Стойка переднего спу что это

Стабилизатор поперечной устойчивости: как он устроен, как правильно работает и может ли сломаться

Даже прожженные бойцы гаражных и интернетных дискуссионных баталий зачастую впадают в ступор при вопросах о стабилизаторе поперечной устойчивости. Так ли однозначна роль этого элемента в автомобиле? Насколько велик риск его поломки? Происходит ли какое-то эволюционное развитие или эта деталь «застыла в янтаре времени»?

Как работает и для чего нужен стабилизатор?

Первые автомобили, использующие стабилизатор поперечной устойчивости для уменьшения кренов кузова в повороте, появились еще в 20-х годах ХХ века. Стабилизатор (далее для простоты и краткости – СПУ) практически всегда, за редкими исключениями, представляет собой П-образную балку, отформованную из толстого стального прута или трубы, работающую по принципу скручиваемого торсиона (упругого элемента). На большинстве машин он имеется как минимум на передней оси, но нередко встречается и второй – на задней. СПУ «полужестко» связывает друг с другом правую и левую части подвески автомобиля, будучи своими концами прикрепленным (непосредственно или через промежуточные шарниры) к симметричным деталям – обычно к внешним корпусам амортизаторных стоек на подвеске типа MacPherson или к нижним рычагам у двухрычажек (и опять же у MacPherson). Несмотря на форму в виде огромной условной буквы «П», с точки зрения физики стабилизатор – простая пружина.

СПУ позволяет крайне простой реализацией с минимумом затрат уменьшить поперечную раскачку кузова и улучшить управляемость при маневрах, не делая пружины и амортизаторы избыточно жесткими на обычной гражданской машине, что лишило бы комфорта водителя и пассажиров при прямолинейном движении. Для езды по прямой стабилизатор не нужен, и в работе подвески в этом режиме он практически не участвует – оба конца его колеблются синхронно, вместе с колесами, и сила скручивания не действует. При маневрировании же торсион автоматически включается в работу и начинает скручиваться, увеличивая жесткость подвески с нагруженной стороны (внешней по отношению к центру радиуса поворота), одновременно прижимая к дорожному покрытию и тем самым частично выравнивая разгруженную сторону (внутреннюю).

Кстати, нельзя не упомянуть, что существует ряд машин, в которых СПУ играет более важную роль, нежели просто уменьшение кренов – там, где он выполняет одновременно роль и стабилизатора, и продольных растяжек для стоек Макферсон. Из отечественных моделей можно назвать, например, Москвич-2141 и ИЖ-2126, да и на иномарках это применялось – например, на старых Mazda 70-80-х годов и много где еще. С одной стороны, это решение выглядит более технологичным, но с другой, надежность от СПУ требуется двойная, ибо при изломе на ходу обычного стабилизатора в целом ничего катастрофического не происходит, а при изломе стабилизатора, выполняющего в том числе и роль растяжек, колесо резко уходит назад, заклинивая от трения в нише колесной арки…

Mazda RX-2 1972 года

Убрать или удвоить?

Несмотря на важность и эффективность, стабилизатор поперечной устойчивости – деталь все же вспомогательная. И при ее отсутствии автомобиль не теряет возможности передвигаться и не становится фатально небезопасным – хотя, безусловно, в некоторых ситуациях контроль со стороны водителя снижается. И нельзя не отметить, что изредка встречаются примеры вполне себе штатного отсутствия этой детали – причем речь идет отнюдь не только о первой половине ХХ века, как можно подумать. Например, стабилизатора не имели, не особо страдая от его отсутствия, тысячи ранних Renault Logan в самых простых и бюджетных комплектациях – а это уже вполне себе середина 2000-х, на минуточку…

Типичный случай автомобиля без стабилизатора – машина в стадии ремонта и ожидания запчастей. Если СПУ полностью вышел из строя (почему и как это случается, мы расскажем ниже) и нуждается в замене на новый или «контрактный» (до чего ж я не люблю этот кривой термин по отношению к любому хламу с разборок), то автомобиль совершенно необязательно ставить на прикол в ожидании деталей. Для неспешной городской или даже загородной езды на разрешенных скоростях и без намеренных «шашек» и тому подобного отсутствие стабилизатора практически незаметно тому, кто сидит за рулем. Или, скажем, если что-то пошло не так при замене стоек-«косточек» – например, одна или обе стойки уже сняты, а купленные новые внезапно оказались не того типа: в этой ситуации можно не ставить обратно старые «линки», а спокойно поехать в магазин с нефункционирующим СПУ.

А бывают случаи, когда стабилизатор отключают (откручиванием одного из концов буквы «П») или даже снимают целиком намеренно при полной его исправности. Например, частенько этим грешат владельцы Нивы. Однако не стоит огульно обвинять их в «безграмотном колхозном вмешательстве в сертифицированную конструкцию» – если человек понимает, как работает стабилизатор, и четко видит разницу в реакциях автомобиля, то осознанный отказ от «стаба» не должен принести вреда. Делают это в первую очередь для увеличения независимых друг от друга вертикальных ходов подвески переднего моста на бездорожье – нередко именно упругость стабилизатора ухудшает контакт с поверхностью одного из колес. Попутным бонусом, который получают от такого «антитюнинга» владельцы Нивы, становится снижение вибраций и шума в салоне на мелких неровностях, которые стабилизатор, в силу своей сущности, помогает передавать на кузов у любого автомобиля. Ну а минусы – вполне предсказуемые: увеличение кренов в поворотах и эффект некоторого «запаздывания» реакции колес на руль. Правда, нельзя сказать, что эти минусы фатально меняют поведение автомобиля и делают его прямо-таки опасным. Да, меняют, но умеренно. И поскольку Нива и так далеко не шедевр управляемости, адекватный водитель способен компенсировать изменения в поведении автомобиля контролем скоростного режима и маневров.

Ну и другая крайность – усиление эффективности штатного стабилизатора. Специфическое мероприятие с целью получения некоторого улучшения управляемости вкупе с ярко выраженными «антипозвоночными» свойствами, которое проводят осознанно в основном на действительно спортивных снарядах, а не на повседневных городских тачках. Хотя и с сугубо городскими это проделывают, но тут уже об осознанности речь не идет – как правило, такой мышиной возней занимаются юные «стритрейсеры» на престарелой «классике» от ВАЗа, для которой даже серийно выпускаются комплекты установки второго родного стабилизатора поверх уже имеющегося. Такое решение позволяет быстро удвоить упругость торсиона, не применяя болгарку, сварку и лишние затраты. Правда, конечный смысл все равно остается туманным…

Почему скрипит стабилизатор?

Исправный стабилизатор при работе молчалив, но рано или поздно способен порождать два типа звуков – стуки и скрипы. Первые нас сейчас не интересуют, поскольку с ними все достаточно просто, и производятся они исключительно шаровыми шарнирами стоек стабилизатора – так называемыми «косточками» или «линками». А вот скрип (порой чрезвычайно громкий и противный) издает сам стабилизатор, проворачиваясь во втулках крепления к подрамнику или раме – они же именуются «подушками». И вот работа этих подушек нередко вызывает недопонимание у автовладельцев – в том числе и вполне рукастых, способных самостоятельно ремонтировать свой автомобиль. Да и сервисмены порой тупят…

Главное, что надо знать – стержень штанги стабилизатора ни при каких обстоятельствах не должен скользить внутри подушки. Подушка – это не классический шарнир, это сайлентблок. То есть, поворот оси (в данном случае – штанги) в этом узле допускается лишь на незначительный угол и не за счет скольжения, а за счет упругого скручивания массива резины!

Это крайне важный тезис, который многими игнорируется: в Сети можно найти массу историй того, как люди всерьез смазывают (!) разными смазками эти узлы при замене подушек или при попытке устранить скрип без разборки, закладывают между штангой и подушкой, а также между подушкой и скобой консистентные смазки или пытаются внести туда жидкие смазки из аэрозольных баллонов или шприцов. Делать так категорически нельзя! Ну или если уж делать, то как минимум с полным пониманием того, что это – неправильно и производится с целью сугубо временно устранить скрип.

Когда смазка попадает в зону контакта подушки и штанги СПУ, сайлентблок исчезает, и на его месте возникает обычный шарнир, в котором сталь вращается в резине, издавая звуки и стремительно ее изнашивая. В щели от износа попадает песок и вода, и процесс ускоряется. Результат – временное прекращение скрипа (пока лужами не вымоет масло), износ втулки-подушки и быстро ускоряющийся износ штанги. Когда же этот узел работает правильно (именно в режиме сайлентблока), движение штанги происходит только за счет упругого скручивания резины – и оно совершенно бесшумно!

Повторимся еще раз. Причина скрипов – именно проворачивание штанги в подушке, чего быть ни при каких обстоятельствах не должно. А причин проворота может быть несколько:

• Неудачный подбор (на конвейере или самим автовладельцем) подушки или невыдержанные ее размеры (брак) – отверстие слишком велико, а внешние габариты слишком малы, чтобы их качественно обжала скоба. Или слишком эластична (или наоборот, жестка) резина. Лечение – поиск оптимальных подушек.

