主动悬架系统从入门到"入门"（二）：稳定杆

近日，浙江孔辉科技股份有限公司申请的【乘用车主动稳定杆】获“国内首台(套)装备”（零部件）认定并通过公示期。这是孔辉继2023年1月获得【新能源乘用车高性能电控悬架系统(双腔结构)总成】“国内首台（套）”之后第二次获得这一重量级殊荣。我们也一起了解一下什么是稳定杆和主动横向稳定杆。

稳定杆，也常被称为防倾杆或平衡杆，是汽车悬架系统中的一个关键部件，如图1所示。它是一根U形的金属杆，通常横向连接在左右车轮之间，主要作用是抑制车身侧倾，当车辆转弯时，由于离心力的作用，车身会向外侧倾斜，这就是“侧倾”。稳定杆利用金属的扭转刚度。当一侧车轮被压缩（如转弯时的外侧车轮），稳定杆会被扭转，这股扭转力会通过杆身传递到另一侧车轮，试图将外侧车轮“拉”起来，从而减少车身的倾斜角度，即通过扭转产生的弹力平衡左右悬架的变形差异，从而提升车辆的操控稳定性。

稳定杆的工作原理可概括为：​当左右车轮运动不一致时，稳定杆发生扭转并产生反向力矩，从而减少车身倾斜​。它的工作状态分为两种：

• 垂直运动（两侧悬架变形一致）​​：当车辆通过减速带或平坦路面时，左右车轮同时上下运动，稳定杆在衬套内自由转动，​不产生作用力​。
• 侧倾运动（两侧悬架变形不一致）​​：当车辆转弯或通过凹凸路面时，车身侧倾导致一侧悬架压缩、另一侧拉伸。此时稳定杆被扭转，产生与变形方向相反的弹力，​抑制车身倾斜​。

稳定杆的工作过程可分解为三个步骤：

• 力的传递​：当车身侧倾时，外侧车轮向上运动，内侧车轮向下运动，通过连杆将力传递至稳定杆两端。
• 扭转变形​：稳定杆中部固定在车架上，两端受力后发生扭转，产生抗扭力矩​。
• 反向作用​：扭转产生的弹力会向压缩侧施加向下的力，向拉伸侧施加向上的力，​平衡两侧悬架的变形差异​，从而减少车身侧倾角度。

稳定杆的性能由刚度决定。且刚度是固定的，主要影响因素包括：

• 直径​：直径越大，刚度越高，抑制侧倾能力越强。
• 材料​：弹簧钢提供高弹性和抗疲劳性。
• 结构​：U型设计使两端可随车轮运动自由扭转，中部固定点确保力矩传递。

稳定杆其刚度固定的特性也引出了下期的内容：主动横向稳定杆。

【注】参考博文：

1、百度百科：横向稳定杆；