Для чего нужен стабилизатор поперечной устойчивости ваз

Обновлено: 30.06.2024

Зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости как работает данный узел и почему он стал таким незаменимым в конструкциях автомобильных подвесок. Наверняка вы заметили, что в описаниях конструкций современных подвесок, очень часто упоминается о такой детали как стабилизатор устойчивости. Этот элемент крайне полезен, раз инженеры так любят его использовать. А я больше скажу, без него невозможно ездить на автомобиле, сам пробовал..

Чтобы кузов не гулял…

Для чего автомобилю нужен этот элемент?

В принципе, название этой детали говорит само за себя – её главная роль заключается в стабилизации положения кузова. Дело в том, что на поворотах корпус автомобиля под действием центробежных сил кренится, а это не только не нравится находящимся в его салоне людям, но и подвеске, которая теряет нормальное сцепление с дорогой, из-за того, что нагрузка на колёса становится разная.

Негативных последствий от этого масса, начиная потерей адекватной управляемости машины и заканчивая аварией – ваш четырёхколёсный друг может просто завалиться на бок. С этими неприятными явлениями и борется наш сегодняшний герой статьи.

Всё гениальное — просто

Несмотря на весь груз ответственности стабилизатора поперечной устойчивости, его конструкция до безобразия проста.

По сути, он представляет собой металлическую штангу сложной формы, соединяющую между собой противоположные колёса на оси. К колёсам (если точнее, то к рычагам подвески), стабилизатор прикрепляется тягами, или стойками, еще их называют линками, в средней своей части он крепится к кузовным элементам при помощи специальных втулок, которые позволяют ему скручиваться как торсион, препятствую излишнему крену кузова.

В большей степени форма штанги (стабилизатора) в современных автомобилях зависит от наличия и положения агрегатов, находящихся под днищем, поэтому она может принимать самые причудливые конфигурации.

Правая стойка;
Стойка (линк) стабилизатора;
Штанга стабилизатора поперечной устойчивости;
Левая стойка;
Кулак ступицы;
Ступица;
Продольная тяга;
Задняя поперечная тяга;
Передняя поперечная тяга;
Подрамник.

Свою работу герой нашей статьи, под номером 3, выполняет благодаря всё той же физике, которая одарила металлические штанги и пруты способностью пружинить при скручивании по оси. Это так называемые торсионы.

В нашем случае данный эффект работает следующим образом. Предположим, что у Вас автомобиль с независимой подвеской на всех осях. При вхождении на скорости в поворот, силы инерции наклоняют кузов, из-за чего колёса с одной стороны нагружаются сильней, а с противоположной наоборот – разгружаются и пытаются оторваться от дороги.

Тут и начинается звёздный час заднего и переднего стабилизаторов поперечной устойчивости. Так как разные концы штанг в этом случае поворачиваются в разные стороны, срабатывает эффект торсиона, который пытается их выровнять, причём, чем сильнее кузов кренится, тем больше они сопротивляется этому.

Таким образом, удаётся скомпенсировать негативные колебания и, как следствие, не потерять необходимое сцепление колёс с дорогой. Кстати, хотелось бы отметить, что используются эти полезные штанги исключительно в независимых подвесках, где каждое из колёс живёт своей жизнью, а в зависимых они совершенно не нужны, там и так всё хорошо.

Проблемы стабилизаторов устойчивости

В принципе, на этом можно было бы и закончить нашу статью, если бы не одно но… Несмотря на элементарность конструкции и при этом неоценимую полезность, у стабилизаторов есть ряд очень существенных недостатков, а именно:

при наличии этого элемента независимая подвеска теряет ряд своих главных свойств – отсутствие влияния одного колеса на другое и большую величину хода;
при установке на внедорожник, стабилизатор ухудшает его проходимость, так как появляется риск вывесить колесо на неровностях;
задний стабилизатор высокой жёсткости может негативно отражаться на поворачиваемости автомобиля.

Избавиться от перечисленных проблем можно, но, правда, путём усложнения конструкции. Так, например, на некоторых внедорожниках применяются отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости.

Есть и более радикальный способ – применение адаптивной подвески, когда какие-либо штанги между колёсами и вовсе не нужны, но пока что его могут себе позволить только автомобили бизнес-класса.

Рассказав обо всех нюансах, связанных со стабилизаторами устойчивости, мы теперь со спокойной душой можем подвести черту под нашей статьёй.

При маневрировании и резких поворотах на таком автомобиле, как ВАЗ 2107, происходит крен, борется с которым стабилизатор. Конструктивно передний стабилизатор ВАЗ 2107 представляет собой стальной прут(штангу) соответствующей формы, которая крепится к подвеске автомобиля в четырех местах. К таковым местам относятся лонжероны, а также нижние рычаги подвески семерки. Зачем нужен рассматриваемый агрегат, и как выполняется его обслуживание, узнаем подробно.

Назначение и конструкция стабилизатора ВАЗ 2107

В конструкции передней подвески автомобилей семейства ВАЗ 2101-07 применяется передний стабилизатор, задача которого заключается в том, чтобы максимально эффективно распределить нагрузку. Это нагрузка, которую испытывает подвеска отечественного автомобиля, при поворотах и выполнении маневров на дороге. За счет наличия стабилизатора исключается возникновения крена, и автомобиль при этом удерживается в горизонтальном положении. Если снять передний стабилизатор, то водитель сразу ощутит, насколько автомобиль будет смещаться на одну из сторон при резких поворотах или маневрировании. Причем крены настолько большие, что ТС может опрокинуться.

Конструктивно рассматриваемая часть подвески автомобиля ВАЗ 2107 состоит из длинной штанги, которая имеет форму буквы U. Штанга изготавливается из специальной стали, которая обладает повышенной упругостью.

Это интересно! Из аналогичной стали изготавливаются пружины для автомобилей, которые обладают высокой прочностью, памятью, и устойчивостью к деформациям.

Фиксация рассматриваемой детали выполняется при помощи кронштейна с резиновой втулкой. Концы штанги закреплены к нижним рычагам, а средняя область фиксируется к передней части кузова. При эксплуатации, в зависимости от пробега и характера вождения авто, происходит износ резиновых втулок или подушек стабилизатора. При их износе, требуется выполнить их замену. Однако первоначально разберемся с конструкцией рассматриваемого агрегата:

Штанга — изготавливается из стали повышенной упругости. Диаметр детали составляет 18 мм. Имеет U-образную форму.
Кронштейны для закрепления штанги в конструкции ходовой части машины. Их количество составляет 6 штук.
Резиновые втулки одинаковых размеров и диаметров в количестве 4 штук.

Втулки из резинового материала нужны для того, чтобы смягчить соединение стальных деталей. Крепится стабилизатор в 4 местах, однако кронштейнов для фиксации в его конструкции предусмотрено 6 штук.

В работу штанга включается только при возникновении смещения кузова, когда происходит поворот или маневрирование. При езде по прямой устройство практически бездействует. При маневрировании происходит изгиб одного конца устройства вверх, а второго вниз, что и приводит к балансированию устойчивости. Чем резче характер езды на автомобиле, тем быстрее износятся резиновые втулки переднего стабилизатора на ВАЗ 2107.

Обслуживание стаба

Из строя рассматриваемая деталь выходит редко, однако, как только обнаруживается проявление неустойчивости ТС на дороге, значит пришло время произвести ремонт. При эксплуатации классики возникает несколько видов неисправностей штанги стабилизатора поперечной устойчивости ВАЗ-2107. К ряду таковых неисправностей относятся:

Изнашиваются резиновые втулки, которые выступают в качестве демпфера между штангой и кузовом автомобиля.
Обрываются шпильки, которыми устройство прикручивается к рычагам.
Отрывается крепление, имеющее П-образную форму. Четыре таких кронштейна крепят среднюю часть стаба к кузову семерки.

Обслуживание СПУ представляет собой простой процесс, который включает в себя замену резиновых втулок. Чтобы их поменять, понадобится демонтировать деталь, извлечь изношенные резинки, и заменить их.

Это важно! Менять рекомендуется все резиновые уплотнители стабилизатора, чтобы не пришлось производить повторную замену через короткий промежуток времени.

Чаще всего приходится менять резиновые уплотнители, и редко возникают случаи обрыва шпилек. Обычно следствием обрыва является экстримальное вождение, поэтому чтобы продлить срок службы шпилек, желательно соблюдать умеренный характер вождения. Выявить неисправность устройства достаточно просто. Если на резких поворотах возникает крен, сопровождающийся формированием громких звуков, то это означает, что освободился конец тяги, и теперь он соприкасается с металлом рычага.

Меняем втулки стабилизатора классики

Рекомендуем производить осмотр втулок через каждые 30 – 50 тысяч км. Однако прослужить детали могут и 100 тысяч и более, если соблюдать умеренный характер вождения и не перегружать подвеску. Выявить износ можно визуально, но для этого стоит заглянуть под передок. Наличие трещин резинок, а также видимые зазоры между ними и штангой, говорит о том, что втулки нуждаются в замене. Чем больше износ резинок, чем выше шанс услышать неприятные стуки в подвеске, и ощутить ухудшение управляемости авто. Чтобы вернуть первоначальную управляемость и уверенность управления, понадобится заменить втулки стабилизатора ВАЗ 2107.

Чтобы заменить резинки, понадобится полностью демонтировать штангу с подвески. Работы по замене устройства рекомендуется выполнять непосредственно из смотровой ямы или поставив автомобиль на эстакаду. Алгоритм замены втулок стабилизатора выполняется следующим образом:

демонтаж начинается с того, что нужно поддомкратить переднюю часть машины, подвесив оба колеса. Это позволит разгрузить штангу, что упростит ее снятие;
используя ключ трещотку с головкой на 13 мм, следует произвести выкручивание гаек, которыми крепятся хомуты устройства к подвеске;
используя монтировку, необходимо извлечь кронштейны со шпилек;
демонтировать конструкцию, и сделать отметки расположения старых втулок;
демонтировать старые резинки очень просто, так как они уже свободно сидят на стабе, и их можно просто срезать или стянуть рукой;
рекомендуем зачистить внутреннюю часть хомутов крепления устройства от ржавчины. Для этого можно использовать круглый напильник;
обработать отверстия резиновых уплотнителей мыльным раствором, после чего надеть их на штангу до места установки старых;
установить стабилизатор на место;
при установке самое главное не перепутать концы стабилизатора, иначе устройство будет функционировать неправильно. Именно поэтому перед демонтажем, следует сделать соответствующие отметки;
прикрутить на места хомуты крепления.

На этом процесс замены считается завершенным, и остается только опустить переднюю часть, и испытать агрегат в действии.

Тюнинг стаба на семерке

Собственно, сам принцип тюнинга основывается на усилении штатного стабилизатора поперечной устойчивости на семерке. Водители, которые установили двойной передний стабилизатор, отзываются о нем только с положительной стороны. Простая модернизация позволит повысить управляемость автомобиля при маневрировании и поворотах.

Чтобы реализовать задумку по модернизации устройства, понадобится сначала купить новую тягу стаба, втулки, а также кронштейны для закрепления штанги к рычагу. Новое устройство укорачивается на 8 см с каждой стороны. Штатная тяга демонтируется, после чего реализуется процесс усиления стабилизатора.

Сейчас на рынке широко представлены уже готовые двойные, и задние стабилизаторы на классику.

Для усиления стабилизатора понадобится выполнить следующие манипуляции:

С тяги от штатного стаба нужно извлечь втулки, которые расположены по краям, а также очистить их концы.
На новую штангу требуется надеть 2 средние втулки, исключая их совпадение с кронштейнами на старом устройстве. Крайние резинки следует посадить на концевые части тяг.
На старый стаб нужно установить дополнительные резинки, которые будут совпадать с новым.
Соединить обе штанги и соединить их кронштейнами, которые накладываются на вспомогательные втулки с двух сторон.
Усиленный стаб готов, и теперь его можно поставить в конструкцию подвески автомобиля.

Модернизированная версия переднего стабилизатора поперечной устойчивости будет работать в 2 раза лучше, тем самым продлевая срок службы резиновых соединителей. Вот такая простая инструкция, благодаря которой можно быстро отремонтировать стабилизатор, заменить резинки и модернизировать конструкцию.

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.

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.

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).

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

Как работает Anti-Roll bars в разных условиях

Варианты устранения противоречий

Читайте также: