淺析平衡穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)、作用及工作原理

為了提高汽車(chē)的乘坐舒服性，懸架剛度通常設(shè)計(jì)得比較低，影響汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。因此，懸架系統(tǒng)采用平衡穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)，提高了懸架側(cè)傾角度的剛度，減小了車(chē)身的傾角。

平衡穩(wěn)定桿的作用是避免車(chē)身在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的橫向側(cè)傾，盡量保持車(chē)身平衡。目的是下降橫向側(cè)傾程度，提高乘坐舒服性。橫向穩(wěn)定桿實(shí)際上是一個(gè)橫向扭桿彈簧，在功能上可以看作是一種特殊的彈性元件。當(dāng)車(chē)身僅垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩側(cè)懸架變形相同，穩(wěn)定桿不工作。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)身側(cè)傾，兩側(cè)懸架不一致，外懸架會(huì)壓在穩(wěn)定桿上，穩(wěn)定桿會(huì)發(fā)生扭曲，桿體的彈力會(huì)阻止車(chē)輪抬起，從而使車(chē)身盡可能保持平衡，起到橫向穩(wěn)定的作用。

平衡穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)：橫向穩(wěn)定桿是彈簧鋼制成的扭桿彈簧，呈U型，水平放置在汽車(chē)的前后兩端。桿體中部通過(guò)橡膠襯套與車(chē)體或車(chē)架鉸接，兩端通過(guò)側(cè)壁端部的橡膠墊或球銷(xiāo)與懸架導(dǎo)向臂連接。

平衡穩(wěn)定桿工作原理：如果左右車(chē)輪同時(shí)上下跳動(dòng)，即車(chē)身只做垂直運(yùn)動(dòng)，兩側(cè)懸架變形相等，穩(wěn)定桿在襯套內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定桿不工作。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不相等，車(chē)身橫向于路面傾斜時(shí)，車(chē)架的一側(cè)向彈簧支架靠攏，穩(wěn)定桿的端部相對(duì)于車(chē)架向上移動(dòng)，而車(chē)架的另一側(cè)遠(yuǎn)離彈簧支架，相應(yīng)的穩(wěn)定桿的端部相對(duì)于車(chē)架向下移動(dòng)。然而當(dāng)車(chē)身和車(chē)架傾斜時(shí)，穩(wěn)定桿的中部不會(huì)相對(duì)于車(chē)架移動(dòng)。這樣當(dāng)車(chē)身傾斜時(shí)，穩(wěn)定桿兩側(cè)的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，從而使平衡穩(wěn)定桿扭曲，側(cè)臂彎曲，從而增加懸架的角剛度。彈性穩(wěn)定桿產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩阻礙了懸架彈簧的變形，從而下降了車(chē)身的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。當(dāng)兩端扭桿臂同向跳動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定桿不工作，左右輪反向跳動(dòng)時(shí)，平衡穩(wěn)定桿中間部分扭曲。

平衡穩(wěn)定桿只在車(chē)身側(cè)傾時(shí)起作用，使懸架變硬，減少了汽車(chē)側(cè)傾，正常行駛時(shí)不影響懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼。如果沒(méi)有防側(cè)傾桿，就要用很硬的彈簧和阻尼系數(shù)很高的減震器來(lái)避免車(chē)身的過(guò)度傾斜，這樣懸架系統(tǒng)很硬，汽車(chē)正常行駛時(shí)舒服性會(huì)下降。在有平衡穩(wěn)定桿的情況下，可以采用剛度較低的懸架來(lái)提高汽車(chē)的乘坐舒服性。車(chē)身側(cè)傾時(shí)，平衡穩(wěn)定桿工作，不會(huì)下降汽車(chē)的操控性。如果防側(cè)傾桿和彈簧匹配得當(dāng)，汽車(chē)的舒服性和操控性將達(dá)到高度一致，不會(huì)犧牲追求操控性帶來(lái)的舒服性。