横向稳定杆:汽车悬架中的辅助弹性元件-中文百科频道

简介

为改善汽车行驶平顺性，通常把悬架刚度设计得比较低，其结果是影响了汽车行驶稳定性。为此，在悬架系统中采用了横向稳定杆结构，用来提高悬架侧倾角刚度，减少车身倾角。

横向稳定杆的功用是防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾，尽量使车身保持平衡。目的是减少汽车横向侧倾程度和改善平顺性。横向稳定杆实际上是一个横置的扭杆弹簧，在功能上可以看成是一种特殊的弹性元件。横向稳定杆

结构

横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，形状呈“U”形，横置在汽车的前端和后端。杆身的中部，用橡胶衬套与车身或车架铰接相连，两端通过侧壁端部的橡胶垫或球头销与悬架导向臂连接。

工作原理

如果左右车轮同时上下跳动，即车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在衬套内自由转动，横向稳定杆不起作用。

当两侧悬架变形不等而车身对于路面横向倾斜时，车架的一侧移近弹簧支座，稳定杆的该侧末端就相对于车架向上移，而车架的另一侧远离弹簧支座，相应的稳定杆的末端则相对于车架向下移，然而在车身和车架倾斜时，横向稳定杆的中部对于车架并无相对运动。这样在车身倾斜时，稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆便被扭转，侧臂受弯，起到增加悬架角刚度的作用。

弹性稳定杆所产生的扭转内力矩就妨碍了悬架弹簧的变形，因而减小了车身的横向倾斜和横向角振动。两端扭杆臂同向跳动时，横向稳定杆不起作用，当左右车轮反向跳动时，横向稳定杆中间部分受扭转。^[1]

应用

如果整车侧倾角刚度偏低，车身侧倾角过大，则应采用横向稳定杆，以增加整车侧倾角刚度。根据需要可以在前后悬架上单独或同时安装横向稳定杆。设计横向稳定杆时，除了要考虑整车总的侧倾角刚度外，还应考虑前后悬架的侧倾角刚度之比。为使汽车有不足转向特性，应使前悬架的侧倾角刚度比后悬架的稍大些。因此，比较多的车型都是在前悬架安装横向稳定杆。

一般是根据横向稳定杆的设计应力选择材料，目前国内使用比较多的是60Si2MnA材料。对于使用应力较高的横向稳定杆，日本推荐使用Cr-Mn-B钢（SUP9，SuP9A），应力不高的稳定杆用碳素钢（S48C）。为提高横向稳定杆使用寿命，应进行喷丸。

为减小质量，有的横向稳定杆采用空心圆管制成，钢管壁厚和外径之比多为0.125左右。此时，比用实心杆外径增加了11.8%，但质量可以减小约50%。