Для чего нужен стабилизатор на камазе
Сегодня хочу подробно рассказать про простую как палка (буквально), но весьма полезную на практике штуку - стабилизатор поперечной устойчивости. Обычно все знают, что оно "где-то в подвеске" и помогает машине рулиться. Но не более того. А значит, нужно разобраться в вопросе раз и навсегда. И поэтому, для начала, чуть-чуть теории.
Посмотрим, что происходит с автомобилем в момент поворота. Положим, вы на приличной скорости резко крутанули баранку влево. Повинуясь рулю, машина резко ушла на левую дугу. Но законы физики никто не отменял, и масса кузова (да и всего остального, что приделано к колесам) по инерции еще стремится вперед. Плюс движение по окружности всегда рождает центробежную силу, стремящуюся предмет движения вышвырнуть с этой окружности вон (вспоминаем детские качели-карусель). Короче говоря, при движении в повороте на скорости, машина стремится вылететь наружу траектории . Во что бы то ни стало. И всё, что эту тонну-две (или более) удерживает на дороге - это четыре мизерных (меньше ладони) пятна контакта шин с асфальтом. Вывод: краеугольным камнем управляемости является сцепление шин с асфальтом . Пока сила трения качения между резиной и поверхностью давлеет над силой трения скольжения - машина слушается руля. А говоря без заумных слов: подвеска обязана во что бы то ни стало бороться за максимальный зацеп колес с дорогой до последнего. Но к этому мы еще вернёмся, а пока про сам предмет обсуждения.
Стабилизатор на подвеске типа "неразрезной мост". Принцип и устройство ничем не отличаются от такового на рычажной подвеске, показанной ниже
Стабилизатор на подвеске типа "неразрезной мост". Принцип и устройство ничем не отличаются от такового на рычажной подвеске, показанной ниже
Как это реализовано технически? Вы не поверите. :) Простите за сленг, но стабилизатор представляет из себя тупо железную палку П-образной формы. Один конец которой прикреплен к левому рычагу, второй - к правому. Иногда крепят не к рычагам, а к амортизационным стойкам. Иногда это не рычажная подвеска, а мост. Но для нас сейчас это совершенно не важно. А посередине "стаб" закреплен непосредственно к кузову машины петлями, в которых он может вращаться. Суть работы заключается в том, что когда в повороте кузов накреняется, а внешнее к повороту (нагруженное) колесо прижимается к кузову, то эта палка противоположным концом притягивает к нему и внутреннее (разгруженное) колесо. Но так как масса кузова несравнимо больше массы подвески, а по направлению вниз "работает" сила тяжести планеты - получается что стабилизатор, фактически, не поднимает внутреннее колесо над землей, а напротив, притягивает "внутреннюю половину" кузова к подвеске вниз .
Конечно, левое и правое колесо не связаны стабилизатором жестко. Он лишь выполняет роль упругого торсиона . То есть, умеет скручиваться. Но тем не менее, за счет усилия скручивания помогает кузову выровняться, противодействуя силам инерции.
К моему огромному сожалению, мне так и не удалось найти в сети понятных анимационных картинок для наглядной демонстрации вышенаписанного абзаца. Просто из практики я знаю, как много в корне ошибочных мнений по поводу работы этой элементарной детали витает в сети. И что одно колесо он отжимает вверх, а другое - вниз; и что концы стабилизатора работают в разных направлениях (?!), и что он сделан для того, чтобы на неровностях было сцепление лучше. В общем, лес абсурдных мнений, связанных с элементарным непониманием устройства. Поэтому, друзья, прошу еще раз внимательно перечитать принцип работы (я долго подбирал слова), посмотреть на картинки и запомнить раз и навсегда: стабилизатор лишь минимизирует крен кузова и работает ТОЛЬКО при разности вертикальных положений колёс одной оси . А если автомобиль равномерно клюёт носом при торможении или задирает его при разгоне - стабилизатор не работает. Так как нет разницы в положении левого и правого колеса. И концы стабилизатора отклоняются вслед за положением деталей подвески совершенно одинаково - что слева, что справа, ничего ни к чему не прижимая.
