Anti Roll Bars

Anti-roll bars of sway bars of stabilisatorstangen zijn geliefd bij tuners en onmisbaar in de racerij. Wat heb je aan die dingen, waarom heb je ze mogelijk zelf nodig en wat zijn de nadelen?

Over het nut van anti-roll bars kunnen we kort zijn: de naam zegt het al. Deze stangen verminderen body roll en da’s handig als een auto bijvoorbeeld (op hogere snelheid) een bocht neemt. Door de gewichtsverplaatsing zal de meeste druk op de buitenste wielen komen te staan. Niet cool, want je wilt de last over beide banden verdelen. In het ergste geval tilt je bijvoorbeeld het voorwiel aan de binnenzijde van de bocht op. Dat wil je niet, want een band die in de lucht hangt levert natuurlijk helemaal geen grip.

Een en ander werd pijnlijk duidelijk tijdens de kwalificatie van de GP van Singapore gisteren. De roll bar aan de rechter achterzijde van de Ferrari van Vettel gaf de pijp aan Maarten, waardoor het linkervoorwiel bij linkerbochten hulpeloos in de lucht bungelde. Einde kwalificatie voor de viervoudig kampioen, voor ons een mooie aanleiding om er eens in te duiken.

Wat zijn anti roll bars?

Sway bars zijn stangen (of buizen, ze kunnen ook hol zijn) die bijvoorbeeld aan de onderzijde van de veerpoten of aan de onderste draagarmen worden gemonteerd. Deze bars verbinden de beide veerpoten op één as met elkaar. Verder zitten deze stabilisatorstangen op een dusdanige manier vast aan het chassis, dat ze alleen om hun lengteas kunnen draaien.

Op het moment dat het ene wiel op de as in de vering wordt gedrukt (een bocht, een hobbel, een iPhone) wordt de sway bar aan één zijde omhoog getild. Tegelijkertijd draait de stabilisatorstang om z’n lengte as, komt aan de andere zijde omhoog en dus wordt het wiel aan die zijde (in bochten: het binnenste wiel) ook iets omhoog in de vering gedrukt. Daardoor wordt het verschil tussen beide wielen dus verkleind, rolt de auto minder om z’n lengte as en wordt de druk over beide banden beter verdeeld.

Let wel: de stijfheid van de roll bar is van cruciaal belang. Hoe stijver deze torderende stang is, hoe meer het verschil tussen beide wielen wordt opgeheven. Daarbij zal (zoals altijd het geval is als het gaat om het afstellen van een auto) een compromis moeten worden gezocht.

Hierbij moet ook worden gelet op het verschil tussen voor en achter. De montage van een (stijvere) anti-roll bar aan de voorzijde kan helpen bij het tegengaan van overstuur. Een (stijvere) sway bar achter kan hetzelfde doen bij het verhelpen van onderstuur. Ter opfris: bij onderstuur verliest de vooras als eerste grip, waardoor de auto bij bochten rechtdoor zal willen gaan. In het geval van overstuur verliezen de achterbanden eerder grip dan de voorbanden, waardoor de achterkant van de auto de voorkant wil inhalen en de auto dus eigenlijk “te ver” de bocht in draait.

Mogelijke nadelen van anti-roll bars

Ook in de rallysport worden sway bars gebruikt en die wagens moeten op allerlei ondergronden hun ding doen. Aan de hand daarvan kunnen we mooi de mogelijke nadelen van (te stijve) stabilisatorstangen uitleggen. Op hobbelige proeven zijn de anti-roll bars minder stijf afgesteld. In de bochten zullen we nog wel lichtjes meehelpen om body roll tegen te gaan, maar uiteindelijk is het belangrijk dat beide wielen op een as onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen.

De meest stijve stabilisatorstangen worden dan ook gebruikt voor asfaltproeven die (tenzij ze in België plaatsvinden, grapje) een stuk minder hobbelig zijn. Zouden die stijve sway bars worden gebruikt op proeven door de modder en op onverharde wegen, dan kan het zijn dat het ene wiel op een as door de stabilisatorstang wordt opgetild omdat het andere wiel bijvoorbeeld een hobbel of een steen tegenkomt. Alsnog een opgetild wiel = ongunstig en dus onwenselijk.

Dat geldt overigens niet alleen voor hobbels. Te stijve sway bars kunnen er ook voor zorgen dat het binnenste wiel op een as ook in een bocht wordt opgetild.

Actieve systemen

Elk nadeel heb z’n voordeel (TM) en voor autofabrikanten is het natuurlijk de ultieme uitdaging om systemen te bedenken die het perfecte compromis vinden tussen voor- en nadeel. Ook in dit geval kan zulks worden bereikt met behulp van actieve systemen. Een voorbeeld daarvan is Active Body Control van Mercedes. ABC is feitelijk een vervanger van de anti-roll bar. Middels sensoren worden verschillende zaken (body roll, laterale acceleratie etc.) gemeten en het computersysteem zorgt er vervolgens voor dat de bewegingen van beide wielen op een as met elkaar in balans zijn. Dit systeem kun je vergelijken met torque vectoring, dat op ongeveer vergelijkbare wijze de rol van het mechanische sperdifferentieel overneemt door kleine rem-ingrepen, die door de computer worden gecontroleerd.