Aby ograniczyć przechyły nadwozia inżynierowie zaprojektowali zespół części. Dzięki stabilizatorowi samochody są mniej podatne na przewrócenie się podczas dynamicznego pokonywania zakrętów. Zapewnia on także wyższy komfort podróżowania. Jak działa i z czego złożony jest stabilizator?
![](https://motofocus.pl/wp-content/uploads/2023/07/stabili.png)
Czym jest i kiedy wynaleziono stabilizator?
Celem stabilizatora jest zmniejszenie przechyłu nadwozia podczas szybkiego skręcania lub jazdy po nierównych drogach, choć należy zaznaczyć, że nie występuje on w każdym samochodzie. Pierwszy patent na drążek stabilizatora uzyskał kanadyjski wynalazca Stephen Coleman 22 kwietnia 1919 r. Element ten nie był szczególnie powszechny w samochodach przed II wojną światową, gdyż ówczesne pojazdy miały dość sztywne zawieszenie. Od lat 50-tych XX wieku pojazdy w produkcji masowej były coraz częściej wyposażone w stabilizator, co wiązało się z wynalezieniem nowego typu podwozia, które funkcjonuje do dzisiaj.
Jakie korzyści przynosi stosowanie stabilizatora?
Największy popyt na ten element dał się zauważyć w sektorze samochodów wyścigowych z jednej strony oraz ciężarowych z drugiej. Dopóki pojazdy miały zawieszenie sztywne lub półsztywne nie było potrzeby stosowania stabilizatora. Dawne zawieszenia zapewniały sztywne połączenie między dwoma kołami w osi. Taki układ jest przydatny podczas skręcania na równej drodze. Lewa strona pojazdu otrzymuje większe obciążenie podczas skręcania w prawo, lecz nie zagraża jej przewrócenie, ponieważ sztywna lub półsztywna oś chroni przed zbytnim sprężynowaniem koła, co ma miejsce w przypadku niezależnego zawieszenia. W przypadku niezależnego zawieszenia nie istnieje bezpośrednie połączenie między kołami, co sprawia, że dana ciężarówka może przewrócić się nawet przy znacznie niższej prędkości niż w przypadku sztywnego lub półsztywnego podwozia.
Powstaje pytanie: jeśli niezależne zawieszenie jest tak niekorzystne, dlaczego jest nadal stosowane?
Odpowiedź brzmi: przy konstrukcji podwozia należy uwzględnić wiele innych czynników. Załóżmy, że ta sama ciężarówka jedzie w linii prostej, ale jej prawe koła uderzają w nierówności. W tym miejscu sztywny lub półsztywny most staje się problemem: prawe koło chce odskoczyć z powodu nierówności, ale lewe koło nie pozwala na jego oderwanie się od płaszczyzny osi. W konsekwencji podwozie i nadwozie będą musiały w większym stopniu przejmować wstrząsy wynikające z nierówności drogi, przez co ciężarówka będzie się kołysać, a ryzyko przewrócenia wzrośnie. W przypadku niezależnego zawieszenia sytuacja jest odwrotna: ponieważ między kołami nie ma połączenia, prawe koło może sprężynować na wybojach bez jakiegokolwiek wpływu na lewe koło. Można zauważyć, że obie wersje działają poprawnie w różnych sytuacjach, więc konstruktorzy starali się znaleźć rozwiązanie kompromisowe.
Na jakiej zasadzie działa stabilizator?
Tym kompromisem jest właśnie omawiany tutaj stabilizator. Jego funkcję ilustruje poniższy schemat.
![](https://motofocus.pl/wp-content/uploads/2023/07/stabi.jpg)
Zasadniczo stabilizator to nic innego jak sprężyna skrętna, która stawia opór, gdy jedno z połączonych kół chce odchylić się od wspólnej płaszczyzny. Pod względem fizycznym jest to zazwyczaj stalowy pręt wygięty w kształcie litery „U” przyłączony w dwóch miejscach do lewej i prawej strony zawieszenia. Jest również przesunięty względem kół. Wielkość oporu drążka jest wyłącznie kwestią rozmiaru – chyba że stabilizator jest regulowany.
Na dobór rozmiaru wpływają następujące właściwości: sztywność wahacza jest proporcjonalna do sztywności materiału, czwartej potęgi jego promienia i odwrotności długości samego wahacza (im krótsze ramię, tym sztywniejszy drążek). Ponadto na stopień oporu konstrukcji wpływa również geometria i sztywność punktów mocowania drążka. Im sztywniejszy drążek, tym większa siła jest potrzebna do przesunięcia lewego i prawego koła względem siebie.
Aktywny stabilizator w samochodach osobowych
Konstruktorzy wdrażają podobne rozwiązania również w samochodach wyścigowych, co może wydawać się zaskakujące. Oprócz tego, że brak przechyłów nadwozia jest korzystny z punktu widzenia aerodynamiki i manewrowania, regulowane stabilizatory dają inżynierom możliwość dostrojenia podwozia w kierunku nadsterowności lub podsterowności. Nie jest przesadą stwierdzenie, że stabilizator otworzył nowy wymiar w dziedzinie regulacji komponentów zawieszenia.
Rozwiązanie to można również znaleźć w zwykłych samochodach, choć producenci stosują je tylko w modelach o wyższych osiągach. Na rynku części zamiennych ten rodzaj stabilizatora jest uważany za obowiązkowy dodatek wśród entuzjastów tuningu samochodów.
Komentarze