Стабилизатор поперечной устойчивости: зачем нужен, как устроен и на каких машинах его нет
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.
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.
Таким образом, прикладываемая к нагруженному колесу сила сначала передаётся на стойку стабилизатора, затем на сам стабилизатор, далее — через вторую стойку на противоположное колесо. Благодаря своей жёсткости стабилизатор сопротивляется скручиванию, а она в свою очередь зависит от толщины стабилизатора и длины плеч рычага — то есть длины изогнутых «хвостов» с обеих сторон штанги. Чем короче этот рычаг, тем жестче стабилизатор и тем сильнее кузов сопротивляется крену.
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.
Спортивные автомобили, как правило, имеют очень жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости, поэтому нередко «приподнимают» переднее внутреннее колесо — при этом они сохраняют максимальное сцепление на внешнем. Источник: Drive2, Andi777
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.
Например, увеличение жесткости передней оси увеличит долю общей передачи нагрузки, на которую реагирует передняя ось, и уменьшит долю, которую реагирует задняя ось. Иными словами, передние колёса станут «держаться» за дорогу крепче, чем задние, а значит автомобиль будет меньше плужить в повороте.
Всегда ли нужны стабилизаторы
Без стабилизатора артикуляция подвески с каждой стороны существенно вырастает — это ухудшает стабильность автомобиля на высокой скорости, однако повышает проходимость на бездорожье. По этой причине многие внедорожники обходятся без стабилизаторов — например, его нет в задней подвеске нового Mercedes-Benz G500. А вот у его «старшего брата» G63 есть: там стабильность приоритетнее внедорожных возможностей.
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.
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.
Стойки стабилизатора: способы проверки, ремонт, неисправности
Стойка стабилизатора
Рассмотрим первым делом, что такое стабилизатор и для чего он нужен? Стабилизатор поперечной устойчивости служит для уменьшения горизонтального крена кузова машины во время поворотов и резких маневрах. Сам стабилизатор крепится к кузову при помощи стоек стабилизатора. Конструкция стоек выполнена таким образом, чтобы стабилизатор мог двигаться в зависимости от разных нагрузок. Подвески авто бывают разными и также стойки изготавливаются разных видов.
Устройство и принцип работы
Стойка представляет собой шток длиной от 5 до 20 сантиметров. С обоих концов шток имеет шарниры для подвижности. В качестве шарнирных соединений, могут быть установлены следующие варианты:
Как правило, шарнирные детали привариваются сваркой к штоку под прямым углом (90 градусов). В месте присоединения наконечника к стержню из металла имеет шейка (тонкий конец). Это сделали специально, то есть ослабили конструкции именно в этом месте, чтобы при превышение допустимых max нагрузок, стойка устройства ломалась именно в утонченном месте. Такой способ можно назвать механическим предохранителем. Если бы стойка ломалась в другом каком-либо месте, то она могла бы пробить днище автомобиля, причинить вред водителю или пассажирам.
Такая продуманная конструкция стоек позволяет защититься от лишних проблем. Не надо жаловаться, что стойки часто выходят из строя, они специально делаются не слишком толстыми. Не оригинальные стойки по диаметру чаще больше, чем оригинальные. Прослужат они дольше, но безопасность в этом случае снижена.
Самыми популярными стойками по виду являются стойки с шаровыми шарнирами. В устройство такого типа стойки входят шаровый палец из стали и посадочное пластиковое место со смазкой, имеющей специальные температурно-динамические характеристики. На палец сверху запрессовывается крышка из металла или пластика.
Для защиты от попадания пыли в шарнирные соединения, всегда устанавливаются герметичные резиновые пыльники со смазкой. Такая простая деталь, как пыльник, значительно увеличивает срок эксплуатации устройства и подвижный механизм защищает от потери и загрязнения смазки. Основное свойство смазки для шарниров под пыльником — это морозоустойчивость, чтобы не густела в сильные морозы.