стабилизатор поперечной устойчивости (сдвоенный) вживую. Даже по фото очевидно, что рычаги правой и левой стороны, связанные стабилизатором, будут при перемещениях тянуть друг-друга стремясь уравнять взаимное положение относительно кузова
стабилизатор поперечной устойчивости (сдвоенный) вживую. Даже по фото очевидно, что рычаги правой и левой стороны, связанные стабилизатором, будут при перемещениях тянуть друг-друга стремясь уравнять взаимное положение относительно кузова
А далее пишу для тех, кто честно ломал голову над вышенаписанным и всё же понял суть работы девайса. Дальше - сложнее, предупреждаю сразу! Но мы справимся. ;)
Так вот, теперь может возникнуть логичный вопрос: зачем компенсировать крен кузова в повороте ? Ну, во-первых, это банально комфорт ездоков. Одно дело ехать как на кресле-качалке (только раскачивающемся поперек, а не вдоль), и другое - проходить повороты с минимальным "завалом". Но главная цель заключается в максимально-возможном приведении центра масс автомобиля к центру поперечной оси, плюс, в понижении центра тяжести .
Момент номер один . Я не зря писал во втором абзаце статьи про высокую нагрузку в повороте на внешние колеса и слабую - на внутренние. Потому что, если говорить упрощенно, чем больше кузов кренится наружу, тем сильнее он "тащит" за собой всю массу автомобиля, стремясь его перевернуть . Следовательно, тем сильнее разгружаются внутренние колеса: становятся выше их потери в таком важном сцеплении с дорогой. А вот когда работает стабилизатор, то кузов имеет меньший поперечный крен, сильнее прижимая своей массой внутренние колеса к дороге.
Момент номер два . Стабилизатор за счёт притягивания кузова к подвеске понижает центр тяжести автомобиля в повороте. Что очевидным образом положительно сказывается на стабильности движения.
Если вы обратите внимание на гоночные автомобили, то увидите, что даже при самых больших боковых перегрузках кузов всегда почти параллелен земле. Заслуга этого как в жестких пружинах и амортизаторах, так и в стабилизаторам поперечной устойчивости.
Если вы обратите внимание на гоночные автомобили, то увидите, что даже при самых больших боковых перегрузках кузов всегда почти параллелен земле. Заслуга этого как в жестких пружинах и амортизаторах, так и в стабилизаторам поперечной устойчивости.
Такой вот получился сегодня ликбез. Деталь вроде элементарная, а функцию выполняет крайне важную, да и объяснить работу простыми словами не так-то просто. Но я надеюсь, у меня получилось, и теперь вы сможете при случае аргументированно объяснить собеседнику, как и зачем работает "стаб" в подвеске.
Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем малых кренов и жестких стабилизаторов!
P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.
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.
Элементы стабилизатора поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости состоит из трех компонентов:
- стальной трубы (стержня) П-образной формы;
- двух стоек (тяг);
- креплений (хомуты, резиновые втулки).
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:
- применение гидроцилиндров вместо стоек;
- использование активного привода;
- применение гидроцилиндров вместо втулок.
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.
Стабилизатор поперечной устойчивости — это важная часть автомобильной подвески, которая помогает уменьшить крен кузова автомобиля во время быстрых поворотов или на неровностях. Это изогнутый металлический прут — по сути торсионная пружина, которая соединяет между собой колеса на одной оси с помощью коротких рычагов — стоек стабилизатора.
Стабилизатор поперечной устойчивости с втулками и хомутами крепления к кузову и стойки стабилизатора Meyle. Источник: Meyle
Стабилизатор увеличивает поперечную жесткость подвески и ее сопротивление крену в поворотах вне зависимости от жёсткости пружины в вертикальном направлении. Патент на стабилизатор поперечной устойчивости в 1919 году получил канадский инженер Стивен Коулман.
Как это работает
Основная задача стабилизатора поперечной устойчивости — заставить разгруженную сторону транспортного средства опускаться или подниматься на одинаковую высоту с нагруженной для уменьшения бокового наклона автомобиля на поворотах.
