Содержание
Стабилизатор поперечной устойчивости — зачем он нужен?
При повороте центробежная сила наклоняет автомобиль, со стороны наружных колес увеличивается нагрузка, со стороны внутренних – уменьшается и, как следствие, наблюдается крен и раскачивание кузова. Все это может привести к опрокидыванию автомобиля. Для уменьшения кренов в поворотах применяется стабилизатор поперечной устойчивости.
Что такое стабилизатор поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости является
частью автомобильной подвески, соединяющей противоположные колеса с помощью упругого элемента торсионного типа (работает на скручивание). В настоящее время стабилизатор поперечной устойчивости обязательный элемент различных видов независимой подвески легковых автомобилей. Стабилизатор устанавливается как на передней, так и на задней оси автомобиля. В легковых автомобилях, использующих в качестве задней подвески торсионную балку, стабилизатор поперечной устойчивости не устанавливается. Его функции выполняет сама подвеска.
Конструктивно стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой стержень (штангу) круглого сечения, имеющий П-образную форму. Стабилизатор изготавливается из пружинной стали. Он располагается поперек кузова автомобиля и крепится к нему в двух местах с помощью резиновых втулок и хомутов. Втулки позволяют стабилизатору вращаться. Стабилизатор имеет, как правило, сложную форму, которая учитывает положение узлов и агрегатов автомобиля, расположенных под днищем кузова.
Концы стабилизатора поперечной устойчивости шарнирно соединяются с элементами подвески автомобиля – рычагами (многорычажная подвеска, подвеска на двойных поперечных рычагах), амортизаторными стойками (подвеска McPherson). Соединение стабилизатора с подвеской может быть как непосредственным, так и с помощью двух тяг (стоек). Наибольшее распространение получило соединение с помощью тяг.
Основа работы стабилизатора поперечной устойчивости
Работа стабилизатора поперечной устойчивости основана на перераспределении нагрузки между упругими элементами подвески. При боковом крене (поперечных угловых колебаниях) концы стабилизатора (тяги) перемещаются в разные стороны (один поднимается, другой опускается). Средняя часть стабилизатора закручивается. Со стороны крена стабилизатор пытается как–бы приподнять кузов, с другой – опустить. Чем больше крен кузова, тем сильнее сопротивление стабилизатора. Таким образом, обеспечивается выравнивание автомобиля по отношению к плоскости дороги. Помимо снижения крена, достигается улучшение сцепных свойств шин в повороте.
Необходимо отметить, что в силу своей конструкции стабилизатор поперечной устойчивости не препятствует вертикальным и продольным угловым колебаниям подвески автомобиля. Так, при вертикальных колебаниях левое и правое колеса движутся вместе, а стабилизатор проворачивается во втулках.
Эффективная работа стабилизатора поперечной устойчивости обеспечивается его жесткостью. Жесткость стабилизатора определяется свойствами материала, формой, геометрией крепления. Чем жестче стабилизатор, тем большую нагрузку он переносит с внешнего колеса и соответственно более крутые повороты может позволить автомобилю. Устанавливая на переднюю и заднюю ось автомобиля стабилизаторы разной жесткости можно изменять тяговые свойства на осях, тем самым достигать желаемый баланс управления (избыточная или недостаточная поворачиваемость автомобиля).
При всех очевидных преимуществах стабилизатор поперечной устойчивости имеет ряд недостатков. Его применение приводит к частичной потере свойств независимой подвески – передаче ударов с одного колеса на другое, уменьшение хода подвески. В идеале при прямолинейном движении автомобиля стабилизатор поперечной устойчивости не нужен.
Кардинально данную проблему решает адаптивная подвеска, позволяющая полностью отказаться от стабилизатора поперечной устойчивости. Дальше всех в этом вопросе пошел Mercedes-Benz, разработав и внедрив на своих автомобилях систему активного контроля кузова (Active Body Control, ABC). Электронная система АВС позволяет контролировать положение кузова, исключающее крены, в различных условиях движения, в том числе при повороте, ускорении и торможении.
Минусы стабилизатора поперечной устойчивости
Стабилизатор поперечной устойчивости ухудшает проходимость внедорожников. При движении по бездорожью стабилизатор может привести к вывешиванию колеса и потере его контакта с дорогой. Борются с данной проблемой несколькими способами.
Самый распространенный способ – использование в качестве стойки стабилизатора гидроцилиндра. В нормальном положении гидроцилиндр заперт, стабилизатор выполняет свои функции в полном объеме. При необходимости движения по бездорожью гидроцилиндр разблокируется с помощью кнопки на панели приборов, стабилизатор поперечной устойчивости отключается. Для предотвращения опрокидывания при достижении определенной скорости движения предусмотрено автоматическое включение стабилизатора (блокировка гидроцилиндра).