Для лучшего понимания, как работают стойки стабилизаторов, надо понять, что стойки соединяются со стабилизаторами не жестко, то есть они имеют относительно друг друга некоторую подвижность. Во время поворота машина начинается наклоняться (естественный крен) и в это время на кузов авто воздействуют одни силы, а на подвеску воздействуют силы, которые пытаются выпрямить кузов. Если силы крена намного больше, то есть риск поломки сопряженных деталей: стабилизатора и проушины ступицы. Получается, что стойка стабилизатора — это демпфер, который выравнивает противоположно направленные силы. Но, так как сила, которая хочет опрокинуть автомобиль (при резком повороте) и сила, которая против нее, обе давят на стойку стабилизатора, из-за чего шарнирные соединения стойки постепенно разрушаются.
Есть производители, которые изготавливают стойки стабилизатора с самостоятельной регулировкой. К примеру, на Nissan Patrol GR (Ниссан Патрол ДЖИ ЭР) устанавливается электронный стабилизатор поперечной устойчивости, то есть электроника может отключать стабилизатор.
Есть еще автомобили, чаще внедорожники, у которых работа стабилизаторов регулируется электронным блоком управления (ЭБУ).
Виды стоек стабилизатора
Как уже было сказано, разные производители разработали свои модификации стоек для поперечной стабилизации транспорта. Все современные машины по умолчанию имеют передний стабилизатор, но также есть и модели с аналогичным элементом, установленным на задней оси, даже если машина переднеприводная. Существует три вида стоек:
Бюджетные авто оснащаются модификациями со втулками. Это небольшой стальной шток, на концах которого сделаны проушины. В них вставляются втулки. С одной стороны во втулку помещается стержень стабилизатора, а другая часть стойки фиксируется на рычаге подвески.
Если в машине используется шарнирная модификация, то зачастую это такой же стальной шток (его длина в каждой модели авто разная), на концах которого установлены шарниры. Они необходимы для подвижности узла. Их крепежные пальцы направлены в противоположные друг от друга стороны (бывают аналоги с одинаковым направлением пальцев или со смещением на несколько градусов друг относительно друга).
В некоторых автоматических стабилизаторах вместо стоек используются гидравлические цилиндры, которые изменяют жесткость прута в зависимости от типа дороги. Самый жесткий режим – на извилистой дороге, среднее положение – чаще всего подходит для грунтовки. На бездорожье активный стабилизатор чаще всего выключается.
Также стойки стабилизатора отличаются принципом крепления. По умолчанию с одной стороны крепится сам стабилизатор. В некоторых машинах вторая часть стойки фиксируется на рычагах подвески. Есть и другой тип крепления – к стойке амортизатора или поворотному кулаку колеса. В зависимости от этого на стойке будут свои крепежные отверстия.
Расположение стойки стабилизатора
Стойки бывают передние и задние в зависимости от того на какой оси присутствует стабилизатор. Они подвижно крепят его к подвеске. Для того, чтобы увидеть стойки следует получить доступ к днищу авто или снять колесо.
Передняя стойка 
Задняя стойка
Влияние стоек стабилизатора на движение
Из всех вышеперечисленных особенностей можно свободно сказать на что влияют стойки стабилизатора. Водитель в первую очередь должен понимать как нужно вести себя на поворотах и в целом правильно ездить.
Подвеска автомобиля
Стойки стабилизатора влияют на следующие моменты:
Признаки неисправности стоек стабилизатора
Если стойки изношены, машина не сможет сама себя защитить от заносов, так как шарниры по концам не будут выполнять свои функции. Водитель постепенно начинает чувствовать менее плавное движение, будет ощущение езды на гладильной доске. Оно в последствии настолько будет казаться нестабильным, что автолюбитель станет бояться садиться за руль. Быстро изношенные запчасти — признак халатного отношения к вождению, а когда стойки уже почти изношены, нужно ещё с большей уверенностью держать руль, чем тогда, когда стойки ещё были в нормальном состоянии.