В том числе благодаря стабилизатору поперечной устойчивости автомобиль имеет умеренный крен даже в экстремальных режимах движения. Источник: Drive2, dinerooo
На быстрой дуге из-за динамического распределения массы кузов автомобиля прижимается к внешним колёсам, создавая крен, а стабилизатор поперечной устойчивости создаёт усилие, которое как бы поджимает колёса с противоположной стороны. В результате автомобиль целиком прижимается к полотну в быстром повороте, потому что все колеса оказываются ближе к кузову.
Как устроен стабилизатор поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости — это торсионная пружина, а если проще — изогнутая металлическая штанга, которая сопротивляется кренам кузова. Обычно ее изготавливают из цилиндрического стального стержня, который в двух точках соединяется с корпусом, а концы крепятся к элементам подвески с каждой стороны через гибкий шарнир — стойку стабилизатора.
Износ втулок стабилизатора — одна из частых причин неисправностей подвески. Их изготавливают из резины, которая может быстро терять свои свойства из-за времени или агрессивной среды вроде реагентов. Источник: Meyle
Если левое и правое колеса движутся синхронно, стабилизатор полностью прокручивается внутри втулок в точках крепления к кузову. А в случае, когда они перемещаются относительно друг друга, то есть нагружается только одно колесо, стержень подвергается скручиванию. Концевая тяга стабилизатора поперечной устойчивости, в свою очередь, соединяется с местом рядом с колесом или осью, позволяя передавать силы от сильно нагруженной оси на противоположную сторону.
На что ещё влияет работа стабилизатора
Однако крену противодействует не только стабилизатор поперечной устойчивости, но и пружины подвески. Но тут есть важный момент — в случае установки слишком жёстких пружин автомобиль потеряет в плавности хода, а благодаря стабилизатору инженерам удаётся найти компромисс между управляемостью и комфортом.
Интересный момент: если менять жесткость стабилизаторов поперечной устойчивости, можно влиять на поворачиваемость автомобиля. Поведение, связанное с недостаточной или избыточной поворачиваемостью, можно устранить, изменив пропорцию общей жесткости по крену, создаваемой передней и задней осями.
Всегда ли нужны стабилизаторы
Вместо стабилизатора поперечной устойчивости у младших Mercedes-Benz G-класса стоит тяга Панара. Она препятствует перемещениям оси в зависимой подвеске колёс в поперечном направлении. Источник: Mercedes-Benz
Может ли стабилизатор выйти из строя
Можно подумать, что металлический изогнутый прут может служить вечно. Отчасти это так, и намного чаще выходят из строя стойки стабилизатора, которые имеют подвижные части и резиновые элементы. Сам стабилизатор тоже может поломаться, но, как правило, не буквально. Он может стираться в точках крепления к кузову: в этих местах он становится тоньше. появится общий дискомфорт при управлении автомобилем, а также стуки при проезде неровностей.
Например, в некоторых моделях автомобилей концерна Volkswagen из-за старения возможен излом регулировочных шайб на стабилизаторе, а втулки стабилизатора могут лишиться своей боковой устойчивости.
Типичный пример изношенного временем стабилизатора поперечной устойчивости. Источник: Drive2, пользователь Energosila
Почему бы не поставить максимально толстые стабилизаторы?
Следует помнить, что применение стабилизатора поперечной устойчивости имеет некоторые побочные эффекты. По сути, из-за него даже независимая подвеска в некоторой степени становится зависимой. Поэтому при сотрясении одного колеса на крупном ухабе энергия удара передаётся на противоположное колесо через стабилизатор. Если же дорога сплошь состоит из выбоин и бугров, машина может начать сильно раскачиваться из стороны в сторону, и чем жестче стабилизатор, тем более тряской и некомфортной станет машина.
Как же быть?
Производители запасных частей не зря едят свой хлеб и всегда находят идеальный баланс управляемости и плавности хода. В ассортименте Meyle можно найти стабилизаторы поперечной устойчивости, которые подойдут именно на ваш автомобиль и смогут гарантировать идеальное поведение автомобиля в любых условиях. А искушенные энтузиасты, которые точно знают свои потребности, найдут в каталогах Meyle детали для тюнинга своих автомобилей.
