Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля

Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях легковых автомобилей. Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля выполнен в виде упругого стержня, расположенного в кронштейнах, жестко закрепленных на продольных балках рамы. Концы кронштейна взаимосвязаны с рычагами независимой подвески. В средней своей части стержень стабилизатора снабжен шлицами, на которых с возможностью поступательного движения размещены по крайней мере две шлицевые втулки, подвижно установленные в направляющих рамы автомобиля. Каждая из втулок связана тягами с дополнительными рычагами, жестко закрепленными на рычагах независимой подвески в зоне шарниров их крепления к балкам рамы автомобиля. Технический результат - автоматическое регулирование крутильной жесткости стабилизатора независимой подвески автомобиля. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях независимых подвесок легковых автомобилей.

Известны стабилизаторы поперечной устойчивости, используемые в конструкциях легковых автомобилей и автобусов. Так, в книге «Теория и конструкция автомобиля». Учебник для автотранспортных техникумов. В.А.Илларионов и др. М., Машиностроение, 1985 г., на стр.221, рис.99, описан и показан стабилизатор, установленный в независимой подвеске колес автомобиля. Такой стабилизатор представляет собой круглый стержень, выполненный из пружинной стали, средняя часть которого шарнирно закреплена на раме транспортного средства, а концы его также шарнирно соединены с мостом или рычагами подвески колес. Несмотря на свою эффективность работы, такой стабилизатор обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при движении автомобиля из-за наличия неровностей дорожного покрытия возникают значительные по величине углы крена его кузова, а так как жесткость стабилизатора является постоянной величиной, последний не способен обеспечить необходимую плавность хода, а следовательно, и находящихся в нем пассажиров.

Известен также стабилизатор поперечной устойчивости, описанный в книге А.Ф.Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение 1987 г., где на стр.437 дано описание и представлена его принципиальная схема. В целом, такой стабилизатор по конструкции и принципу работы аналогичен вышеописанному и поэтому их недостатки подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности демпфирующих характеристик стабилизатора за счет автоматического регулирования его жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что в средней своей части стержень стабилизатора снабжен шлицами, на которых с возможностью поступательного движения размещены, по крайней мере, две шлицевые втулки, также подвижно установленные в направляющих рамы автомобиля, и каждая из втулок связана тягами с дополнительными рычагами, жестко закрепленными на рычагах независимой подвески в зоне шарниров их крепления к балкам рамы упомянутого автомобиля.

На фиг.1 показан общий вид независимой передней подвески автомобиля спереди, на фиг.2 - принципиальная кинематическая схема независимой подвески в перспективе, на фиг.3 - сечение стабилизатора по АА и на фиг.4 - узел крепления рычага независимой подвески к раме автомобиля.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля состоит из упругого стержня 1, в средней части которого нарезаны шлицы 2, и он расположен в кронштейнах 3, жестко закрепленных на раме 4 автомобиля. Концы упругого стержня 1 закреплены в опорах 5, жестко установленных на нижних рычагах 6 независимой подвески. На шлицах 2 размещены шлицевые втулки 7, подвижно установленные в направляющих 8, закрепленных на раме 4 автомобиля. Шлицевые втулки 7 снабжены рычагами 9, которые шарнирно соединены тягами 10 с дополнительными рычагами 11, и последние жестко закреплены на нижних рычагах 6 независимой подвески, причем последние с помощью шарниров 12 связаны с рамой 4 автомобиля и поворотными кулаками 13. Кулаки 13 также с помощью шарниров 14 соединены с верхними рычагами 15 независимой подвески, а другие их концы шарнирно присоединены к раме 4 автомобиля, между нижними рычагами 6 независимой подвески и рамой 4 автомобиля установлены пружины сжатия 16.

Работает стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля следующим образом. В движении автомобиля и преодолении его колесами микро- и макронеровностей (на чертежах они не обозначены позициями) последние получают вертикальные перемещения, например, по стрелкам В, что вызывает угловые повороты независимых подвесок автомобиля по стрелкам С. В этом случаи нижние 6 и верхние 15 рычаги подвески совершают угловые повороты относительно шарниров 12 и 14, что приводит к упругой деформации пружин 16 и стержня стабилизатора 1. При таких перемещениях рычагов подвески, за счет соединения с помощью опор 5 стержня стабилизатора 1 с нижними рычагами 6 независимой подвески, последние обеспечивают угловой поворот дополнительных рычагов 11, например, по стрелке Д. Так как дополнительные рычаги 11 соединены тягами 10 с рычагами 9, то они увлекают по стрелкам Е шлицевые втулки 7, которые перемещаются по шлицам 2 стержня 1 стабилизатора в своих направляющих 8, жестко закрепленных на раме 4 автомобиля. Такое перемещение шлицевых втулок 7 уменьшает расстояние между ними и кронштейнами 3. Из курса сопротивления материалов известно, что жесткость стержня круглого сечения определяется по зависимости c_c=GI_ρ/Ld², откуда видно, что с уменьшением его длины L жесткость стабилизатора на кручение возрастает. Следовательно, увеличение жесткости стержня 1 стабилизатора создает условие по дальнейшему упругому ограничению углового поворота нижнего 6 и верхнего 15 рычагов независимой подвески, что и обеспечит снижение крена рамы 4 автомобиля и динамического его нагружения. В практике эксплуатации автомобиля перемещение колес будет происходить неодинаково друг относительно друга, как по направлению, так и по амплитуде, но поступательное движение шлицевых втулок 7 во всех случаях колебаний независимых подвесок будет присутствовать и в автоматическом режиме осуществлять регулирование жесткости стержня 1 стабилизатора.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как использование его в конструкциях легковых автомобилей, имеющих независимую подвеску как передних, так и задних колес, позволяет регулировать в автоматическом режиме крутильную жесткость стабилизатора, а это создает условия по повышению их плавности хода.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля, выполненный в виде упругого стержня, расположенного в кронштейнах, жестко закрепленных на продольных балках рамы, концы которого взаимосвязаны с рычагами независимой подвески, отличающийся тем, что в средней своей части стержень стабилизатора снабжен шлицами, на которых с возможностью поступательного движения размещены по крайней мере две шлицевые втулки, подвижно установленные в направляющих рамы автомобиля, при этом каждая из втулок связана тягами с дополнительными рычагами, жестко закрепленными на рычагах независимой подвески в зоне шарниров их крепления к балкам рамы автомобиля.