2018-12-01 Стабилизатор поперечной устойчивости

Современные легковые автомобили оборудованы независимой подвеской и на них установлен стабилизатор поперечной устойчивости

В легковых машинах, которые выпускаются в настоящее время и оборудуются независимой подвеской, ставится стабилизатор поперечной устойчивости (на преобладающем числе моделей передний стабилизатор, а иногда и задний стабилизатор). Данный узел ходовой части и его компоненты, такие как втулки стабилизатора, а также стойки стабилизатора, впрочем, как и прочие элементы, из которых состоит подвеска, тот же рычаг подвески, в ходе эксплуатации автомобиля подвергаются повышенным нагрузкам.

Это обуславливает необходимость периодического осмотра, как правило, в рамках регламентированной диагностики ходовой части и ее подвески в ходе планового ТО, а если выявлены неисправности, то и восстановления стабилизатора, обеспечивающего поперечную устойчивость.

Автопортал AvtoTatar предлагает в Казани выбрать автосервис, где выполняются такие виды работ как:

замена втулок стабилизатора;
замена стоек стабилизатора;
замена заднего стабилизатора;
замена переднего стабилизатора;
замена прочих компонентов подвески, например, где меняют поврежденный рычаг подвески.

Также на нашем сайте представлена информация о продавцах, у которых можно приобрести необходимые в ходе обслуживания и ремонта ходовой в общем, подвески в частности и стабилизатора поперечной устойчивости в отдельности комплектующие.

Принцип работы и актуальность использования

Чтобы было все предельно понятно и ясно начнем с теоретической части. Когда автомобиль на большой скорости выполняет маневрирование, наиболее распространенный пример, поворачивает, формируется центробежная сила. Идет перераспределение возникшей нагрузки между упругими компонентами передней или задней подвески. Со стороны колес, расположенных снаружи, она увеличивается, а со стороны колес, расположенных внутри радиуса поворота, понижается. Как итог одна часть кузова приподнимается, а другая приопускается. Возникает раскачивание, образуется крен, когда его градус достигает критического значения, существует вероятность аварийной ситуации, опрокидывания транспортного средства. Также происходит потеря частичная управляемости.

Чтобы этого избежать в конструкции задней, а иногда и передней подвески предусматривается установка торсионов, определенных компонентов, работающих на скручивание, как правило, круглого или овального сечения, изготовленные из специальных сортов пружинной стали с последующей термической обработкой. Используемые торсионы соединены с упругими элементами.

Получается, когда формируется центробежная сила, один упругий элемент приподнимается, а другой с противоположной стороны опускается, торсион скручивается, а затем выпрямляется. Это позволяет компенсировать воздействие центробежных сил и выровнять машину в поперечной горизонтальной плоскости.

И вот тут возникает небольшая проблема. Торсионы нужны, но не у каждого типа подвески легковой машины они предусмотрены, то есть не каждая подвеска является торсионной. Поэтому в подвесках, где нет торсионов, дополнительно и ставится стабилизатор поперечной устойчивости или сама подвеска является адаптивной. Как правило, стабилизатор работает в паре с подвеской независимой, такими ее видами как MacPherson и различными вариантами многорычажных. Но есть и другие решения, особенно у французов бывает.

Выбор подвески предопределяется типом привода (задний, передний, полный), размещением двигателя, функциональным предназначением автомобиля, прочими параметрами.

Поэтому преимущественно, особенно на переднеприводных, переднемоторных легковых автомобилях, используется передний стабилизатор передней подвески. Очень часто, за исключением, пожалуй, ситуаций, когда передняя подвеска торсионного типа на двойных расположенных поперечно рычагах, что характерно внедорожникам, у которых проходимость повышенная.

Реже устанавливается и задний стабилизатор, преимущественно на премиальных марках, а также моделях С и выше класса. У бюджетных моделей, особенно А и B класса, задняя подвеска, как правило, полунезависимая торсионная балка и ставится рычаг подвески, расположенный продольно. Это, конечно, общее правило, но за редким исключением на 85% это так.