Какого крена: как узнать, что пора менять стойки стабилизатора
Мы часто в материалах о подержанных автомобилях пишем что-то вроде «стойка стабилизатора – это расходник». Наверняка вы встречали такую фразу, например, в обзорах Бориса Игнашина. Говорит он так не потому, что не считает стойку дорогой или важной деталью, а потому что это факт: стойки стабилизатора выходят из строя чаще других деталей ходовой части, а цены на них обычно невысокие. Отсюда и отношение к ним как к расходникам. Однако это не значит, что деталь эта неважная. Она ещё какая важная, хотя при желании можно ездить и вовсе без неё. Но лучше так не делать.
Теория крена
Задача стоек стабилизатора – держать сам стабилизатор. Поэтому начнём с него.
Логично, что в повороте машина вынуждена крениться (центр тяжести у неё расположен всё-таки не в точке контакта колёс с дорогой, а значительно выше, так что от центробежной силы никуда не деться). Сам по себе крен – штука не самая приятная. И не из-за того, что в салоне качающейся машины всех быстро начнёт тошнить, а из-за того, что во время крена сильно изменяется нагрузка на внутренние и наружные по отношению к центру поворота колёса. А это влияет не столько на комфорт, сколько на управляемость. Стабилизатор поперечной устойчивости должен эту проблему решать.
Особенно актуально это для самой распространённой передней подвески типа МакФерсон. Теоретически углы развала колёс у неё постоянные, но как раз в крене, при большой разнице нагрузки на колёса, угол развала меняется. Вроде бы ничего с этим сделать нельзя – такая особенность конструкции, но стабилизатор всё-таки делает. Если возникает крен, противоположные концы стабилизатора начинают перемещаться в противоположных же направлениях. В средней части возникает момент, который препятствует относительному перемещению колёс. В итоге не только перестаёт расти крен, но и более равномерно распределяется нагрузка на внутреннее и внешнее колесо. Так что стабилизатор полностью соответствует понятию гениальности: очень простая, но эффективная железка. Конечно, бывают и сложные стабилизаторы, жёсткость которых регулируется автоматически или по команде ЭБУ, но это другая история. Сегодня речь идёт об обычных «стабах».
Стойки стабилизатора – это детали, которые крепят его к кузову. Конечно, приварить его было бы проще, но стабилизатор не может быть неподвижным. Его задача – шевелить концами для создания вращающего момента, который прижимал бы отрывающееся колесо обратно к дороге. Поэтому сам он стоит во втулках (чтобы немного вращаться), а его стойки имеют подвижные соединения. Иначе они бы просто отломились, а сама конструкция не смогла бы работать. Соединения бывают разными: с шаровыми шарнирами или со втулками. С одного конца у них может быть резьба, но с другого обязательно будет что-то подвижное. Наиболее распространённое крепление – шаровое соединение. Штука очень подходящая по своим возможностям, но, к сожалению, не вечная. Особенно в случае со стойкой, которая постоянно испытывает переменные нагрузки. Со временем шаровое соединение начинает люфтить, скрипеть и стучать. И это неизбежно.
Смазка, пыльник, но не ШРУС
Понятно, что именно это соединение и становится со временем причиной появления непотребных звуков. А конструкция здесь абсолютно типичная для многих других автомобильных шаровых соединений: стальной шаровый палец стоит в пластиковом посадочном месте, всё это обмазано смазкой и закрыто пыльником. Ничего нового. Нечто подобное есть и в наконечниках рулевых тяг, и в ШРУСах (кроме самого пальца), и во многих других местах. Основное преимущество такого соединения – дешевизна конструкции.
Почему стойка разваливается? Первая причина, конечно, обусловлена особенностью работы стойки. Стабилизатор её постоянно пытается то сжать, то растянуть. И при этом немного проворачивает. Само собой, во временем пластик стачивается, и шаровая начинает скрипеть (как, например, и шаровая опора колеса – тут тоже много общего).
Вторая причина – это естественное старение смазки. Тут объяснять нечего.
Третья – это порванный пыльник. Смазка из соединения вымывается, зато вместо неё туда попадают пыль, песок и вся остальная дорожная грязь.
Четвёртая причина – это наши дороги, помноженные на особенность управления автомобилем некоторыми личностями. Нет в ходовой части машины такой детали, которая относилась бы благосклонно к ямам и ухабам. И стойка стабилизатора – не исключение. Интересно, что часто мы их убиваем специально. Например, когда переезжаем рельсы или лежачие полицейские под углом. Это, конечно, бережёт другие детали, более дорогие, но заметно снижает ресурс стоек стабилизатора. Потому что они изнашиваются сильнее всего именно при диагональной нагрузке, которую пытаются всеми силами компенсировать. Кстати, именно поэтому на некоторых серьёзных внедорожниках стабилизатор можно отключать: это позволяет увеличить ходы подвески, ограниченные именно этим стабилизатором.
Разумеется, к этой же опере относится и скоростное прохождение поворотов. С одной стороны, стабилизатор со стойками для этого нужен, с другой, нагрузка при таком манёвре максимальная. С этим надо просто смириться.
Что и как?
Каждый владелец, который проехал на своей машине достаточно много, знает, как распознать износ стоек стабилизатора. Они издают такие неповторимые звуки, что перепутать их с чем-то другим очень сложно. А вот если пришлось сесть в незнакомую машину (например, после покупки на вторичном рынке), можно немного растеряться. Поэтому напомню, как понять, что стойки придётся менять.
Скажу сразу: определить износ стойки по поведению машины достаточно сложно. Часто говорят о том, что машина начинает сильнее крениться в поворотах, становится хуже управляемость, на трассе машина начинает рыскать. По-моему, это всё не так однозначно и может быть последствием очень разнообразных поломок, так что полагаться на эти признаки я бы не стал. Тем более что есть более однозначные – звуки.
Сильнее всего стойки стабилизатора реагируют на поперечные нагрузки (стабилизатор не зря называется стабилизатором поперечной устойчивости). Чаще всего они начинают скрипеть и стучать при попытке диагонального вывешивания. Если в машине ничего не стучит, но при медленном проезде глубоких ям слышен скрип или даже стук – это стойки стаба. Звук бывает довольно громким, но глухим. Его локализация изнутри салона часто затруднительна, но если покачать машину, источник выдаст себя скрипом в районе колеса. Похожим образом может скрипеть и шаровая опора, но обычно она ведёт себя тише (если ещё не совсем раздолбана).
Хороший способ убедиться в том, что источник звука определён верно – это не торопясь дважды проехать через «лежачего полицейского». Сначала это надо сделать строго перпендикулярно, потом – под углом. Если в первом случае ходовая молчала, а во втором заскрипела – это точно стойки стабилизатора.
Если рядом есть верный товарищ, можно пойти другим путём: вывернуть колеса в сторону и взяться за стойку рукой. Товарищ (не только верный, но и сильный) должен машину покачать. Чувствуете люфт – меняете стойки. Исправные стойки люфтить не должны.
Другой хороший способ поможет, если слышен только скрип. Можно попробовать брызнуть на шаровое соединение «вэдэшкой». Если звук после этой операции пропадёт или станет тише, то это опять-таки стойка. Кстати, звук может пропасть и на неделю, так что если он бесит, но менять стойки пока некогда, можно протянуть некоторые время на «вэдэшке».
Большого повода бояться стуков стоек нет. Машина может ездить вообще без них (и без самого стабилизатора тоже). Хуже, конечно, но может. Ломаются окончательно стойки тоже редко. Чаще они ломаются в самом тонком и, соответственно, слабом месте стержня стойки. Но и это тоже нестрашно, хотя стук будет сводить с ума. Кстати, сам стабилизатор тоже может сломаться. Но такое бывает у совсем старых машин, где в силу возраста стабилизатор просто сгнивает.
Жаль, но срок службы стоек действительно ограничен. Где-то они служат вообще по 20-30 тысяч километров, где-то могут прослужить и сто. В любом случае при первых звуках, которые начнут раздаваться из-под днища новой машины, первым делом нужно проверить именно стойки – деталь с наименьшим ресурсом.
Ну и последнее: стойка стабилизатора – не та деталь, которую можно ставить только оригинальной. Обычно есть большой выбор аналогов, которые ничем не уступают оригиналу, но стоят намного дешевле. И это прекрасно.
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:
- Появление стуков при преодолении неровностей на дороге;
- Увеличение кренов авто на поворотах;
- 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:
- Домкратом вывешивается переднее колесо. При этом подвеска пойдет вниз, что уберет преднатяг стабилизатора;
- 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;
- Откручиваем гайку крепления стойки стабилизатора, затем снимем стойку с болта рычага, а после – с конца стабилизатора (на нем стойка ничем не крепиться);
- Ставим новый элемент и все собираем обратно;
- 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:
- Автомобиль ставим на яму;
- Ключами откручиваем две гайки крепления опоры: одна – в месте крепления стабилизатора, вторая – сверху нижнего рычага;
- 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.
Источник https://avtofun.ru/art_stabilizator_spu.php
Источник https://www.kolesa.ru/article/kakogo-krena-kak-uznat-chto-pora-menyat-stoyki-stabilizatora
Источник https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/stoyki-stabilizatora-poperechnoy-ustoychivosti-avtomobilya/
