Активный стабилизатор поперечной устойчивости

При всех преимуществах стабилизатор поперечной устойчивости ограничивает свойства независимой подвески. Связь колес стабилизатором уменьшает ход подвески каждого колеса, а также передает удары с одного колеса оси на другое. Это особенно актуально при движении по неровной дороге. При движении по бездорожью стабилизатор может привести к вывешиванию колеса и потере его контакта с дорогой. Кроме того, в силу фиксированной жесткости использование стабилизатора поперечной устойчивости предполагает достижение определенного компромисса между динамикой, управляемостью и комфортом.

Полностью отказаться от стабилизатора поперечной устойчивости позволяет адаптивная подвеска. Наряду с этим широко применяются активные стабилизаторы поперечной устойчивости, изменяющие жесткость в зависимости от условий движения. При повороте автомобиля активный стабилизатор реализует максимальную жесткость и, тем самым, обеспечивает минимальный крен кузова. При движении по грунтовой дороге жесткость стабилизатора снижается, что дает независимой подвеске в полном объеме сглаживать неровности. При езде по бездорожью для увеличения проходимости стабилизатор поперечной устойчивости полностью выключается.

Различают несколько способов изменения жесткости активного стабилизатора поперечной устойчивости:

• использование активного привода в конструкции стабилизатора;
• применение гидроцилиндров вместо стоек стабилизатора;
• установка гидроцилиндра вместо втулки стабилизатора.

При этом активный привод стабилизатора может быть гидравлический и электромеханический.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости с гидравлическим приводом

Активный стабилизатор поперечной устойчивости с гидравлическим приводом применяется в конструкции следующих систем:

• Active Curve System на Mercedes-Benz (вместе с пневматической подвеской Airmatic);
• Dynamic Drive на BMW;
• Dynamic Response на Land Rover.

Перечисленные системы имеют схожую конструкцию, которая включает передний и задний активные стабилизаторы поперечной устойчивости, гидравлическую систему, электронную систему управления. Активный стабилизатор поперечной устойчивости состоит из двух частей, соединенных между собой гидравлическим приводом. Конструкция гидравлического привода в разных системах отличается.

В системе Dynamic Response гидравлический привод включает поршень и, прикрепленный к нему, шариковый винт. Винт имеет внутреннее шлицевое соединение с одной частью стабилизатора. Наружная часть шарикового винта приварена к корпусу привода, который соединен с другой частью стабилизатора. Гидравлическая жидкость под давлением подается на одну или другую сторону поршня. Шариковый винт преобразует осевое усилие на поршне во вращательное движение привода. В итоге созданный приводом крутящий момент противодействует усилиям, вызывающим крен автомобиля при прохождении поворотов.

Система Active Curve System использует в качестве привода гидромотор. Внутри привода имеется шесть камер, заполняемых рабочей жидкостью. Три камеры при заполнении обеспечивают вращение в одну сторону, другие три – в другую. Давление рабочей жидкости создает крутящий момент, противодействующий крену кузова.

Гидравлическая система состоит из бачка с рабочей жидкостью, гидравлического насоса, блока клапанов, гидравлических приводов стабилизаторов и соединяющих трубопроводов. Гидравлический насос приводится в действие от коленчатого вала двигателя. Интенсивность потока жидкости изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя.

Блок клапанов регулирует давление жидкости, подаваемой на приводы стабилизаторов. Блок клапанов включает электромагнитный регулятор давления, редукционный клапан, два электромагнитных гидрораспределителя (по числу активных стабилизаторов), электромагнитный предохранительный клапан, датчики давления.

Регулятор давления поддерживает заданное давление в системе. Редукционный клапан перепускает излишки жидкости в бачок. Гидрораспределители направляют потоки жидкости в зависимости от режима работы стабилизатора. Предохранительный клапан отключает систему и жестко блокирует стабилизатор. Датчики давления контролируют давление в системе и в отдельных магистралях гидравлических приводов.

Электронная система управления объединяет входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. К входным датчикам относятся датчики давления в блоке клапанов, датчик угла поворота рулевого колеса, датчик ускорения (два датчика ускорения – в системе Dynamic Response). Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления. Кроме того блок использует данные о скорости движения (от блока управления ABS), частоты вращения коленчатого вала (от блока управления двигателем). На основании сигналов блок управления формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства: регулятор давления, гидрораспределители, предохранительный клапан.

При повороте автомобиля датчик угла поворота рулевого колеса регистрирует поворот, датчик ускорения фиксирует боковую реакцию колес. На основании принятых от датчиков сигналов блок управления подает ток на регулятор давления для создания необходимого рабочего давления в системе и гидрораспределители для создания усилия на стабилизаторе поперечной устойчивости. Рабочая жидкость поступает в гидравлическте приводы стабилизаторов. Когда боковая реакция колес исчезает, блок управления уменьшает давление в системе и переключает гидрораспределители в нейтральное положение.

