Стабілізатор поперечної стійкості
Як досягається поперечна стійкість автомобіля? Розповімо Вам в цій статті.
Під час повороту, діюча на транспортний засіб відцентрова сила починає його нахиляти, в результаті чого спостерігається зменшення навантаження на внутрішні колеса, з обов'язковим її збільшенням на зовнішні. Все це викликає розгойдування і крен кузова, і в певних випадках може спровокувати перекидання машини. Щоб цього не допустити і знизити кут крену кузова, на автомобіль встановлюється спеціальний стабілізатор допомагає зберегти його стійкість.
Спеціальна деталь підвіски, іменована стабілізатором поперечної стійкості. представлена торсійним елементом, який з'єднує між собою протилежно розташовані колеса. Сьогодні жоден тип незалежної підвіски не обходиться без цього елемента, який обов'язково входить в конструкцію осей автомобіля. Але, зазначимо, що в легкових транспортних засобах, на яких торсіонна балка виконує роль задньої підвіски, встановлювати такий стабілізатор недоцільно, оскільки підвіска повністю виконує покладені на стабілізатор функції.
Його конструкція представлена сталевим п-образним пружинним круглим стержнем, які мають складну форму. Так як стабілізатор необхідний для додання автомобілю поперечної стійкості, отже, розташовується він поперек його днища, з яким має дві точки кріплення за допомогою спеціальних хомутів і втулок з гуми, необхідних для його повноцінного обертання.
З'єднання стабілізатора з деталями підвіски (стійками амортизаторів або важелями) проводиться за допомогою шарнірів. При цьому кінці стабілізатора можуть бути, як безпосередньо з'єднані з частинами підвіски, так і мати тягове з'єднання (за допомогою двох стійок). Зважаючи на свою високу надійність останнім отримало найбільше поширення.
Принцип і особливості роботи.
В основі роботи стабілізатора лежить принцип рівномірного розподілу навантаження на кожен вузол підвіски. Простіше, принцип, за яким працює торсіонний стабілізатор, можна пояснити так: в момент виникнення крену, один кінець стабілізатора починає опускатися, а інший - підводиться. При цьому його середня частина починає закручуватися. Далі стабілізатор починає трохи піднімати кузов з накренившейся боку, а з протилежного - його опускати. Таким чином, досягається вирівнювання транспортного засобу щодо дорожнього полотна. Також крім того, що вдається повністю компенсувати крен автомобіля, поліпшується зчеплення його шин з дорогою в момент виконання повороту.
Однак особливості конструкції стабілізатора не дозволяють йому згладжувати коливання підвіски, оскільки в період її вертикальних коливань відбувається одночасний рух коліс в момент обертання стабілізатора усередині втулок.
Максимальна продуктивність роботи торсіонного стабілізатора залежить виключно від матеріалу, з якого він виготовлений, його форми, перетину і правильності розташування (установки) на автомобілі. Його основний робочий показник - жорсткість. Тобто, чим жорсткіше ця деталь підвіски, тим більше число навантаження вона здатна перерозподілити і дозволити автомобілю виконувати більш складні маневри. Виходить, що підбираючи до осей машини стабілізатори відповідної жорсткості, можна повністю змінити тягові коефіцієнти осей і домогтися більш хорошої керованості автомобіля.
Згадаємо про недоліки.
Крім незаперечних переваг цей вид стабілізуючого пристрою має свої певні недоліки. Наприклад, в результаті його використання знижується вільний хід підвіски, що призводить до втрати деяких її функцій. Реально, для прямолінійного руху використовувати торсіонний стабілізатор не потрібно.
Тільки спеціальний, адаптивний тип незалежної підвіски дозволяє повністю відмовитися від використання стабілізатора. Компанією Mercedes-Benz була розроблена система Active Body Control (активного контролю просторового положення кузова), застосування якої на автомобілях дозволяє здійснювати контроль над просторовим становищем машини, повністю пригнічувати крен її кузова, і підвищити керованість.
Особливості роботи торсіонного стабілізатора на позашляховиках.
Застосування торсіонного стабілізатора для додання автомобілю поперечної стійкості значно знижує робочі характеристики позашляховиків. Під час руху по пересіченій місцевості, досить часто колеса машини, обладнаної стабілізатором, втрачають контакт з дорогою.
Подібна проблема вирішується наступними способами. До найбільш дієвим і широко поширеним з них відноситься заміна стійки стабілізатора на гідроциліндр. Працює система так: при замкненому гидроцилиндре стабілізатор працює на повну потужність. Після переходу на рух по пересіченій місцевості або бездоріжжі, клапан гідроциліндра відкривається за допомогою спеціальної кнопки і вимикає торсіонний стабілізатор. Однак, для того, щоб уникнути перекидання автомобіля при досягненні ним критичного порога швидкості, передбачена система включення торсиона в автоматичному режимі.
Але це ще не все. Компанією TRW також була розроблена автоматична система управління торсійним стабілізатором, що дозволяє змінювати його жорсткість. Її конструкція на автомобілях представлена керуючим блоком, датчиком крену кузова, гідропомп і гідроциліндрами, на які покладено функцію стабілізуючих стійок. При русі прямо гідро не працює, в результаті чого розблоковано стабілізатор. Але, варто тільки повернути кермо, як система управління запускає гидронасос створює тиск в гідроциліндрах, і робота стабілізатора на цьому зупиняється. Система самостійно регулює жорсткість стабілізатора під конкретний режим руху шляхом зміни тиску в кожному з гідроциліндрів.
Сподіваємося, що прочитання даного матеріалу дало уявлення автолюбителям про те, що таке стабілізатор поперечної стійкості, і для чого він потрібен.