Основное назначение узла – обеспечить поперечную устойчивость машины, необходимую степень маневренности, управляемости и сцепления колес с дорогой (правда, не во всех ситуациях, данный узел ограничивает ход подвески, оттого в отдельных случаях, например, в ходе эксплуатации по бездорожью, вероятно диагональное вывешивание колес). То есть основная задача – создать условия для безопасной и главное комфортной эксплуатации машины.

Функции стабилизатора заключаются в компенсации воздействия центробежной силы на упругие компоненты подвески.

Стабилизатор поперечной устойчивости по своему принципу функционирования – традиционный торсион, закручивающийся и работающий на изгиб, необходимый для перераспределения возникающей нагрузки между упругими компонентами подвески при действии на них центробежных сил.

Конструкционные особенности

Любой стабилизатор поперечной устойчивости включает три базовых компонента:

штанга (она же стержень, она же прут, она же труба) U-образной (иногда используют термин П-образной) формы, деталь достаточно сложной конфигурации (что обуславливается конструкционными особенностями установленной подвески и компоновки пространства под днищем определенного автомобиля), произведенная из пружинных марок стали;
стойки стабилизатора поперечной устойчивости;
втулки стабилизатора поперечной устойчивости.

Это обычный классический стабилизатор, который встречается повсеместно. Штанга – по своей сути торсион, который закручивается и работает на изгиб. О других элементах подробнее.

Стойки стабилизатора

Стойки стабилизатора (встречаются и прочие названия, такие как линк, тяги стабилизатора, «косточка», кронштейн) – соединительный элемент, промежуточное звено. Их задача обеспечить устойчивую связь штанги (торсиона) с компонентами подвески. Это либо рычаг подвески, либо амортизаторная стойка (если речь о независимом MacPherson). Если колеса управляемые, тосуществует схема с подключением к компонентам рулевого управления, речь о поворотном кулаке. Если установлен задний стабилизатор, то именно его стойки стабилизатора могут крепиться к ступице на задних колесах. Все во многом предопределяется конструкцией задней подвески в каждом отдельно взятом случае. Существуют и другие варианты установки.

Стойки стабилизатора используются не только для обеспечения устойчивой связи между штангой стабилизатора и компонентами подвески (иногда рулевого управления), но и выступают в роли демпфера, защищающего узлы подвески от механического воздействия, путем компенсации влияния разнонаправленных, разносторонних сил, в том числе и центробежных на кузов автомобиля.

Это парная деталь. Причем учитывайте что стойки стабилизатора используются как симметричные, то есть одинаковые, так и ассиметричные, левая и правая разные. То есть необходимо строго соблюдать в ходе установки позиционирование.

По сути стойка стабилизатора в большинстве ситуаций, за редким исключением, – это шток длиной от 5 до 20 сантиметров. С обеих его сторон предусмотрены крепления для соединения со штангой и компонентами подвески и/или компонентами рулевого управления.

Иногда вместо штока используется обычный, рядовой болт, на котором находятся гайка и упругие демпфирующие детали, втулки, зачастую резиновые.

Штоки обладают различиями по целому ряду параметров, среди которых:

форма, она бывает прямой (условно), Г-образной, другие решения используются, но реже;
длина и номинальный диаметр, данные значения достаточно вариативны и зависят от множества параметров;
вид применяемого крепления, на этом остановимся подробнее.

Если требуется замена стоек стабилизатора или в целом замена переднего стабилизатора или замена заднего стабилизатора, то технология работы во многом предопределяетсяиспользуемым вариантом крепления стоек к деталям подвески, а в некоторых случаях рулевого управления. Таких вариантов десятки, основной – применение шарниров, шарнирного типа подсоединения. Среди других выделим:

сайлентблоки, имеются в виду составные сайлентблоки;
втулки, они зачастую ставятся в специальные проушины;
различные комбинации втулок, сайлентблоков и шарниров, то есть с одной стороны один вид крепления, со второй – другой.