За счет создания разного давления на переднем и заднем приводе стабилизаторов система может изменять баланс управляемости автомобиля (компенсировать недостаточную или избыточную управляемость). На низких скоростях движения повышается маневренность автомобиля, на высоких скоростях – увеличивается чувствительность рулевого управления.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости с электромеханическим приводом

Электромеханический привод в конструкции стабилизатора поперечной устойчивости с 2005 года использует компания Toyota. Active Stabilizer Suspension System от Toyota состоит из двух активных стабилизаторов поперечной устойчивости и электронной системы управления.

Электромеханический привод разделяет две половинки стабилизатора. Он объединяет электрический двигатель и планетарный редуктор. В системе используется электродвигатель постоянного тока напряжением 46 В, поэтому для его работы требуется преобразователь постоянного тока. Планетарный редуктор снижает скорость вращения двигателя и передает крутящий момент на стабилизатор. Электромеханический привод закручивает стабилизатор в одну или другую сторону и, тем самым, создает стабилизирующий момент подвески.

В управлении активными стабилизаторами поперечной устойчивости используются сигналы датчика угла поворота рулевого колеса, датчиков частоты вращения колес, датчика угловой скорости и датчика ускорения, которые входят в состав системы курсовой устойчивости и системы динамического рулевого управления. Кроме этого, система активной стабилизации подвески работает совместно с адаптивной подвеской.

Электромеханический стабилизатор поперечной устойчивости имеет ряд преимуществ по сравнению с гидравлическим стабилизатором. Электрический привод отличает более быстрое время отклика (20 миллисекунд) и низкий расход энергии (использование по требованию).

Компания Audi пошла дальше, предложив рекуперацию энергии подвески с помощью электромеханического стабилизатора поперечной устойчивости (electromechanical active roll stabilization). Известно, что неровности дороги приводят к перемещению подвески. При этом колеса на одной стороне оси отклоняются больше, чем на другой стороне. Перемещение колес передается на электромеханический привод стабилизатора. Электродвигатель в режиме генератора преобразует вращение в электрическую энергию. Благодаря запасенной энергии активные стабилизаторы eAWS потребляют меньше мощности.

Система динамического управления шасси

В системе динамического управления шасси от Porsche для ограничения кренов кузова вместо жестких стоек стабилизатора поперечной устойчивости используются гидроцилиндры. Porsche Dynamic Chassis Control (PDCC) включает активные стабилизаторы поперечной устойчивости с гидравлическими стойками, гидравлическую систему и электронную систему управления.

При повороте автомобиля налево нагружается правая подвеска и разгружается левая подвеска. В зависимости от скорости движения, радиуса поворота блок управления направляет рабочую жидкость в гидроцилиндры стоек. Для противодействия нагрузке гидроцилиндр правой стойки подвески выдвигается, а левой стойки, наоборот, втягивается. Крен кузова автомобиля уменьшается и становится минимальным. При повороте направо система действует симметрично.

Система кинетической стабилизации подвески

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 системы PDCC 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.

Материалы: http://systemsauto.ru/pendant/active-roll-stabilization.html

Зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости как работает данный узел и почему он стал таким незаменимым в конструкциях автомобильных подвесок. Наверняка вы заметили, что в описаниях конструкций современных подвесок, очень часто упоминается о такой детали как стабилизатор устойчивости. Этот элемент крайне полезен, раз инженеры так любят его использовать. А я больше скажу, без него невозможно ездить на автомобиле, сам пробовал..

Для чего автомобилю нужен этот элемент?

В принципе, название этой детали говорит само за себя – её главная роль заключается в стабилизации положения кузова. Дело в том, что на поворотах корпус автомобиля под действием центробежных сил кренится, а это не только не нравится находящимся в его салоне людям, но и подвеске, которая теряет нормальное сцепление с дорогой, из-за того, что нагрузка на колёса становится разная.

Негативных последствий от этого масса, начиная потерей адекватной управляемости машины и заканчивая аварией – ваш четырёхколёсный друг может просто завалиться на бок. С этими неприятными явлениями и борется наш сегодняшний герой статьи.

Несмотря на весь груз ответственности стабилизатора поперечной устойчивости, его конструкция до безобразия проста.

По сути, он представляет собой металлическую штангу сложной формы, соединяющую между собой противоположные колёса на оси. К колёсам (если точнее, то к рычагам подвески), стабилизатор прикрепляется тягами, или стойками, еще их называют линками, в средней своей части он крепится к кузовным элементам при помощи специальных втулок, которые позволяют ему скручиваться как торсион, препятствую излишнему крену кузова.

В большей степени форма штанги (стабилизатора) в современных автомобилях зависит от наличия и положения агрегатов, находящихся под днищем, поэтому она может принимать самые причудливые конфигурации.

1. Правая стойка;
2. Стойка (линк) стабилизатора;
3. Штанга стабилизатора поперечной устойчивости;
4. Левая стойка;
5. Кулак ступицы;
6. Ступица;
7. Продольная тяга;
8. Задняя поперечная тяга;
9. Передняя поперечная тяга;
10. Подрамник.

Свою работу герой нашей статьи, под номером 3, выполняет благодаря всё той же физике, которая одарила металлические штанги и пруты способностью пружинить при скручивании по оси. Это так называемые торсионы.

В нашем случае данный эффект работает следующим образом. Предположим, что у Вас автомобиль с независимой подвеской на всех осях. При вхождении на скорости в поворот, силы инерции наклоняют кузов, из-за чего колёса с одной стороны нагружаются сильней, а с противоположной наоборот – разгружаются и пытаются оторваться от дороги.

Тут и начинается звёздный час заднего и переднего стабилизаторов поперечной устойчивости. Так как разные концы штанг в этом случае поворачиваются в разные стороны, срабатывает эффект торсиона, который пытается их выровнять, причём, чем сильнее кузов кренится, тем больше они сопротивляется этому.

Таким образом, удаётся скомпенсировать негативные колебания и, как следствие, не потерять необходимое сцепление колёс с дорогой. Кстати, хотелось бы отметить, что используются эти полезные штанги исключительно в независимых подвесках, где каждое из колёс живёт своей жизнью, а в зависимых они совершенно не нужны, там и так всё хорошо.

В принципе, на этом можно было бы и закончить нашу статью, если бы не одно но… Несмотря на элементарность конструкции и при этом неоценимую полезность, у стабилизаторов есть ряд очень существенных недостатков, а именно:

• при наличии этого элемента независимая подвеска теряет ряд своих главных свойств – отсутствие влияния одного колеса на другое и большую величину хода;
• при установке на внедорожник, стабилизатор ухудшает его проходимость, так как появляется риск вывесить колесо на неровностях;
• задний стабилизатор высокой жёсткости может негативно отражаться на поворачиваемости автомобиля.

Избавиться от перечисленных проблем можно, но, правда, путём усложнения конструкции. Так, например, на некоторых внедорожниках применяются отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости.

Есть и более радикальный способ – применение адаптивной подвески, когда какие-либо штанги между колёсами и вовсе не нужны, но пока что его могут себе позволить только автомобили бизнес-класса.

Рассказав обо всех нюансах, связанных со стабилизаторами устойчивости, мы теперь со спокойной душой можем подвести черту под нашей статьёй.

Не забывайте подписываться на рассылку и до новой встречи, друзья!

Пневматическая подвеска: что общего у Мерседеса и Икаруса?

Как увеличить клиренс автомобиля: варианты и советы

Подвеска Макферсон: в чём секрет популярности?

Гидроподвеска автомобиля: почему так удобно?

Следите за новыми статьями

Рубрики блога

• Автомобиль (27)
• Двигатель (75)
• Новости (21)
• ПДД (1)
• Подвеска (16)
• Ремонт своими руками (4)
• Рулевое управление (8)
• Системы безопасности автомобиля (7)
• Толковые советы (34)
• Тормозная система (9)
• Трансмиссия (32)
• Устройство автомобиля (6)
• Электрооборудование (21)
• Юридические вопросы (7)

Атмосферный двигатель или турбированный, вот в чем вопрос

Для чего нужен лямбда зонд?

Какая коробка передач лучше: автомат, робот или вариатор?

Двухмассовый маховик — принцип работы, ремонт и замена на одномассовый

Жидкая резина: это что, новое слово в тюнинге?

Самые надежные двигатели концерна Volkswagen

Когда автомобиль будет иметь паровой двигатель?

Cамые надежные коробки автомат. ТОП-5

Vvti Toyota — что это за зверь?

Система впрыска насос-форсунка

Для меня, в этом смысле, Чероки - самый крутой джип: http://.

позвонить 8-800-100-58-57 и вызвать специалиста.

очинь сложна. можна проще.

Здравствуйте. Очень полезная и интересная статья! Спасибо Ва.

Материалы: http://auto-ru.ru/stabilizator-poperechnoj-ustojchivosti-kak-rabotaet.html

1. Принцип работы активного стабилизатора поперечной устойчивости.