• Износ самой штанги в зоне установки подушек, когда ее диаметр уменьшается. Лечение (если не хочется менять СПУ целиком) – подбор нештатных подушек с меньшим диаметром отверстия и аналогичным внешним профилем. Или иным профилем – но тогда и с заменой крепежных скоб на соответствующие.

• Отслоение краски на штанге стабилизатора в зоне втулок – в этой ситуации даже при неизношенной штанге и качественных втулках возникает проворот со скрипами. Лечение – снятие подушек, тщательная зачистка стержня штанги в зоне крепления и обратная сборка (желательно с новыми подушками).

• Необдуманное использование деталей из полиуретана в качестве альтернативных подушек. Нередко полиуретан выбирается со столь высокой жесткостью, что он оказывается в принципе неспособен работать на нормальное скручивание в режиме сайлентблока, и сразу начинает действовать, как скользящий шарнир, со всеми вытекающими последствиями.

Расширение возможностей системы СПУ

Понятно, что характеристики стабилизатора поперечной устойчивости классической торсионной конструкции – жесткие, фиксированные. Упругость штанги, ее форма и проистекающая из нее длина ходов заложены на заводе и, разумеется, являются компромиссными. Каноничный СПУ улучшает управляемость в поворотах умеренно, чтобы не породить дискомфорт при езде по прямой. Хотя на хорошем шоссе при высокой скорости ему бы хорошо быть пожестче типично стокового, а на ухабистой грунтовке неплохо и вовсе временно «исчезнуть». Ввиду этого практически у всех крупнейших мировых автопроизводителей в разное время появились фирменные технологии стабилизаторов с переменными характеристиками, управляемыми при помощи механики, гидравлики или электрики.

Самая простая конструкция продвинутого СПУ – с электромеханическим отключением. Как, например, на Nissan Patrol/Safari с поколения Y61. На этих внедорожниках у стабилизатора (причем только на заднем мосту – передний такой системой не обладал) имелось два доступных водителю состояния – активировано и деактивировано. Одна из «косточек» стабилизатора была простой, как на большинстве машин, с шаровыми шарнирами. А вот вторая – особой телескопической конструкции и c блокирующим механизмом внутри: поперек стержня «линка» двигался штифт-фиксатор, входя в паз на стержне. Фиксатор приводился в движение тросиком, в защелкнутом состоянии стойка была жесткой, соединялась с рамой, и стабилизатор работал. Когда водитель перед бездорожьем размыкал механизм, стойка освобождалась от штифта, и ее телескопическая конструкция начинала двигаться свободно – стабилизатор переставал действовать, давая больше свободы подвеске. Управлялась система кнопкой из салона, которая подавала питание на блок с моторчиком, тянувшим и толкавшим тросик. Также имелся электронный модуль, получавший сигналы от датчика скорости – при превышении скорости движения 20 км/ч стабилизатор автоматически активировался вне зависимости от желания водителя. Среди плюсов решения нужно назвать относительную простоту (и даже возможность после небольшой доработки управляться просто потяжкой тросика вручную!), а среди минусов – склонность к стукам и изначально заложенный ряд неудачных решений: хрупкий редуктор привода троса и незащищенность от влаги его корпуса, прикрученного к раме. В итоге, когда конструкция выходила из строя, 9 из 10 автовладельцев меняли ее на обычную жесткую стойку стабилизатора…

Система Nissan использовала для соединения СПУ с кузовом простую телескопическую стойку, у которой способность раздвигаться/задвигаться могла блокироваться механически. Дальнейшим развитием идеи стало понимание того, что телескопическую стойку можно сделать гидравлической, похожей на миниатюрный амортизатор. В этом случае регулированием давления жидкости можно не просто включать/отключать СПУ, но и управлять им в непрерывном режиме, отслеживая скорость, боковой снос и угол поворота руля. Такая система под названием Active Cornering Enhancement появилась, к примеру, на Land Rover Discovery второго поколения (с 1998 года). Устроена она была чрезвычайно сложно – на переднем и заднем стабилизаторах вместо одной из стоек монтировались мощные гидроцилиндры с подведенными к каждому двумя гидромагистралями высокого давления для движения штока вперед и назад – аналогичные тем, что управляют движением ковша или стрелы на бульдозерах и подъемных кранах. Насос, получающий вращение от двигателя, поддерживал постоянное высокое давление в системе, а клапанный коммутационный блок по сигналам от мощного электронного контроллера непрерывно (и очень быстро!) менял давление в гидроцилиндрах, обеспечивая автоматическое бесступенчатое изменение жесткости обоих поперечных стабилизаторов в зависимости от дорожных условий. Инжиниринг решения впечатлял, но все портила общая репутация LR в те годы – надежность системы ACE была невелика, а восстановление неисправной стоило сумасшедших денег.

Комплекс Kinetic Dynamic Suspension System (KDSS) у Toyota, хорошо известный по семейству Land Cruiser, – это, если так можно выразиться, разумным образом упрощенная система ACE от Land Rover. В KDSS так же имеются два стабилизатора (спереди и сзади), и они также соединены с рамой через гидроцилиндры (по одному на стабилизатор), способные менять свою длину. Вот только из системы исключен гидронасос и гидробак под капотом, поскольку жидкость перемещается между передним и задним цилиндрами, как между сообщающимися сосудами, сама собой, без нагнетания давления извне. Передний и задний цилиндры соединены трубками через клапанный блок, позволяющий жидкости перетекать из одного резервуара в другой с различной интенсивностью. Когда клапана полностью открыты, штоки в гидроцилиндрах ходят свободно, и стабилизаторы не работают – это режим для бездорожья, максимально освобождающий артикуляцию подвески. Когда клапана полностью закрыты – режим наибольшей жесткости СПУ для быстрого движения по ровному шоссе. Ну а промежуточные адаптивные режимы позволяют отслеживать с помощью электроники множество факторов и активно управлять клапанами, меняя жесткость обоих стабилизаторов в широких пределах.

Toyota Kinetic Dynamic Suspension System (KDSS)​

Собственное и достаточно интересное решение применила Audi, полностью уйдя от гидравлики. По принципу действия ингольштадтская система eAWS чрезвычайно похожа на… шуруповерт! Стабилизатор поперечной устойчивости кроссоверов Audi имеет достаточно традиционную П-образную форму и абсолютно классическую кинематику работы, но при этом он разрезан на две Г-образные половины, соединенные между собой электродвигателем с планетарным редуктором – как у любого шуруповерта. Представьте, что одна половина разрезанной балки стабилизатора зажата в патрон этого условного «шуруповерта» без рукоятки, а вторая – прикреплена к его корпусу. Если подать питание на электродвигатель, Г-образные половины будут двигаться друг относительно друга точно так же, как двигаются в процессе работы «рога» простейшего целикового стабилизатора. Но в системе eAWS электродвигатель создает переменное усилие, отвечающее за упругость торсиона СПУ, и чем большую мощность подает на мотор электронный блок от специальной вспомогательной 48-вольтовой батареи, тем более эффективно стабилизатор компенсирует крены кузова. Подобное решение выглядит, будем откровенны, высшим пилотажем автоинжиниринга – очень напоминающим известный эволюционный эпизод, когда сложную, прецизионную и недешевую систему гидроусилителя руля повсеместно вытеснил электроусилитель, не нуждающийся в насосах, бачках, трубопроводах высокого давления, ответственных уплотнителях рулевого механизма и прочих особенностях комплекса ГУР! Единственная заочная претензия к концепции eAWS – слишком высокие требования к прочности и материалам редуктора и к выносливости электромотора, работающих под высокими нагрузками в компактном корпусе, что обуславливает заоблачную цену…

Вопросы к конвейеру

В нашей стране крупным производителем стабилизаторов поперечной устойчивости является компания KAC из Кинешмы. Завод делал СПУ еще для Москвичей и заднеприводных Жигулей, сегодня выпускает их для ВАЗа, УАЗа, Haval, PSA. А до санкций завод был самым крупным поставщиком концерна ZF/TRW в Европе и поставлял стабилизаторы на все автосборочные конвейеры на территории России.

«Колеса» пообщались с главным инженером завода Вячеславом Воркуновым.

К.: Штанга стабилизатора бывает из цельного стального прутка или из полой трубки – в чем разница? Можно ли считать одно решение устаревшим, а другое – более современным?

Вячеслав Воркунов: Большинство автомобилей до 2010 года имели штангу из цельного прутка, затем постепенно их вытеснили полые штанги – сперва на передней оси, а затем и на задней. В плане эффективности и долговечности разницы нет. Стабилизатор с любыми нужными характеристиками можно изготовить как из прутка, так из трубы. Считается что конструкция из трубы – это более современный вид стабилизатора, так как удельный вес самой штанги меньше аналогичного решения из прутка в среднем на 25-35%. В тренде повсеместного облегчения автомобилей ради снижения расхода топлива это актуально.

К.: Какова долговечность в километрах и/или годах СТП на среднестатистическом современном легковом автомобиле? Насколько реальны случаи излома штанги и можно их как-то прогнозировать? Имеет ли смысл в какой-то момент превентивно менять стабилизатор, не дожидаясь, пока он лопнет?

Вячеслав Воркунов: При проектировании автомобиля штанга стабилизатора формально рассчитывается на весь срок службы эксплуатации. Реальный срок службы стабилизатора зависит от активности езды: чем больше идет нагрузка на СПУ (больше крутых поворотов на высокой скорости, больше езды по грунтовкам и т.п.), тем меньше ресурс. По сути, поводом к превентивной замене может служить либо явная деформация (скручивание штанги с перекосом кузова), либо сильный износ стабилизатора в зоне втулки-«подушки», где со временем образуется выработка поверхности, которая является концентратором напряжений с риском последующего излома. Инцидентов со внезапным изломом СПУ – не так много, но из них 95% – «усталость» штанги, около 5% – ДТП, и менее 1% – так называемый «хрустальный излом», когда штанга попадает в резонанс или из-за быстрого изменения температурных условий, обычно при эксплуатации зимой и при начале движения. Например, интенсивный старт по гребенчатой грунтовке в сильный мороз. И даже предварительный прогрев двигателя до номинальной рабочей температуры тут бесполезен – просто нужно плавно начинать движение, а не гнать «с места в карьер».

Сборочный стенд: сборка на штангу подушек и стоек стабилизатора​

К.: Понятно, что ваше предприятие не выпускает никаких сложных систем стабилизаторов с изменяемыми характеристиками. Но хотя бы в самих штангах появились какие-то новации за последние годы, кроме перехода с прутка на трубу?

Вячеслав Воркунов: Отмечу, к слову, что даже в самых сложных и продвинутых системах активного управления жесткостью стабилизатора поперечной устойчивости в «основании пирамиды» из гидравлики и электроники лежит все равно простая штанга-торсион, от которой никуда не деться. Эволюционные изменения ее затрагивают слабо даже у наипервейших лидеров среди автопроизводителей. У нас же фактически единственное, что появилось из нового в последние годы – это штанги стабилизатора с интегрированными втулками (подушками), в российском автопроме они были применены впервые на Lada Vesta. Привулканизированные к стержню штанги подушки предотвращают скрипы при скручивании стабилизатора на неровностях дороги; увеличивается срок эксплуатации и самих подушек, и штанги в целом, так как между подушкой и штангой не попадает абразив и не «грызет» ее. Единственный минус такого решения – стоимость при замене.

�� Стабилизатор поперечной устойчивости — СПУ ��

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.

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.

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 свое 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.

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).

Более сложную систему управления стабилизатором поперечной устойчивости предлагает фирма TRW. Система включает датчик бокового ускорения, блок управления, гидронасос и гидроцилиндры в качестве стоек стабилизатора. При прямолинейном движении гидронасос выключен, стабилизатор разблокирован, подвеска работает в комфортном режиме. При повороте блок управления включает насос, в гидроцилиндрах создается давление, стабилизатор поперечной устойчивости блокируется. Регулируя величину давления в гидроцилиндре, система управляет жесткостью стабилизатора в соответствии с режимом движения.

☑ Kinetic Dynamic Suspension System

Компания Toyota разработала иную систему управления стабилизаторами поперечной устойчивости, которую с 2004 года устанавливает на свои внедорожники. Система кинетической стабилизации подвески (Kinetic Dynamic Suspension System, KDSS) представляет собой замкнутый гидравлический контур, объединяющий два гидроцилиндра, гидроаккумулятор, клапаны, блок управления и датчики. В отличие от предыдущей системы гидроцилиндры в системе KDSS соединяют стабилизатор поперечной устойчивости с кузовом.

При движении по шоссе клапаны закрыты, жидкость в системе не движется, поршни в гидроцилиндрах заблокированы, передний и задний стабилизаторы жестко связаны с кузовом и выполняют свои функции в полном объеме. Движение по неровной дороге приводит к частичному открытию клапанов, разблокированию гидроцилиндров, что приводит к снижению колебаний (тряски) кузова. На бездорожье жидкость свободно перемещается в системе, стабилизатор поперечной устойчивости полностью отключен.

Стабилизаторы поперечной устойчивости – чтобы легко преодолевать повороты!

Задача стабилизатора поперечной устойчивости передней и задней подвески заключается в том, чтобы увеличивать устойчивость транспортных средств при прохождении поворотов.

Задний и передний стабилизатор поперечной устойчивости – конструкция

Центробежная сила при повороте автомобиля вызывает раскачивание его кузова и ощутимый крен, что может стать причиной опрокидывания машины. Чтобы подобных ситуаций на дороге не возникало, и был придуман интересующей нас стабилизатор (СПУ), который сейчас монтируется на разные типы автомобильных независимых подвесок (и передних, и задних). Он является важным элементом подвески, работает на скручивание, соединяет между собой при помощи торсионной упругой детали противоположные колеса.

Не устанавливается данный элемент на задние колеса легковых ТС, использующих собственную торсионную балку в качестве подвески.

Задний и передний стабилизатор поперечной устойчивости конструктивно выполняется в виде круглой по сечению штанги (стержня) из пружинных марок стали. Штанга изготавливается в форме литеры «П». Крепят ее, используя хомуты и резиновые втулки, к кузову машины (поперек). Конфигурация стабилизатора может быть очень сложной, так как его прокладывают под днищем кузова, где размещено немало разнообразных агрегатов и механизмов ТС. Сразу же добавим, что втулки из резины дают возможность СПУ вращаться.

С компонентами подвески авто стабилизатор соединяется амортизаторными стойками (так называемые косточки) и поперечными двойными рычагами. Причем такое соединение чаще всего выполняется при помощи стоек (по сути, стойка стабилизатора поперечной устойчивости представляет собой обычную тягу), хотя допускается производить крепеж и без использования дополнительной тяги.

Как работает передний и задний стабилизатор поперечной устойчивости?

Конструкция СПУ такова, что он не в состоянии противодействовать угловым продольным и вертикальным колебаниям подвески автомобиля. А вот с выравниванием легкового транспортного средства по отношению к дорожной плоскости и задний, и передний стабилизатор поперечной устойчивости справляются великолепно. Принцип их действия базируется на выверенном перераспределении между компонентами подвески поступающих на ось нагрузок.

При угловых колебаниях в поперечном направлении (при боковом крене) автомобиля тяги стабилизатора двигаются в разные стороны. В результате одна тяга опускается, а вторая – поднимается. При этом втулки позволяют закручиваться средней части СПУ. Сопротивление описываемого элемента увеличивается при повышении крена кузова, за счет чего и происходит выравнивание машины на дороге. Кроме того, тяги (косточки) обеспечивают более высокое качество сцепления покрышек с дорожным покрытием при прохождении поворотов.

Стабилизатор поперечной устойчивости задней подвески (либо передней) выполняет свои функции тем качественнее, чем большую жесткость имеет его конструкция. Данный показатель зависит от:

• геометрии крепления тяги;
• формы механизма и ее соответствия «изгибам» днища;
• характеристик металла, использованного для изготовления СПУ.

Машина, которая имеет жесткий передний и задний стабилизатор поперечной устойчивости, легко справляется с самыми крутыми поворотами (причем водитель даже не ощущает при их прохождении какого-либо крена). А перед конструкторами автомобилей открываются новые возможности, ведь они могут монтировать на заднюю и переднюю ось разные по степени жесткости СПУ. Установка стабилизатора поперечной устойчивости той или иной жесткости позволяет добиваться определенного баланса управления транспортным средством.

Достоинства и недостатки СПУ

При явной простоте конструкции интересующего нас механизма (нужна лишь надежная опора для его крепления, качественные втулки из резины, тяги, косточки) он легко справляется с возложенными на него задачами. Но здесь стоит сказать, что СПУ снижает ход независимой подвески и «отбирает» у нее некоторые другие важные свойства. По этой причине установка стабилизатора поперечной устойчивости не осуществляется на внедорожные авто.

При езде на таких вездеходных машинах, оснащенных внедорожными шинами, по плохим дорогам отмечается утрата контакта колеса с дорогой и его вывешивание. И обуславливается такое негативное явление именно использованием СПУ. Понятно, что автоконструкторы не собираются отказываться от применения стабилизатора и в этих случаях. Сейчас разработано несколько вариантов улучшения конструкции СПУ, предназначенных для внедорожников.

Например, компания «TRW» создала современную систему, состоящую из гидроцилиндров, которые играют роль стоек, датчика бокового ускорения, гидравлического насоса и специального управляющего блока. Данная система, которой не требуются резиновые втулки, отлично зарекомендовала себя как эффективная замена традиционного СПУ.

Также западные автопроизводители стали активно устанавливать на свои машины адаптивные подвески. Эти механизмы дают возможность и вовсе отказаться от СПУ, гарантируя идеальное поведение транспортного средства (без кренов) в любых условиях езды (при ускорении, поворотах, резком торможении и так далее).

Замена и ремонт СПУ – когда требуется и как выполняется?

Ремонт стабилизатора необходимо безотлагательно выполнять в тех случаях, когда его элементы имеют явно выраженную деформацию. Если вы видите, что штанга прогнулась несущественно, рекомендуется аккуратно ее выровнять. А вот при значительных деформациях выходом является ее незамедлительная замена.

Кроме того, ремонт или замена СПУ производятся при потере эластичности (сильной изношенности) подушек механизма, при их некачественном прилегании к стойке. Для того чтобы отремонтировать или установить новые подушки, нужно выполнить следующие действия: выкрутить крепежные болты со скобы, которая держит подушки; подсунуть отвертку под скобу, аккуратно поддеть ее и снять.

После этого можно вынимать подушку (правую для демонтажа следует сдвигать наружу машины, левую – к центру) и выполнять ее ремонт либо монтировать новую. Снятие и замена стоек СПУ также не требует слишком много времени. Осуществляется процесс ключами «на 14» по далее приведенной схеме:

• на штанге откручивают гайку, которая удерживает крепежный болт;
• достают втулку (верхнюю);
• двигают из рычага подвески болт стойки (направление – вниз), после чего демонтируют еще две втулки – резиновую и специальную распорную.

По такому же принципу снимают и вторую стойку, выполняют их замену или ремонт, а затем устанавливают в обратной последовательности. Если требуется демонтировать штангу, после снятия стоек нужно будет удалить скобы подушек (эту операцию мы описали ранее), после чего штанга легко покидает место своего размещения.

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

Функции и назначение стойки стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan (тяга стабилизатора) — компонент ходовой части автомобилей японского концерна Nissan; стальной стержень с шаровыми шарнирами, соединяющий конец стабилизатора поперечной устойчивости с деталями подвески, и обеспечивающий передачу сил и моментов с целью предотвращения крена транспортного средства.

Во время движения на автомобиль действуют разнонаправленные силы, стремящиеся повернуть его, накренить, заставить колебаться в вертикальной плоскости, и т.д. Для гашения ударов, вибраций и толчков автомобили Nissan оснащаются подвеской с упругими, направляющими и демпфирующими элементами — амортизаторами, пружинами и другими. А для борьбы с чрезмерным креном при движении по радиусу (выполнении поворотов) и по наклонной дороге используются стабилизаторы поперечной устойчивости (СПУ), выполненные в виде штанг, соединяющих правые и левые детали подвески.

На автомобилях Nissan чаще всего применяются составные СПУ, выполненные в виде стальной штанги, расположенный под днищем кузова или подрамником, и двух деталей, соединяющих ее с деталями подвески — стойками или тягами стабилизатора.

Стойки стабилизаторов Nissan выполняют несколько функций:

• Передача сил и моментов от деталей подвески на штангу и в обратном направлении;
• Компенсация деформаций стабилизатора и изменения положения деталей подвески при движении автомобиля;
• Обеспечение определенных характеристик подвески автомобиля.

Стойки СПУ являются важными деталями ходовой части любого автомобиля Nissan, делая возможным его безопасную эксплуатацию на различных дорогах и при различных режимах движения. Однако со временем эти детали выходят из строя, требуя замены — чтобы выполнить эту замену, необходимо иметь информацию о существующих типах тяг СПУ Nissan, их конструкции и характеристиках.

Типы, характеристики и особенности стоек стабилизатора Nissan

На автомобилях Nissan применяются стойки стабилизаторов двух конструктивных типов:

• Нерегулируемые;
• Регулируемые.

Нерегулируемая тяга — сплошной стальной стержень той или иной геометрии и формы (прямой, S-образный, более сложной геометрии), на обоих концах имеющий шарнир и крепежные элементы. Стойки этого типа могут иметь разную длину — от нескольких десятков миллиметров до 20-30 см в зависимости от габаритов автомобиля и конструктивных особенностей его ходовой части. Нерегулируемые тяги СПУ монтируются к штанге стабилизатора и амортизационной стойке или рычагу подвески с помощью шарниров, которые обеспечивают возможность изменения взаимного положения деталей без нарушения работы всей системы.

Тяги могут иметь шарниры двух типов:

• Шаровые шарниры с обеих сторон;
• Шаровой шарнир с одной стороны и разборный резинометаллический шарнир на штыре с другой стороны.

Шаровые шарниры имеют обычную конструкцию: на конце стойки располагается корпус шарнира, с одной стороны закрытый крышкой; в корпусе на сухарях или в кольцевых вставках располагается шаровой палец с резьбовым наконечником; палец фиксируется в корпусе гайкой и защищается от загрязнений и утечки смазки резиновым чехлом (пыльником). Шаровые шарниры обычно располагаются под углом примерно 90 градусов друг относительно друга, они монтируются на штангу и стойку подвески с помощью гайки и шайбы, либо гайки с интегрированной прессшайбой.

Основой резинометаллического шарнира является сформированный на конце тяги резьбовой штырь, на который последовательно надеваются стальные шайбы и резиновые втулки, весь пакет после монтажа тяги стягивается гайкой.

Регулируемая тяга — стержень с одним или двумя резьбовыми наконечниками, проворачиванием которых можно изменять общую длину детали. Фиксация наконечника в выбранном положении осуществляется контргайкой. Такие стойки имеют шарниры двух типов:

• Проушина с обеих сторон;
• Проушина с одной стороны и резинометаллический шарнир на штыре с другой стороны.

Шарнир типа проушина выполнен в виде наконечника с кольцом на конце, в которое вставлена шаровая втулка (обычно через промежуточную бронзовую втулку, выступающую в роли подшипника). Для смазки шаровой втулки на наконечнике располагается пресс-масленка. Шарнир на штыре имеет конструкцию, аналогичную описанной выше.

Стойки стабилизаторов вех типов изготавливаются из различных марок сталей и обязательно подвергаются антикоррозийной защите — цинкованию, никелированию (детали имеют характерный металлический цвет) и оксидированию (детали имеют характерный желтый цвет), дополнительно применяется нанесение полимерного покрытия (окрашиванию) черного цвета. Аналогичную защиту имеют и все крепежные детали — гайки и шайбы. Такие меры обеспечивают лучшую работу стоек под постоянным воздействием негативных факторов окружающей среды.

Наиболее широко на автомобилях Nissan применяются цельные тяги СПУ, так как они более просты по конструкции, надежны и не требуют выполнения регулировок. Регулируемые стойки применяются только на модификациях Nissan Patrol четвертого и пятого поколений (Y60 и Y61).

Для автомобилей Nissan выпускается широкая номенклатура стоек стабилизаторов, на рынке можно встретить детали как от Nissan, так и от сторонних производителей, в том числе Nipparts, CTR, GMB, Febest, Fenox и других. Это значительно расширяет возможности выбора деталей в соответствии с заложенным на ремонт бюджетом.

Как подобрать и заменить стойку стабилизатора Nissan

Стойки стабилизатора постоянно работают в условиях высоких механических нагрузок и подвергаются воздействию негативных факторов окружающей среды — все это является причиной появления коррозии, деформации деталей, возникновения и распространения трещин и, как следствие, разрушения.

Также со временем свои качества теряют шарниры: шаровые шарниры изнашиваются и теряют смазку, проушины могут растрескиваться, а резиновые втулки на штыре растрескиваются и демонтируются. В результате стойки хуже передают силы и моменты от стабилизатора на кузов и в обратном направления, при движении автомобиля они стучат, а в особо сложных случаях могут разрушаться и в целом нарушать работу ходовой части. При появлении признаков неисправности стойки должны меняться.

На замену следует брать тяги стабилизаторов только тех типов и каталожных номеров, что были установлены в автомобиле производителем (особенно для автомобилей на гарантии — для них замены недопустимы), либо допускаются в качестве аналогов. При этом нужно помнить, что стойки бывают не только передними и задними, но иногда они отличаются и по стороне установки — правые и левые. Обычно тяги продаются сразу с необходимым комплектом шарниров и крепежа, но в некоторых случаях приходится докупать гайки и шайбы — об этом следует позаботиться заранее.

Производить замену тяг стабилизаторов необходимо в соответствии с инструкцией по ремонту конкретной модели автомобиля. Но в общем случае эта работа требует выполнения нескольких несложных действий:

1. Затормозить автомобиль, поддомкратить сторону, на которой производится замена детали;
2. Снять колесо;
3. Вывернуть гайку крепления верхней части тяги к амортизационной стойке;
4. Вывернуть гайку крепления нижней части тяги к штанге СПУ;
5. Снять тягу, очистить место ее установки;
6. Установить новую тягу;
7. Произвести сборку в обратном порядке.

При монтаже новой стойки с креплением типа «штырь» следует правильно собрать шарнир, установив все шайбы и резиновые втулки в определенном порядке. А затягивание гаек во всех случаях необходимо выполнять с рекомендуемым инструкцией усилием — это предотвратит самопроизвольное вывертывание гайки или, напротив, деформацию деталей вследствие чрезмерной затяжки.

Следует отметить, что после монтажа регулируемой стойки следует произвести подстройку ее длины в соответствии с инструкцией. Также иногда после замены тяг СПУ может потребоваться регулировка развала и схождения колес автомобиля.

Если стойка стабилизатора Nissan подобрана и заменена правильно, автомобиль вновь приобретет устойчивость и будет уверенно чувствовать себя даже в непростых дорожных условиях.