对汽车稍微了解点的朋友一定听说过“横向稳定杆”这个词,其实每辆车上都有这个东西。又叫做“防倾杆”。它可以在车辆转弯时抑制车身侧倾,让汽车转弯时姿态更好,车轮与地面附着力更稳定。
转弯侧倾:阻碍行驶稳定性和舒适性
汽车在转弯或者变道时由于离心力的作用车辆重心会向车身一侧转移,导致车身发生倾斜,这种现象称为侧倾。
那么侧倾有什么坏处呢?
首先侧倾会影响行驶稳定性,特别是在连续变道时,侧倾过大会导致车身左右摇摆幅度更大,在这个过程中弹簧蓄力更多,会加剧车身侧倾程度,从而引起车辆失控。
比如很多车在麋鹿测试中第一把方向变道时都没什么问题,而第二把方向变道时车身姿态就明显不如第一把方向时好看了。其中就有侧倾的影响,打第一把方向时车身向一侧倾斜太多导致这一侧弹簧被压缩更厉害,蓄积更多的弹力。等打第二把方向时车身向反向倾斜,同时弹簧的蓄力也释放了,对车身倾斜起到了推波助澜的作用,所以第二把方向时车身侧倾会更严重从而影响行驶稳定性。
其次侧倾会影响驾乘舒适性,这个最容易理解了,你想啊,你开一辆车,变道时方向稍微急一点车身就左右摇摆,转弯时车速稍微高一点车身就严重倾斜,开个车跟开船一样摇摇晃晃,肯定不舒服。
而横向稳定杆就是用来抑制车辆侧倾的。
横向稳定杆是如何抑制侧倾的?
因为侧倾是车身重心转移把一侧的弹簧压下去了,所以想减轻侧倾就尽可能减少弹簧被压缩的幅度。最直接的方法就是换更硬的弹簧。但这样显然是不行的,因为弹簧太硬就影响舒适度了。所以工程师就想到了一个非常巧妙的结构,那就是增加一根横向稳定杆,通过横向稳定杆与车身、悬挂的巧妙连接,在几乎不影响舒适性的前提下减小了弹簧被压缩的幅度,从而抑制侧倾。
下面咱们就来看看横向稳定杆到底是怎样抑制侧倾的。
上图是一个不带横向稳定杆的车辆前悬挂系统,这个原理大家应该能看明白吧。图中是一个麦弗逊悬挂。转弯或者变道时车身侧倾,侧倾那一侧的弹簧被压缩,车轮与车身靠得更近。
现在我们想降低侧倾,于是就增加了一根横向稳定杆。我们可以简单理解为在车身底部横着放一根弹性很大的金属杆,中间固定在车身上,两端分别连在悬挂上。这样在转弯或者变道时车身侧倾开始压缩弹簧时横向稳定杆的弹力会产生一个阻力,阻碍车身去压缩弹簧,于是侧倾就被抑制住了。
上面这个图只是为了让大家更直观地了解横向稳定杆的作用,但现实中横向稳定杆是不可能是笔直的。因为这样设置其实就相当于增加了弹簧硬度,正常行驶中同样会阻碍车轮相对于车身运动,舒适性肯定会受到影响。
所以真正的横向稳定杆是一根弯曲的金属杆,通过特殊的角度设计,使得只有在发生侧倾时才会抑制车轮靠近车身,而在正常行驶中如果两个车轮同时上下运动,横向稳定杆是不会产生阻力的,这样就最大程度上减小了对舒适性的影响。
比如这张图,当两个车轮同时上下运动时横向稳定杆自身不发生扭转,不产生阻力,而是以红圈处为支点,随着车轮同上同下,不会对悬挂产生任何阻力,因此不影响正常行驶的舒适性。
关于横向稳定杆的一些常识
(1)横向稳定杆又称为“防倾杆”、“平衡杆”,以后听到这些不同的名字你应该知道它们都是同一种东西。
(2)横向稳定杆可以用于独立悬挂,也可以用于非独立悬挂。有人说非独立悬挂装了横向稳定杆没用是不正确的。只是对于家用车来说非独立悬挂一般不需要刻意增加横向稳定杆,但这不代表没用。
(3)横向稳定杆与车身连接处有缓冲胶套,在两个车轮同时上下运动时横向稳定杆会以胶套为支点转动,如果胶套老化或者有灰尘进入的话就容易发出嘎吱的声音。比如很多车在低速过减速带时能听到底盘下发出嘎吱的声音,多半是缓冲胶套与横向稳定杆摩擦发出的声音。
(4)横向稳定杆虽然可以抑制侧倾,但不是越硬越好。俗话说物极必反,横向稳定杆硬度适中,转弯太激烈时车身仍然会有比较严重的侧倾,这时候你就知道要控制一下速度了,不然可能会失控。而横向稳定杆太硬的话在激烈过弯时车身侧倾不明显,司机可能会盲目自信,结果很容易导致重心失衡,轻则内侧车轮离地,重则直接翻滚着就出去了。
(5)扭力梁悬挂的扭力梁本身就相当于一根粗壮的横向稳定杆。
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