Стабилизатор поперечной устойчивости призван сопротивляться кренам кузова при движении в поворотах и сохранять автомобилю положение, достаточно близкое к горизонтальному, при этом он не должен препятствовать нормальной работе подвески. На автомобиле премиум класса которым является RANGE ROVER конструкторы добиваясь оптимального сочетания управляемости и комфорта в движении применили активный стабилизатор поперечной устойчивости. А «активный» он потому, что в зависимости от условий движения способен менять характеристики жёсткости. К примеру, при прямолинейном движении стабилизатор становиться более мягким для обеспечения повышенной плавности хода, а в поворотах его жёсткость возрастает пропорционально боковому ускорению.

Конструктивно это достигается за счёт «винтового гидроцилиндра», который встраивается между двух половин металлической штанги стабилизатора, которая в свою очередь имеет крепление к подвижным элементам подвески (рычагам). При распознавании блоком управления системы антикрена начала поворота, давление жидкости в магистралях увеличивается, тем самым увеличивая сопротивление на скручивание.

Качество работы системы сильно зависит не только от настроек управляющей электроники, но и от состояния подвески автомобиля.

К минусам активного стабилизатора можно отнести, то что в условиях Российской дорожной действительности достаточно быстро изнашивается уплотнитель штока гидроцилиндра, в результате чего из системы антикрена начинает уходить техническая жидкость. Производители делают невозможной замену только одной манжеты, предлагая менять узел в сборе который достигает стоимости от 62000 до 118000 рублей.

Как показывает практика, у Range Rover Sport наиболее проблемный – это задний стабилизатор. Ввиду того, что он не защищён от попадания на рабочие поверхности абразивных загрязнений, воды, соли и реагентов, в отличие от переднего, в следствии чего под уплотнением заднего стабилизатора начинается коррозия штока, что в дальнейшем при эксплуатации авто ведет к интенсивному износ манжеты.

В отдельных случаях происходит разрушение поршневого кольца, которое также подлежит замене. В этом случае никаких индикаций неисправностей на панели приборов не появляется. Но устойчивость автомобиля в поворотах ухудшается, так как стабилизатор не имеет необходимой упругости.

Сэкономить на решении проблемы с неисправностью стабилизатора возможно двумя способами, это покупая б/у запасную часть или ремонтируя активный стабилизатор в нашем техническом центре. В первом случае Вам никто не даст гарантию, что через месяц – два уплотнения этого стабилизатора не потекут.

Выполняя ремонт активного стабилизатора в нашем техническом центре Вы получаете гарантию 1 год.

2) Утечка гидравлической жидкости через уплотнительные манжеты штока стабилизатора.

При износе манжеты происходит понижение уровня жидкости в системе антикрена и на панели приборов появляется индикация о неисправности системы антикрена. В этом случае нельзя продолжать движение и требуется заглушить двигатель. Так как работа насоса системы без гидравлической жидкости может привести к его выходу из строя. В лучшем случае он начинает шумно работать, а в худшем – перестаёт выполнять свои функции. Это одна из наиболее часто встречающихся неисправностей, которая без особых проблем устраняется в нашем техническом центре.

3) Коррозия штока гидроцилиндра активного стабилизатора.

На заднем стабилизаторе помимо износа уплотнительных манжет происходит коррозия штока ввиду того что гидроцилиндр стабилизатора не защищён от попадания на него абразивных загрязнений, воды, соли и реагентов. При этом интенсивность износа уплотнительной манжеты увеличивается и в конечном так же происходит утечка гидравлической жидкости. Данная проблема решается путём замены манжеты и штока на новые запасные части. Простая замена уплотнительной манжеты проблему решит только на короткое время, так как она так же быстро износиться.

4) Разрушение поршневого кольца гидроцилиндра.

В некоторых случаях происходит износ и разрушение поршневого кольца гидроцилиндра стабилизатора. В этом случае индикаций неисправности может не быть, но стабилизатор перестаёт выполнять свои функции и в поворотах происходит значительный крен кузова автомобиля. Проблема решается заменой поршневого кольца на новое.

5) Быстрый износ втулок крепления стабилизатора.

При быстром износе втулок крепления стабилизатора нужно обратить внимание на контактные места втулок и штанги стабилизатора. Эти места так же подвержены агрессивному воздействию дорожных условий и на них образуются раковины, которые соответственно приводят к быстрому износу втулок крепления. Проблема решается путём наплавления на проблемные места металла при последующей шлифовке до требуемого диаметра.

Выполняя ремонт активного стабилизатора в нашем техническом центре Вы получаете гарантию 1 год.

7) Стоимость и сроки ремонта

Стоимость и сроки выполнения ремонта уточняйте у мастера-приемщика

Отремонтированный активный стабилизатор Range Rover

Автор статьи мастер приемщик Вадим Распопов - 01.09.2015г

Материалы: http://lr-expert.ru/roverology/neispravnosti-i-remont-aktivnogo-stabilizatora-range-rover-sport/