Для упрощенной замены деталей стандартным инструментом стойки стабилизатора Meyle крепятся шайбой на 16 мм. Источник: Meyle
Особо выносливые запасные части Meyle носят маркировку HD — такие детали предназначены для эксплуатации в странах с низким качеством дорог и суровым климатом. Источник: Meyle
Для большего удобства при ремонте MEYLE предлагает ремонтный комплект MEYLE HD, включающий стабилизатор в сборе и стойки стабилизатора, — для максимального упрощения процесса монтажа. Идеально подобранные компоненты позволяют выполнить быструю и простую замену неисправных деталей. Для дополнительного удобства монтажа стабилизатор поставляется в готовом для установки виде, укомплектован опорами и в большинстве случаев крепежными деталями.
За счет доводки отдельных параметров удалось добиться значительного увеличения срока службы деталей. Например, применение увеличенной и более прочной шаровой головки диаметром 22 мм позволило уменьшить удельное поверхностное давление при одинаковых уровнях нагрузки, что, в свою очередь, сводит к минимуму износ детали. Полагаясь на передовые технологии разработки MEYLE, профессиональные сервисные компании могут уверенно предлагать расширенную четырехлетнюю гарантию, которая распространяется не только на ремонтные комплекты MEYLE HD, но и на все продукты из ассортимента MEYLE HD.
Сегодня расскажу об устройстве, которое выполняет наверное одну из самых главных функция для обеспечения безопасности дорожного движения. Это стабилизатор поперечной устойчивости (СПУ).
Давайте разберемся, что это за устройство.
Стабилизатор — это металлическая балка с изогнутыми концами, крепящаяся к обоим (в основном к передним) колесам через втулки на корпус автомобиля, в которых может свободно вращаться. Ставится он обычно на независимой подвеске. Если сзади мост или балка, то функцию стабилизатора выполняет балка (на переднем приводе) и поперечная штанга на заднем.
Функции стабилизатора поперечной устойчивости:
Само название говорит о том, что механизм стабилизирует автомобиль на дороге.
Где нужен стабилизатор?
Стабилизатор поперечной устойчивости необходим при езде на высоких скоростях. Он помогает автомобилю максимально быстро, не теряя скорости, пройти поворот, предотвращая его от опрокидывания.
Недостатки стабилизатора ПУ.
Обычно, если где-то выигрываем в чем- то, то найдется место, в котором проигрываем. СПУ не исключение. Дело в том, что сам стабилизатор уменьшает ход подвески автомобиля, и на бездорожье колеса в трудно проходимых местах просто напросто могут потерять сцепление с дорогой. Поэтому внедорожники имеют либо электронное отключение стабилизатора, либо он легко снимается. На электронных системах стабилизатор включается после 20 км/ч. Это нужно, если забыли его включить.
У внедорожного автомобиля с высоко расположенным центром тяжести стабилизатор должен быть достаточно жестким, чтобы противостоять чрезмерным наклонам его кузова при движении с большими скоростями на поворотах. При движении вне дорог напротив более пригодны стабилизаторы малой жесткости, допускающие большие перекосы оси автомобиля относительно кузова, благодаря чему улучшается передача тяговых усилий колесами и повышается плавность хода автомобиля. При отключенном стабилизаторе разность хода колес одной оси автомобиля может быть увеличена на 60 мм.
Основными компонентами системы отключаемых стабилизаторов являются:
— гидравлический блок
— блок управления стабилизаторами
— стабилизаторы с соединительными устройствами
Главным элементом отключаемого стабилизатора является гидравлическая кулачковая муфта, которая позволяет соединять и разъединять плечи стабилизатора. Она расположена в средней части стабилизатора.
Что будет если поставить более толстый или жесткий стабилизатор?
Многие скажут: так давайте выкинем свои стандартные стабилизаторы поперечной устойчивости и поставим толстый спортивный СПУ. Дело в том, что система рассчитана на каждый автомобиль индивидуально. Если поставить более жесткий, независимая подвеска станет зависимой, как допустим мост на заднеприводной классике, при наезде на кочку одним колесом будет ощущаться и другим, а это не есть комфорт. Для улучшения управляемости на скорости лучше поставить жесткие пружины и короткоходные амортизаторы, но придется пожертвовать комфортом!
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
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.
Стойка стабилизатора
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.
Читайте также: