невзаимозаменяемые стойки, то есть, к примеру, правый элемент невозможно установить на левую сторону. Но есть и универсальные, и такая стойка может устанавливаться с любой стороны.

То есть, стойки стабилизаторов имеют самую разную форму, габаритные параметры, места крепления, но все они выполняют одни и те же задачи.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Неисправности стабилизатора, их признаки, проверка состояния

Видео: Стуки в передней подвеске самая частая причина

Но стойки стабилизатора– дополнительные элементы в подвески, причем не простой конструкции. Поэтому они являются дополнительным местом, где могут возникнуть неисправности.

Если посмотреть на элемент ВАЗ-2108, то в конструкции используются резиновые втулки. В процессе эксплуатации резина подвергается разным негативным воздействиям, что приводит к ее «старению» (снижение вибрационных свойств, усадка, появление трещин).

На тех же стойках, где используются шаровые шарниры, именно они и являются слабым местом. Со временем появляется выработка между шаровым пальцем и корпусом шарнира, из-за чего образуется зазор между ними.

Все эти неисправности имеют явные признаки:

1. Появление стуков при преодолении неровностей на дороге;
2. Увеличение кренов авто на поворотах;
3. Авто «плавает» на дороге (самопроизвольный увод авто в стороны).

Проверить состояние стоек стабилизаторов не сложно, причем не важно, какой он конструкции. Для этого нужно только наличие монтировки и смотровой ямы. Если проверять на ВАЗ-2108, то достаточно пораскачивать монтировкой стабилизатор возле стойки. Значительная его амплитуда колебаний, стуки, указывают на сильный износ и потребность в замене.

Что касается проверки на Фокус 2, то раскачивать необходимо саму стойку. Легкость хода, стуки в шарнирах будут являться сигналом сильного их износа. А вот сзади на этом авто раскачивать нужно сам стабилизатор.

Замена стоек на разных авто

Видео: Замена стойки стабилизатора поперечной устойчивости

Одним из положительных качеств стоек стабилизаторов, помимо их основных задач, является простота замены, да и стоят они не дорого. Отметим, что меняются эти элементы парно, с обеих сторон сразу.

Заменить этот элемент на ВАЗ-2108 очень просто, имея только базовый комплект инструментов – набор ключей и домкрат. Вся операция делается так:

1. Домкратом вывешивается переднее колесо. При этом подвеска пойдет вниз, что уберет преднатяг стабилизатора;
2. Откручиваем два болта крепления рычага к шаровой опоре. Так легче, и не нужен съемник для извлечения опоры. При этом рычаг опуститься вниз, полностью убрав преднатяг;
3. Откручиваем гайку крепления стойки стабилизатора, затем снимем стойку с болта рычага, а после – с конца стабилизатора (на нем стойка ничем не крепиться);
4. Ставим новый элемент и все собираем обратно;
5. Проводим замену с другой стороны.

Несложно поменять эти элементы и на Форд Фокус 2. Инструменты используются те же, но дополнительно потребуется наличие набора шестигранников. Замены выполняется так:

• вывешиваем и снимаем колесо, что обеспечит доступ к опоре;
• откручиваем гайки ее крепления – вначале от амортизационной стойки, а затем – от стабилизатора;
• создаем домкратом усилие на подвеску (поднимаем ее), чтобы извлечь изношенный элемент;
• ставим новую опору, накручиваем и затягиваем гайки;
• делаем замену с другой стороны;

Последней рассмотрим замену задней Г-образной опоры, которая используется на Мазда 3:

1. Автомобиль ставим на яму;
2. Ключами откручиваем две гайки крепления опоры: одна – в месте крепления стабилизатора, вторая – сверху нижнего рычага;
3. Извлекаем изношенный элемент и на его место устанавливаем новый. Для этого придется немного поджать стабилизатор вверх рукой, а после накрутить гайки крепления и затянуть их;

Заменить стойки стабилизатора, где бы они не были установлены и какую бы форму не имели, не сложно. И лучше потратить немного времени на оценку состояния этих элементов и замену, чем испытывать дискомфорт при прохождении поворотов из-за сильного крена авто и стуков со стороны подвески.

Устройство и принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости задней и передней подвесок

Любому человеку, хоть раз сидевшему в автомобиле в момент прохождения им на высокой скорости поворотов, знакомо ощущение, что его какая-то сила пытается вытолкнуть из машины или, по крайней мере, прижать к ее внешней стороне. Да и она сама начинает крениться при движении по такому рельефу. Вот для уменьшения величины этой силы и предназначен стабилизатор поперечной устойчивости (Anti-Roll bars).

Зачем он нужен?

При прохождении поворотов на авто действует центростремительная сила, направленная от центра. Под ее действием машина начинает крениться, нагрузка на внешние колеса возрастает, а на внутренние уменьшается. Соответственно уменьшается сцепление колес с дорогой и ухудшается управляемость.

Особенно это актуально для машин с независимой подвеской. Вот именно для компенсации ухудшения:

• управляемости;
• сцепления колес с дорогой;
• условий для безопасного движения

в конструкцию автомобиля вводят такой элемент как Anti-Roll bars. У разных моделей и марок машин его конструкция может отличаться, в ней используются различные стойки, рычаг и втулки стабилизатора поперечной устойчивости.

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.

Возможна его работа в автоматическом режиме, но для этого используются датчик бокового ускорения, гидронасос и гидроцилиндры, блок управления. Гидроцилиндр также используется вместо стойки. Когда автомобиль движется прямолинейно, гидронасос выключен и стабилизатор работает как обычно. Если возникли боковые ускорения, включается насос и меняет давление в гидроцилиндрах . По условиям движения давление может быть разным, чем обеспечивается регулируемая жесткость стабилизатора.

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.

Источник http://https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/stoyki-stabilizatora-poperechnoy-ustoychivosti-avtomobilya/
Источник http://https://znanieavto.ru/hodovaya/stabilizator-poperechnoj-ustojchivosti-zadnej-podveski.html