Рычаг подвески
Кроме всего этого, не стоит забывать, что они ещё и связывают стабилизатор поперечной устойчивости с рычагом подвески, поэтому вообще поездить без стоек просто не получится. Они имеют довольно невысокую цену на рынке и как правило одной такой вполне хватает на полгода езды. В любом случае, должен быть элемент, который позволяет выполнить то, что дает стабилизатор поперечной устойчивости.
Занос в сугроб
Не стоит забывать о риске, который несет водитель. С изношенными элементами как спереди, так и сзади, можно ездить, но не свободно. При этом, сидящий за рулем сам несет ответственность за свои действия. Вероятность того, что машина въедет в какой-то столб многократно повышается, а зимой практически каждый водитель сможет посетить хотя бы один сугроб.
Когда погибает любой элемент автомобиля, он дает об знать, издавая звук. Когда водителю задают вопрос «на что влияют стойки стабилизатора», каждый свободно отвечает — «стойки издают гремящий звук».
Стук в передней подвеске
Важно:Если человек испытывает дискомфорт при вождении и его зачастую заносит, при этом слышит грохот — однозначно нужно менять данный элемент. Причем гремят они как спереди так и сзади, ведь стойки чаще всего изнашиваются сразу обе.
Изменение свойств стоек стабилизатора
Наиболее заметно как влияют передние и задние стойки стабилизатора на машину тогда, когда владелец решается заняться выполнением тюнинга подвески своими руками. Меняются комфорт, управляемость и безопасность автомобиля. Различные варианты, на которые часто падает выбор у автовладельцев, рассмотрены в таблице ниже.
Таблица — Влияние стоек стабилизатора на автомобиль
МодернизацияВлияние на автомобиль
| Установка переднего стабилизатора и штатных стоек на авто, в базовой комплектации которого данные элементы отсутствуют, но есть на более дорогих версиях | Управляемость улучшается на высоких скоростях. Крены слегка меньше. Слишком ощутимого эффекта нет. |
| Установка заднего стабилизатора и костяшек | Уменьшение сноса задней части авто на скоростных поворотах. Снижение кренов на 20-30%. Изредка присутствует вывешивание задних колес. Вхождения в поворот более ровные и их можно выполнить на высоких скоростях. |
| Установка только заднего стабилизатора со стойками без переднего или его существенное усиление | Сильный крен переда машины в быстрых поворотах. Выкидывание авто наружу дороги. |
| Установка более мощных стоек, имеющих существенное отличие от штатных | Возрастание скорости прохождения поворотов и ощутимое улучшение управляемости. Установленные усиленные стойки без модернизации остальных элементов подвески являются источниками чрезмерных нагрузок прочих деталей ходовой, из-за чего они быстро выходят из строя. Например, втулка стабилизатора может потребовать замену через10-15 тыс. км. |
| Монтаж дешевых/слабых стоек стабилизатора | Преимущественно сказывается лишь на ресурсе и надежности костяшек. Такой ремкомплект редко ходит долго. В большинстве случаев снижение механической прочности стоек на комфорт, управляемость и динамику автомобиля никоим образом не влияет. |
Большинство автовладельцев считает, что усиленные стойки негативно влияют на автомобиль. Достигнуть показателей управляемости спорткаров с помощью модернизации костяшек невозможно, а комфорт преодоления неровностей снижается, так как ходовая становится жестче. Особо опасны самодельные костяшки, у которых по заверениям владельцев нет износа. Такие вечные стойки перестают выполнять «предохранительную» функцию, из-за возросшей механической прочности и не отвечают требованиям безопасности. Любая чрезмерная нагрузка вызывает существенные повреждения подвески, которые могла предотвратить своей поломкой штатная костяшка.
Как проверить стойки стабилизатора на неисправность?
Когда европейские автопроизводители заявляют, что стойки стабилизаторов имеют ресурс до 100 тыс. км, они считают эти километры по своим идеальным европейским автобанам. На наших дорогах заявленную цифру можно смело делить на два, и то если повезет. Все детали подвески зависят от состояния дорог и манеры вождения, а у нас оба эти фактора пока не радуют. По сути, они, как и некоторые другие детали подвески, превращаются в один из наиболее часто меняемых элементов. Так что лучше заранее узнать, как проявляются первые проблемы.