Иные типы крепления встречаются гораздо реже, но они существуют и порой это очень большой сюрприз.

Теперь немножко об особенностях. Если используется шарнирное соединение, то главный элемент – шарнир, состоящий из пыльника, шарнирного пальца и обоймы. Стойки стабилизатора с шарнирным типом подсоединения конструкционно чем-то схожи с рулевой тягой. Шарниры ставятся либо под углом по отношению друг к другу, либо параллельно, либо разнонаправлено. Когда применяются втулки стоек, то обращайте внимание из какого материала они изготовлены, встречаются полимеры, резина, от этого зависит многое.

Втулки стабилизатора

Втулки стабилизатора – это прокладка, демпфер, устанавливаемый на прут стабилизатора, как правило, парная деталь, но бывают и варианты. Если деталь парная, то берите во внимание что в такой ситуации втулки стабилизатора бывают симметричными или ассиметричными (правая и левая имеют отличия).

Втулка удерживает стабилизатор в одном положении и обеспечивает его беспрепятственное вращение, плавность работы, гася воздействие разнонаправленных сил, в том числе вибраций, устраняет шум, возникающий при работе узла, а иногда и выполняет задачи, возложенные на сайлентблоки.

Деталь небольшая, но мал золотник, да дорог. В случае ее поломки стабилизатор не сможет работать или будет работать неэффективно. Оттого так важна замена втулок стабилизатора. В такой ситуации следует учитывать конструкционные особенности детали. Фактически она литая, с отверстием заданного диаметра под штангу стабилизатора, круглого сечения, редко овального или другого. Конструкция иногда предусматривает использование приливов, пыльников, канавок, дополнительного армирования лавсаном, полимерами, металлом, стекловолокном. Берите это во внимание, если нужно будет втулки стабилизатора приобрести.

Когда проводится замена втулок стабилизатора, то еще важно к чему они крепятся и каким образом.

Следующий важный критерий – материал изготовления. Наиболее часто втулки стабилизатора резиновые, но бывают из полимерных материалов, отметим те же полиуретановые, очень редко встречаются и металлические, сферической формы.

И еще учитывайте, если на обеих осях стоит стабилизатор, то передние и задние втулки отличаются.

Схема работы

Исходя из принципа работы конструкции и функционального назначения деталей схема следующая. В случае воздействия центробежных сил их усилие передается на упругие детали подвески, далее на стойки стабилизатора, а те затем на штангу, которая начинает закручиваться как и положено торсиону. Втулки стабилизатора обеспечивают устойчивое кручение в одной плоскости, не допуская люфта, движения в разных плоскостях, что снижает эффективность работы стабилизатора и зачастую приводит к поломкам подвески. Так как узел работает исключительно в вертикальной плоскости, закручиваясь штанга приподнимает одну стойку и приопускает другую. Стойки соответствующим образом воздействуют на элементы подвески, снижая или увеличивая их прижимную силу. Таким образом уравновешивается воздействие центробежных сил и выравнивается автомобиль в поперечной плоскости.

Вариативность конструкционных решений

Уделим внимание некоторым особенностям. Начнем с основного. Конструкция задней и передней подвески всегда отличается, даже если используются сходные конструкционные решения и компоновка. То есть, например, MacPherson на передней оси будет отличаться от MacPherson на задней оси в преобладающем числе случаев. Но, как правило, компоновка предполагает установку разной подвески на осях. Это обуславливает то, что передний стабилизатор и при наличии задний стабилизатор в преобладающем числе случаев имеют свои конструкционные отличия, а значит отличаются и стойки стабилизатора, зачастую и втулки стабилизатора. Учитывайте это при покупке и выборе.

Момент второй. На ряде моделей ставится активный стабилизатор поперечной устойчивости, управляемый, с изменяемой степенью жесткости. Тема для отдельной статьи. Разные производители используют различные решения. Например, некоторые стойки стабилизатора заменяют на гидроцилиндры, некоторые втулки стабилизатора заменяют на гидроцилиндры, а ряд использует активный привод. И таких решений масса.

То есть необходимо знать что за стабилизатор поперечной устойчивости стоит на машине, его особенности конструкции и конструкционные особенности его элементов.

Проблемы стабилизаторов поперечной устойчивости

Обозначим два вида проблем. Первая конструкционная, на нее уже указывали. Стабилизатор ставится не всегда, так как ограничивает ход подвески и при эксплуатации в условиях бездорожья вероятно вывешивание колес, потеря их прямого контакта с определенной опорной поверхностью. У активных стабилизаторов такой проблемы нет.

Вторая проблема эксплуатационная, стабилизатор поперечной устойчивости и его компоненты подвержены:

постоянным нагрузкам и воздействию разнонаправленных сил;
естественному износу;
воздействию агрессивных факторов окружающей среды;
механическим повреждениям.

Все это приводит к поломкам узла. Причем неисправности могут быть вызваны и другими причинами, такими как агрессивный стиль вождения, отсутствие или неквалифицированное обслуживание, использование некачественных запчастей, условия эксплуатации и прочие.

В результате стабилизатор поперечной устойчивости выходит из строя. Штанга ломается или гнется очень редко из-за механического воздействия или низкого качества исходного материала (пружинной стали).

У стоек стабилизатора критические повреждения связаны с элементами крепления, причем характер повреждений во многом предопределяется именно особенностями определенного вида используемого крепления. Шток ломается или гнется гораздо реже, также необходимо определенное критическое механическое воздействие, например, наезд на препятствие когда скорость автомобиля очень большая, или есть такое понятие как усталость металла.

У втулок основная неисправность – это значительное увеличение диаметра проходного отверстия, штанга начинает просто болтаться, возникает ее поперечная и осевая подвижность. Второй вид поломок – механическая деформация втулок, встречается реже. Это надо постараться, чтобы данную деталь «убить» или сорвать крепление.

Если случились поломки, то проявляются характерные их признаки:

посторонние стуки в подвеске, особенно при наезде на препятствия, щелчки при возникновении крена;
понижение степени курсовой устойчивости, «увод» в сторону, снижение эффективности рулевого управления, постоянно требуется подруливание, появляется люфт;
повышение при выполнении маневрирования и входе в повороты кренов кузова;
раскачивание, колебательные движения кузова при осуществлении ускорения (разгона), торможения, маневрирования, в поворотах.

В такой ситуации необходима диагностика из-за того что резко снижается как комфортность, так и степень безопасности эксплуатации машины.

Когда стабилизатор традиционный, а не активный, достаточно визуального осмотра, иногда инструментальной диагностики, демонтажа и дефектовки. В ряде ситуаций может понадобиться дополнительно стендовая и компьютерная диагностика.

После выявления неисправностей проводится замена поврежденных элементов, например, замена переднего стабилизатора или замена заднего стабилизатора в сборе, или замена отдельно взятых поврежденных компонентов. Как пример, замена стоек стабилизатора или замена втулок стабилизатора. В активных стабилизаторах меняют и их неисправные компоненты.

В целом «неубиваемых» схем практически не существует, хотя есть. В среднем стойки стабилизатора заменяются через 20-30 тысяч, иногда чаще, иногда реже. Тогда же меняются и втулки стабилизатора.

После того как все работы выполнены, если конструкция ходовой части и подвески позволяет, в обязательном порядке выполняется проверка правильности геометрических параметров установки колес в соответствии с заводскими значениями, например, проводится сход развал.

Требуются в Казани обслуживание стабилизаторов поперечной устойчивости и их элементов, по необходимости ремонт и диагностика? Обращайтесь на наш автопортал, выберите автосервис, где выполняются все востребованные работы! Также у нас подберите и нужные для выполнения данного вида работ комплектующие детали.

2018-12-01 Стабилизатор поперечной устойчивости

Похожие новости

Новости партнёров