Косвенным признаком того, что со стойками не всё ладно, становится поведение автомобиля:
Однако учитывая, что и другие неисправности подвески могут дать похожие «симптомы», лучше заранее знать, как проверить, действительно ли проблема со стойками, прежде чем ехать за новыми.
Можно пошутить, что если кусок стойки стабилизатора выпал и лежит на асфальте, ставить его назад нежелательно. Однако даже если они целые на вид, их шарниры или втулки могут быть изношены, а значит, непригодны к эксплуатации.
Чисто визуально можно определить только состояние пыльников: если они порваны или испачканы смазкой, скорей всего, и сами шарниры уже не в порядке. Учитывая огромные нагрузки, которые они испытывают, попадание воды или грязи выводит их из строя почти сразу.
Основной признак проблемы – люфт шарниров. Из-за поломки или износа они разбалтываются и начинают издавать тот самый неприятный стук, который действует на нервы водителю.
Провести диагностику можно самостоятельно:
Видео по диагностике и замене
Если есть возможность загнать автомобиль на яму, можно привлечь к диагностике помощника: один качает автомобиль, второй слушает и смотрит снизу. Люфт можно услышать и даже почувствовать, если приложить руку к неисправному шарниру.
Детальная проверка стойки
Выполнить наиболее полную проверку стойки стабилизатора можно демонтировав ее с автомобиля. Автовладельцы не советуют часто прибегать к снятию костяшек, так как их крепления подвержены воздействию агрессивной внешней среды и часто прикипают намертво.
После снятия следует внимательно осмотреть резиновые элементы. Они очень часто теряют упругость, раскрашиваются или имеют механические повреждения.
При диагностики стоек стабилизаторов, конструкция которых включает шарниры, требуется снять пыльники и проконтролировать состояние смазки под ними. Недопустимо наличие влаги и различного мусора. При этом также следует осмотреть шарнир. На нем не должно быть следов коррозии и механических повреждений.
Ремонт стойки
Многие автовладельцы не рекомендуют выполнять ремонт стойки, так как после восстановления она крайне редко может прослужить длительное время. Несмотря на это существует масса способов возвращения работоспособности костяшкам. Один из методов приведен ниже.
Альтернативный вариант ремонта приведен ниже.
Более сложный способ ремонта стойки приведен ниже.
При обломе штока также существуют методы решения проблемы. При наличии сварки можно с ее помощью скрепить два конца. Альтернативным вариантом является нарезание резьбы и использование специальных соединителей.
Замена стоек стабилизатора
Для осуществления замены косточек своими руками следует приобрести необходимый инструмент:
Обычно тяги меняются парами
Порядок замены передних стоек стабилизатора:
Замена задних стоек (если они предусмотрены в конструкции) производится аналогичным способом.
После пробега в две — три сотни километров, необходимо проверить и подтянуть крепёжную гайку.
Лучшие стойки стабилизатора
Сложно сказать, как выбрать лучшие стойки: всё решают технические характеристики автомобиля. Однако есть закономерности, которые можно принять во внимание при выборе новых запчастей:
Если причиной неисправности подвески стали именно стойки стабилизаторов, это можно назвать везением. И сами они стоят сравнительно недорого, и заменить их несложно, так что есть шанс отделаться малой кровью. Но только в том случае, если провести диагностику и ремонт сразу при появлении первых признаков проблемы. В противном случае придется менять еще и втулку стабилизатора, и сайлентблок рычага, и другие смежные элементы. Так что лучше не доводить до крайностей, а заниматься ремонтом сразу, качественно и надолго.
Заключение
Таким образом, тяги (стойки) переднего стабилизатора являются важной и необходимой частью исправной системы подвески любого современного автомобиля. Разобравшись в их конструкции и предназначении, мы выяснили, на что влияют стойки стабилизатора в машине: