Стойка макферсон: Подвеска МакФерсон — устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

Макферсон (подвеска) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Макферсон.
Подвеска макферсон на примере правого переднего колеса на заднеприводном автомобиле:
     Детали кузова,      Нижний рычаг,      Растяжка (реактивная тяга) или стабилизатор поперечной устойчивости,      Упругий элемент (пружина),      Амортизаторная стойка,      Шарнирное крепление стойки,      Поворотный кулак и ступица колеса,      Рулевая тяга.
Графический способ нахождения центра крена подвески типа «макферсон»

Подвеска макферсон, она же подвеска Мак-Ферсона (англ. MacPherson suspension) или подвеска на направляющих стойках, «качающаяся свеча» — тип автомобильной подвески, основным элементом которой является амортизаторная стойка (англ. MacPherson strut)[1]. Названа по имени инженер-конструктора автомобильной компании «General Motors» Эрла Стили МакФерсона (Earle S. MacPherson, 1891—1960), автора конструкции.

Была получена дальнейшим развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет лишь один поперечный рычаг внизу, взамен же второго рычага применён высоко расположенный под крылом шарнир — крепление на брызговике крыла поворотной (в случае передней подвески с управляемыми колёсами) стойки, играющей одновременно роль амортизатора, которая связывает этот шарнир с нижним поперечным рычагом. Стабилизатор поперечной устойчивости в такой подвеске зачастую играет роль части нижнего рычага — растяжки, что отражено на иллюстрации; в ином случае — на современных автомобилях как правило — применяются треугольные или Г-образные рычаги и отдельный стабилизатор[1].

Для подвески макферсон важное значение имеет такой параметр, как наклон амортизаторной стойки, которая в её случае фактически выполняет роль шкворня. Для коррекции ходовых качеств автомобиля применяют как продольный, так и поперечный наклон.

В редких случаях в качестве упругого элемента в подвеске макферсон может использоваться не пружина, а торсион — примером такой подвески является передняя на «Порше 911», или даже поперечная рессора, заменяющая поперечный рычаг или действующая в паре с ним[1]. Кроме того, пружина в такой подвеске вовсе не обязательно располагается вокруг амортизаторной стойки — например, на Mercedes-Benz W124 и многих автомобилях платформы Ford Fox пружина и амортизаторная стойка передней подвески макферсон были смонтированы отдельно друг от друга.

Подвеска макферсон может использоваться как для передних, так и для задних колёс. Однако в англоязычных странах аналогичную подвеску задних колёс принято называть «подвеской Чепмена» (англ. Chapman strut). В отечественной практике иногда в том же значении используется термин «свечная подвеска» или «качающаяся свеча».

В сравнении с подвеской на двойных поперечных рычагах, макферсон уступает по параметрам кинематики (главным образом из-за существенно большего изменения развала колёс при ходах сжатия и отбоя), в значительно большей степени передаёт на кузов автомобиля вибрации и шумы, занимает много места по высоте, а также сложнее в обслуживании из-за необходимости демонтажа всей стойки, например, для замены или ремонта амортизатора, но более дёшева и технологична в производстве, компактна по ширине и имеет небольшую массу, что обусловило широчайшее её применение в практике современного автомобилестроения.

История

Свечная подвеска — предшественник «макферсона» (Fournier Voiturette BaBy, 1912 год). Движение колеса задано направляющей стойкой, также играющей роль шкворня.
Ford Vedette — первый автомобиль с подвеской системы Макферсона

Эта подвеска была названа по имени американского инженера из фирмы «Форд» Эрла Стили Макферсона, который разработал её во второй половине сороковых годов, ещё будучи сотрудником GM и работая над проектом разработанного для американского рынка, но не пошедшего в серийное производство лёгкого и дешёвого автомобиля Chevrolet Cadet[2], а впоследствии впервые применил на серийном автомобиле модели «Форд Ведет» 1948 года, выпускавшейся французским филиалом компании[3]. Позднее она использовалась на Ford Zephyr (1950) и Ford Consul (1951), которые также претендуют на звание первых крупносерийных автомобилей с такой подвеской, так как выпускавший Vedette завод в Пуасси первоначально испытывал большие затруднения с освоением новой модели.

На самом деле, предшествовавшие «макферсону» подвески с направляющими стойками (но без нижнего рычага) применялись и намного ранее, вплоть до самого конца XIX века, а в середине двадцатых годов XX века инженером фирмы «Фиат» Guido Fornaca был разработан тип подвески с рычагом и направляющей стойкой, очень похожий на «макферсон» — считается, что Макферсон частично воспользовался его разработками[4].

Ещё одна линия развития, ведущая к подвеске данного типа — разновидность передней подвески на двух поперечных рычагах неравной длины, в которой пружина в едином блоке с амортизатором была вынесена в пространство над верхним рычагом. Это делало подвеску более компактной, разгружало нижний шаровой шарнир от передачи вертикальных усилий и позволяло на переднеприводном автомобиле пропустить между рычагами полуось с шарниром.

Заменив верхний рычаг с шаровой опорой и расположенными над ним амортизатором и пружиной на задающую траекторию движения колеса амортизаторную стойку с закреплённым на брызговике крыла поворотным шарниром, Макферсон получил названную его именем компактную, конструктивно простую и дешёвую подвеску с кинематикой, в несколько упрощённом виде повторяющей подвеску на двойных поперечных рычагах.

Типичная конструкция передней подвески типа «макферсон» на современном автомобиле. Жёлтым выделен брызговик крыла с усилением, в который упирается стойка.

В изначальном варианте такой подвески, разработанном самим Макферсоном, шаровой шарнир располагался на продолжении оси амортизаторной стойки — таким образом, ось амортизаторной стойки была и осью поворота колеса. Позднее, например на Audi 80 и Volkswagen Passat первых поколений, шаровой шарнир стали смещать наружу к колесу, что позволяло сместить ось поворота колеса наружу от оси стойки и за счёт этого получить меньшие положительные, нулевые или даже отрицательные значения плеча обкатки.[1]

Массовое распространение эта подвеска получила лишь в семидесятые годы, когда были окончательно решены технологические проблемы, в частности — массового изготовления амортизаторных стоек с необходимым ресурсом. В связи со своей технологичностью и дешевизной данный тип подвески впоследствии быстро нашёл очень широкое применение в автомобилестроении, несмотря на целый ряд недостатков.

Задняя подвеска Чепмена на шасси Lotus Elan.

В восьмидесятые годы наметилась тенденция к повсеместному использованию подвески макферсон, в том числе — на больших и сравнительно дорогих автомобилях (Audi 100, Mercedes-Benz W124, Opel Senator, практически весь модельный ряд BMW второй половины 70-х — начала 90-х годов и другие, а также многие американские модели). Однако впоследствии необходимость дальнейшего роста технических и потребительских качеств обусловила возврат на многих сравнительно дорогих автомобилях к подвеске на двойных поперечных рычагах (Audi A4 и A6, Mercedes-Benz W210, более новые модели BMW), более дорогой в производстве, но имеющей лучшие параметры кинематики и повышающей ездовой комфорт.

Макферсон создавал свою подвеску для установки на все колёса автомобиля, как передние, так и задние — в частности, именно так она была использована в проекте Chevrolet Cadet. Однако на первых серийных моделях подвеска его разработки была применена только спереди, а задняя из соображений упрощения и удешевления оставалась традиционной, зависимой с жёстким ведущим мостом на продольных рессорах.

Только в 1957 году инженер фирмы Lotus Колин Чепмен применил аналогичную подвеску для задних колёс модели «Лотус Элит», поэтому её в англоязычных странах принято называть «подвеской Чепмена». Но, к примеру, в Германии такой разницы не делается, и сочетание «задняя подвеска макферсон» считается вполне допустимым[1].

Пневматизация макферсона

С активным развитием пневмоподвески пневмоэлементы стали занимать место классических амортизаторов . С одной стороны это дало возможность регулировать уровень просвета и уменьшить тряску , с другой стороны независимая пневмоподвеска наиболее сложна и дорога в изготовлении и эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Преимущества

  1. Малые затраты на изготовление[1], упрощение сборки автомобиля на заводе-изготовителе — вся подвеска такого типа (поперечина, рычаги, стойки) как правило подсобирается на отдельном конвейере и устанавливается за один приём.
  2. Компактность в продольном и поперечном направлениях[1].
  3. Большое расстояние по высоте между опорными узлами, что уменьшает боковые и продольные силы, возникающие в местах крепления к кузову[1].
  4. Возможность осуществления больших конструктивных ходов[1].
  5. Меньшая масса неподрессоренных частей.
  6. Верхняя опора стойки представляет собой упорный подшипник качения, с огромным ресурсом. Рычаг и шаровой шарнир в этой конструкции разгружены от передаваемых при проезде неровностей дороги вертикальных усилий, вследствие чего имеют значительный ресурс и могут быть предельно облегчены, причём диагностика неисправности шарниров облегчена благодаря наличию чётких симптомов их износа — постукивание и неустойчивость на скорости, на что водитель сразу обращает внимание.

Недостатки

  1. Несколько худшие параметры кинематики по сравнению с подвеской на двух поперечных или продольных рычагах: при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться в значительных пределах, и тем больше, чем больше ход подвески[1]. При ходе сжатия подвески выставленный изначально положительный развал колёс быстро сменяется отрицательным, что в случае передней подвески означает ухудшение устойчивости и управляемости автомобиля из-за снижения сцепления его колёс с дорожным покрытием.
  2. Передача усилия на сравнительно слабый брызговик крыла, что требует его усиления[1]; при езде по плохим дорогам и при работе подвески «на пробой» начинается разрушение точек крепления стоек на брызговике крыла с образованием на нём усталостных трещин и началом коррозионного процесса, поэтому подвеска «макферсон» пригодна главным образом для эксплуатации на хороших благоустроенных дорогах. При эксплуатации на плохих дорогах она малодолговечна по сравнению с иными типами подвесок.
  3. Амортизаторная стойка является высоконагруженным элементом подвески, через который передаются на несущую систему автомобиля все воспринимаемые подвеской вертикальные усилия и толчки, и в ходе эксплуатации достаточно часто выходит из строя, особенно при езде по неровным дорогам. При этом её стоимость и сложность работ по её замене достаточно велики. При пробое подвески может не выдержать нижний клапан стойки, что выводит из строя её амортизаторную часть, при этом большинство современных стоек являются неразборными и заменяются исключительно в сборе. Езда с «пробитой» стойкой, в свою очередь, приводит к повреждению узла крепления стойки к брызговику крыла и, в конечном итоге, оканчивается деформацией кузова с нарушением геометрии подвески, устранимым лишь дорогостоящим кузовным ремонтом.
  4. Сложность изоляции от дорожных шумов[1].
  5. Меньшая компенсация продольного крена («клевка») при торможении, по сравнению с подвеской на двойных рычагах[1]. Особенно это проявлялось на бывшей наиболее распространённой в ранних конструкциях разновидности подвески макферсон с расположенным перед рычагами стабилизатором поперечной устойчивости, играющим одновременно роль части нижнего рычага. Так как по соображениям сохранения необходимого дорожного просвета под передним свесом крепления стабилизатора на кузове располагались сравнительно высоко, оси рычагов подвески оказывались направлены таким образом, что «клевок» при торможении даже усиливался, так как ось рычага проходила дальше от центра тяжести, чем при рычагах, параллельных земле. С 1990-х годов рычаги подвески макферсон стали обычно делать L-образными, с большим основанием, что позволило отказаться от использования плеч стабилизатора в качестве части рычага подвески и задать более оптимальную с точки зрения противодействия «клевку» при торможении геометрию.
  6. Трение между штоком и направляющей, ухудшающее работу подвески[1].

Из-за этого, подвеска макферсон практически никогда не используется на:

  • Гоночных и дорогостоящих спортивных моделях — преимущество в стоимости не компенсирует некоторое ухудшение кинематики, критичное для таких автомобилей[1];
  • Лёгких грузовых автомобилях с независимой подвеской — из-за больших нагрузок в зоне крепления стойки к брызговику[1];
  • Настоящих внедорожниках, рассчитанных на постоянную эксплуатацию по плохим дорогам и за их пределами;
  • Рамных автомобилях — для установки верхних опор стоек в этом случае требуются громоздкие кронштейны, что делает «макферсон» сравнительно неудобным типом подвески для рамного шасси;
  • Также долгое время не применялась на автомобилях с гидропневматической подвеской — из-за отсутствия места для гидропневматического упругого элемента[1] (но впоследствии применялась на автомобилях компании Citroën, таких как: Citroën BX, Citroën Xantia, Citroën XM, Citroën C5 I поколения).

Источники и примечания

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Раймпель, Й. Шасси автомобиля (сокр. пер. с нем.) = Fahrwerktechnik. — Москва: Машиностроение, 1983. — Т. I. — С. 195—227. — 356 с.
  2. ↑ Статья о (англ.)
  3. ↑ 4Car 100 Greatest Innovations. Проверено 16 августа 2006. Архивировано 23 февраля 2012 года.
  4. ↑ Setright, L.J.K., «MacPherson Strut: Legs to Support the Car», in Northey, Tom, ed. World of Automobiles (London: Orbis, 1974), Volume 11, p.1235.

Подвеска МакФерсон (McPherson)


Одним из часто встречаемых на современных автомобилей типом подвески является МакФерсон (McPherson). Она устанавливается на переднюю ось автомобиля. Конструкция ее состоит из усовершенствованной подвески на двойных поперечных рычагах. Вместо верхнего поперечного рычага в ней установлена стойка амортизатора.


Конструкция имеет компактные размеры, поэтому, активно применяется на автомобилях с передним приводом. Занимая небольшое пространство, McPherson позволяет дополнительно установить коробку передач. Важным преимуществом подвески данного типа является и ее простота, а также значительный ход подвески, благодаря чему снижается риск возникновения пробоев.


Конструкция подвески в состав которой входят амортизаторные стойки, шарнирное крепление вызывают существенное изменение в угле колес. В связи с этим, МакФерсон (McPherson) не используется на спортивных автомобилях.


Подрамник — представляет собой несущий элемент. Он закрепляется непосредственно к кузову авто, посредством сайлентблоков. Их использование позволяет значительно снизить уровень шума и вибраций во время движения автомобиля. В ряде моделей подрамник жестко закрепляется к кузову. К нему закрепляются опоры поперечного рычага, рулевой механизм и стабилизатор устойчивости.


Подвеска Мак-Ферсона


К подрамнику с каждой из сторон закреплены поперечные рычаги. Каждый из них соединяется с использованием втулок из резины. Крепление в двух местах позволяет придать необходимую жесткость в продольном направлении. Второй конец рычага вместе с шаровой опорой крепиться к поворотному кулаку.


Поворотный кулак необходим для того, чтобы посредством шарнирного соединения и верхней тяги выполнять поворотные движения колес. Снизу кулак крепиться к поперечному рычагу, а с верхней части к амортизатору посредством специального клеммового соединения. Конструкция поворотного кулака состоит из узла подшипников и суппорта тормозов. Узел подшипников состоит из ступичного подшипника и ступицы колеса.


Подвеска Мак-Ферсона


Стойка амортизатора состоит из амортизатора и пружины. Пружина соосна амортизатору и зафиксирована на стойке. Для возможности изменения жесткости в конструкции амортизатора предусмотрен буфер сжатия.  С нижней стороны к стойке крепиться поворотный кулак. А с верхней она крепиться к брызговику крыла посредством втулки из резины.


Наличие стабилизатора поперечной устойчивости позволяет значительно снизить уровень боковых кренов во время движения авто. Стабилизатор расположен в подрамнике. Для этого используется две опоры. Каждый из концов стабилизатора соединяется со стойками амортизатора и с шарнирными наконечниками стойками (соединительными штангами).

Подвеска МакФерсон: устройство, схема, плюсы и минусы

Одним из наиболее распространенных типов подвески является подвеска макферсон, названная так в честь инженера Эрла Макферсона, создавшего ее для Шевроле Кадет. Впоследствии подвеска макферсона стала устанавливаться на американские легковые автомобили Форд — Vedette, Zephyr, Consul — пользовавшиеся большой популярностью. Случилось это в конце 40-х годов.

На сегодняшний день макферсон устанавливается на подавляющем большинстве серийных машин, предназначенных для эксплуатации в городских условиях. Изначально она устанавливалась исключительно на переднюю ось, однако в 1957 году инженер из компании Lotus — Чепмен, немного модифицировал ее и установил на заднюю ось. Поэтому часто на англоязычных ресурсах можно увидеть название «подвеска Чепмена» относительно задней оси. На самом же деле, это все тот же макферсон.

Устройство подвески макферсон

Данный вид подвески часто называют «качающаяся свеча», подразумевая амортизационную стойку — основной конструктивный элемент.

Кроме нее в состав макферсона входят:

  • подрамник;
  • поперечные рычаги;
  • поворотный кулак;
  • стабилизатор устойчивости.

Каждый из перечисленных узлов выполняет свою четко обусловленную функцию.

Подрамник

Подрамник выполняет роль опорной основы всей системы подвески как на передней оси, так и на задней. Он может жестко крепиться к кузову, однако более распространено крепление с помощью сайлентблоков. Мы уже писали на Vodi.su о том, что такое сайлентблоки, какую функцию выполняют и как можно запрессовать сайлентблоки в стойку. Благодаря такой конструкции значительно улучшаются качества подвески, она становится более мягкой, повышается комфорт от процесса езды.

Поперечные рычаги

Поперечные или нижние рычаги крепятся к подрамнику и придают всей конструкции жесткость. С другого конца к каждому поперечному рычагу крепится шаровая опора, соединяющая его с поворотным кулаком.

Поворотный кулак

Благодаря ему обеспечивается управляемость, потому что он входит в соединение с рулевой тягой через шарнирное соединение.

Стойка амортизатора

Основной элемент, представляющий из себя амортизатор с закрепленной соосно пружиной — той самой в которую многие вставляют проставки, увеличивающие клиренс, и автобаферы для комфортной езды.

Стабилизатор

Благодаря стабилизатору уменьшается боковой крен. Реактивные тяги стабилизатора (растяжки) крепятся к амортизационной стойке в месте ее соединения с поворотным кулаком.

Стоит отметить, что конструкция макферсона у каждого производителя может отличаться. Например, на некоторых моделях амортизационная стойка с пружиной выступает как один конструктивный элемент, в других же — это два разных элемента.

Но самая главная особенность подвески данного типа — она является независимой и положение одного колеса в вертикальной плоскости не влияет на положение другого. Благодаря двойному креплению амортизационной стойки с помощью верхней опорной чаши к брызговику крыла и к поворотному рычагу с помощью нижней опорной чаши обеспечивается достаточно жесткая связка, но в то же время независимый ход колеса вверх-вниз остается довольно широким. (Правда, если с такой подвеской невнимательно ездить по дорогам с ямами и колдобинами, то можно очень быстро пробить амортизатор).

Мы описали основные элементы очень схематически. Любой автолюбитель, которому приходилось менять подшипники ступицы или стойки стабилизатора, подтвердит, что устройство подвески значительно более сложное.

Плюсы

Преимуществ у данного типа конструкции достаточно много. Сегодня она используется на огромном количестве моделей легковых автомобилей, преимущественно седанов и хэтчбеков бюджетного и среднего ценового сегмента. Это связано с низкими затратами на ее производство.

Благодаря тому, что опоры находятся на достаточно большом расстоянии по высоте друг от друга, силы, возникающие в местах их присоединения к корпусу, уменьшаются. Тем самым увеличивается ресурс службы.

Еще одним неоспоримым преимуществом данного типа подвески являются ее компактные размеры и небольшой вес, что непосредственно оказывает влияние на динамические характеристики автомобиля. Соответственно автомобили с менее мощными двигателями, например компактные хэтчбеки А-класса, могут демонстрировать вполне приличные характеристики при движении в условиях городских улиц или междугородних магистралей.

Преимуществом является и простота диагностики любых проблем. То есть если водитель во время управления автомобилем чувствует легкие толчки на неровностях дороги и сложности с управлением на скоростях выше 90 км/час, слышит постукивания, то это говорит о наличии неисправностей в шарнирах подвески.

Минусы

Идеального механизма на данный момент еще не изобрели, поэтому недостатков у макферсона тоже хватает.

Одним из основных минусов является сложность обслуживания. То есть если вам нужно заменить сайлентблок или амортизатор, придется полностью разбирать всю подвеску. Соответственно, если вы предпочитаете обслуживаться на СТО, то каждая замена влетит в копейку. Хотя с другой стороны детали, типа тех же сайлентблоков или пружин амортизатора, стоят относительно недорого.

Второй важный момент — проблемы с управлением на больших скоростях. Из-за увеличения или уменьшения хода амортизатора (например при торможении) положение колес относительно вертикальной оси может существенно изменяться. Из-за этого происходит уменьшение устойчивости.

Одним словом, если вы эксплуатируете автомобиль на слишком больших скоростях, да еще и по плохим дорогам, то ездить на шиномонтаж на развал-схождение придется очень часто.

На амортизационную стойку постоянно приходится достаточно большое давление, что со временем приводит:

  • к выходу амортизаторов из строя — текут, пробиваются;
  • к проседанию пружин — автомобиль начинает раскачиваться на поворотах, клевать носом при торможении;
  • к поломкам остальных элементов подвески;
  • деформациям кузова в местах крепления стойки — проблема актуальная для тех, кто ездит по плохим дорогам.

Учитывая, что недостатков очень большое количество, подвеска макферсон не предназначена для грузовиков. Это вполне понятно, поскольку для крепления продольных рычагов к подрамнику придется использовать массивные кронштейны. Кроме того, нагрузки в местах крепления будут постоянно возрастать, что приведет к необходимости дорогостоящего ремонта.

Не ставят макферсона на рамные внедорожники по двум основным причинам:

  • малый ход штока амортизатора — его не хватит для преодоления диагонального свешивания, когда одно из колес на неровных дорогах отрывается от земли;
  • сложность крепления верхних опор к раме — опять же понадобятся тяжелые кронштейны, что усложнит процесс обслуживания в условиях бездорожья.

Из-за проблем с развал-схождением не устанавливают такую подвеску и на гоночные автомобили.

Понятно, что конструкторы постоянно работают над решением тех или иных проблем. Тем не менее, покупая автомобиль с таким типом подвески, нужно учитывать его возможности, иначе вам не избежать дорогостоящих ремонтных работ по замене амортизаторов, пружин и рычагов.

Загрузка…

Подвеска МакФерсон — что это такое? Плюсы и минусы — Рамблер/авто

На легковых автомобилях устанавливаются разные типы подвесок. Но в последнее время одной из самых популярных стала подвеска МакФерсон. Это один из видов подвески легковых автомобилей. Суть ее состоит в том, что она позволяет расположить мотор и КПП поперечно. Но как же устроена эта система? Какие силовые элементы легли в ее основу?

Что представляет собой подрамник? Подрамник это несущий элемент. Крепится он кузову автомобиля за счет сайлентблоков. Ну а при таком креплении нередко возникают шумы и вибрации в салоне автомобиля. И именно поэтому, при креплении подрамника к основе автомобиля, используют специальные опоры, которые изготовлены из резины. Еще на подрамнике строится система рулевого управления любого автомобиля, так как он выступает фундаментом для крепления рулевого механизма.

Как соединяются рычаги с подрамником? Осуществлять управление автомобилем помогают поперечные рычаги. Они крепятся прямо к подрамнику при помощи специальных втулок. К каждому колесу своя втулка и свой поперечный рычаг. Чтобы повысить надежность данной конструкции, крепление специально делают двойным.

Это также придает жесткость этим элементам. Поворотный кулак устанавливается на конце поперечного рычага через шаровую опору. Благодаря тому, что данный элемент подвески соединен с рулевым механизмом, он обеспечивает управление поворотом колеса. Особую устойчивость поворотному кулаку обеспечивает амортизационная стойка. Еще на поворотном кулаке есть специальное отделение для тормозного суппорта.

Какие преимущества имеет подвеска данного типа? Во-первых, она довольно экономичная при производстве. Во-вторых, она имеет небольшие габариты и массу. В-третьих, многие элементы имеют большой запас прочности и простую конструкцию. В каких случаях она применяется?

Она очень часто устанавливается на бюджетные автомобили. Это модели таких автопроизводителей как: Toyota, Kia, Renault, Ford, Hyundai и другие. Ведь затраты на производство довольно небольшие, а конструкция простая. На грузовом транспорте такой тип подвески уже не устанавливается.

Но на легком коммерческом транспорте ставится именно такой вид. Теперь о премиальном сегменте. На дорогих автомобилях устанавливается подвеска на двух рычагах. Она более комфортная. Тем более у нее более высокие показатели кинематики. Но ее производство дороже.

Качество вождения? При езде особых недостатков не возникает. Самым главным плюсом является хорошая устойчивость на плохой дороге и дешевизна в обслуживании. В сравнении с аналогами, ремонт стоит приемлемых денег. Да и ресурс некоторых элементов довольно приличный.

Итог. Независимая подвеска в основном устанавливается на бюджетных автомобилях. И в принципе она проста в изготовлении и недорога в производстве. Но ухудшение кинематики в сравнении с другими видами, вынуждает производителей отказаться от этого типа подвески в пользу более дорогих аналогов.

Видео дня. Новый стандарт для автомобильных номеров вступил в силу в РФ

Подвеска МакФерсон McPherson — RacePortal.ru

ИСТОРИЯ

Подвеску Макферсона нередко называют амортизационной стойкой либо качающейся свечой. Главная её отличительная черта — наличие блока, состоящего из амортизатора, пропущенного внутри пружины. Иногда говорят о подвеске Макферсон с эластичным элементом, установленным отдельно от амортизатора, или с торсионом, использующимся вместо пружины, однако такие конструкции, по сути, являются творческими вариациями с иными техническими характеристиками.

Считается, что подвеска Макферсон была разработана в 40-е годы, хотя такое утверждение не полностью соответствует действительности. Ещё в 1912 году появились автомобили Fournier, в которых использовалась похожая схема, хотя направление движения задавалось отдельной стойкой.

В 1925 году компания FIAT создала подвеску с нижним рычагом и индивидуальной направляющей стойкой, которая конструктивно была очень похожа на современную ходовую часть типа Макферсон. Однако оба варианта подвески были достаточно сложны и дороги в производстве и ненадёжны, поэтому широкого распространения не получили.

Однако схема, предложенная итальянскими инженерами, понравилась ведущему конструктору компании Ford, Эрлу Макферсону, чьим именем и была впоследствии названа эта подвеска. Кроме того, он детально изучил широко распространённую ходовую часть с двумя асимметричными рычагами, закреплёнными в верхней и нижней точке ступицы. Такой вариант позволял разнести вертикальные и горизонтальные нагрузки на различные элементы подвески, увеличивая её надёжность. Кроме того, между рычагами оставалось пространство, в которое можно было пропустить приводной вал. С помощью двухрычажной схемы можно было создавать надёжные и долговечные переднеприводные автомобили, однако речь о доступной стоимости даже не шла.

Макферсон пошёл по пути упрощения. Он полностью избавился от верхнего рычага, шаровой опоры и прочих элементов, которые делали схему ненадёжной. Вместо них он установил классическую амортизаторную стойку, которую мы знаем, как подвеску типа Макферсон.

Точкой крепления стойки к кузову стал усилитель переднего крыла, который принял на себя основные нагрузки. Такая схема получилась очень удачной, поскольку она сочетала в себе надёжность, относительно хорошие эластокинематические параметры, простоту конструкции и значительную дешевизну. Для поворота колеса использовался специальный кулак, который перемещал шаровую опору, отвечавшую за положение колеса.

В классической подвеске Эрла Макферсона эта опора была своеобразным продолжением амортизаторной стойки, что делало её очень простой в изготовлении. Однако многие производители престижных автомобилей, которые заинтересовались подвеской Макферсон, монтировали управляемую шаровую опору максимально близко к колесу, что позволяло уменьшить плечо обкатки и достичь превосходного удобства управления автомобилем. Кроме того, подвеска Макферсон с отрицательным плечом обкатки позволила сделать современные автомобили безопасными, предотвратив потерю курсовой устойчивости при наезде на неровности.

Изначально Эрл Макферсон предполагал, что его подвеска в ещё более упрощённом варианте будет устанавливаться на заднюю ось автомобиля, что позволит сделать все четыре колеса абсолютно независимыми и улучшит характеристики управляемости. Однако компания Ford была не слишком заинтересована в использовании такой схемы — она предпочла ей заднюю полузависимую подвеску, соединённую эластичной поперечиной. А первый автомобиль с четырьмя колёсами, оснащёнными подвеской Макферсон — Chevrolet Cadet, не смог пройти ходовые испытания, и этот проект был закрыт.

Chevrolet Cadet 1947

В 1957 году впервые появился модернизированный вариант подвески Макферсон для задней оси автомобиля — его предложил главный конструктор и основатель компании Lotus Колин Чепмэн. Его идея состояла в том, что направление колеса должна была задавать сама приводная полуось, а амортизаторная стойка крепилась к верхней точке ступицы независимо от неё. Это позволило добиться очень высокой надёжности и избавиться от множества проблем классической подвески Макферсона. Кроме того, вариант Чепмэна позволял достаточно просто регулировать угол развала, приспосабливая ходовую часть автомобиля к его текущему весу.

Сейчас подвеска Макферсон активно применяется на массовых автомобилях и в ряде машин престижных брендов. Инженеры продолжают поиск путей её совершенствования, избавляясь от традиционных недостатков и находя новые преимущества. Однако некоторые производители вернулись к традиционной схеме с двумя качающимися рычагами, посчитав её более совершенной, а иные разработали собственную многорычажную конструкцию.

СТРОЕНИЕ

Большинство модификаций МакФерсон включают такие конструкционные элементы: стабилизатор поперечной устойчивости, амортизационную стойку, поворотный кулак, поперечный рычаг и подрамник. Также возможно использование торсиона в качестве упругого элемента.

Подрамник является несущим элементом подвески. Он крепится к кузову автомобиля с помощью резинометаллических опор – сайлентблоков. Применение резинометаллических элементов в конструкции подвески позволяют уменьшить вибрации и снизить шум. На некоторых автомоблиях предусмотрено жесткое крепление подрамника к кузову. К подрамнику крепятся опоры поперечного рычага, стабилизатор поперечной устойчивости, устанавливается рулевой механизм.

На подрамник с двух сторон крепятся поперечные рычаги (рычаг правого и левого колес). Каждый поперечный рычаг соединяется с подрамником в двух местах с помощью резиновых втулок. Двойное крепление рычага обеспечивает необходимую жесткость в продольном направлении. Другим концом поперечный рычаг через шаровую опору соединен с поворотным кулаком.

Поворотный кулак посредством шарнирного соединения крепится к рулевой тяге, обеспечивая поворот колеса. Верхняя часть поворотного кулака закреплена на амортизационной стойке, а нижняя соединена с поперечным рычагом. Также в нем размещены тормозной суппорт и подшипниковый узел.

Амортизационная стойка включает пружину и амортизатор, соосно расположенные с буфером сжатия. Верхняя часть стойки с помощью резиновой втулки крепится к брызговику крыла, нижняя соединяется с поворотным кулаком. Некоторые авто производители разъединяют пружину и амортизатор на два конструктивных элемента.

Стабилизатор поперечной устойчивости обеспечивает снижение боковых кренов автомобиля. Стабилизатор устанавливается в подрамнике посредством двух опор. Концы стабилизатора соединены с амортизаторными стойками с помощью соединительных штанг (стоек) с шарнирными наконечниками.

В некоторых машинах имеется раздельное расположение пружины и амортизатора — это все равно считается подвеской МакФерсон. Ведь её ключевой признак — это жесткая заделка стойки в поворотном кулаке. Такую схему часто называют «modified McPherson»: по сравнению с традиционной (когда амортизатор расположен внутри пружины), она позволяет уменьшить общую высоту конструкции, что играет на руку компоновщикам.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

Приведенное выше описание конструкции дает общее представление о том, что такое подвеска МакФерсон и как она работает. Одним из недостатков такой схемы является то, что плечо обкатки в ней имеет всегда положительное значение, иными словами, ось поворота находится с внутренней стороны от точки контакта колеса с дорогой. Это снижает курсовую устойчивость и создает значительные усилия на руле.

Проблема была решена известной немецкой компанией ZF Lemförder, которая предложила в классическую подвеску McPherson ввести ряд дополнительных элементов. Конструкция получила наименование Revo-Knuckle и была запатентована в Европе и на Американском континенте.

Введение двух шарниров в схему позволило разделить функции направляющей и поворотного механизма. Стойка McPherson с поворотным кулаком Revo Такая конструкция значительно уменьшает трение и возмущение от люфтов. По своим параметрам данная конструкция приближается к схеме с двумя рычагами.

Конструкторам удалось сделать узел, который устанавливается на машину без переделки ее кузова простой заменой. В итоге поведение в поворотах, особенно при наличии колеи стало заметно более устойчивым и предсказуемым.

Шесть МакФерсонов — на выбор

Святая простота оказалась довольно востребованным товаром. Прошло только 50 лет с момента освоения конструкции самой коммерчески выгодной подвески, но уже сегодня можно говорить о том, что на каких машинах не устанавливалась бы конструкция, по ее вине ни один автомобиль не терпел фиаско на рынке. Даже самые бюджетные.

В этом плане всех перекрыл Фиат, установив на модель Панда потрясающе экономичную конструкцию. На Панде даже нет рычага в полноценном понимании. Пружинная стойка с однотрубным амортизатором упирается сверху в кузов, а снизу ее держит торсионный стабилизатор поперечной устойчивости и малюсенький поворотный рычаг, который крепится к стойке элементарным болтом. Даже проще, чем в восьмерке. В общем, за эти годы можно уже выделить шесть разновидностей подвесок МакФерсон.

После Дженерал Моторз МакФерсон ушел работать в компанию Форд. Макферсон классический Именно тот, который качал Форд Консул в 1949 году, похожий устанавливают на ВАЗ. Конструкцию отличает узкий нижний рычаг, который намертво жестко крепился к стабилизатору поперечной устойчивости. Одновременно и плюсы и минусы такой конструкции то, что стабилизатор слишком много на себя брал. Кроме своих основных функций, он служил еще дополнительным плечом нижнего рычага, не давая уходить машине в сторону при разгоне и торможении.

Макферсон с треугольным рычагом Эта схема появилась в начале 70-х на автомобилях Кадетт Е. Прочный треугольный рычаг крепился не к кузову, а к подрамнику. Подрамник же висел на резиновых сайлент-блоках, поглощая все дорожные вибрации, делая переднюю подвеску максимально комфортной.

Немакферсон Макферсон, но не совсем, поскольку короткая пружина устанавливалась отдельно от амортизатора. Амортизатор все так же упирался в чашку, приваренную к кузову на колесной арке. Такая предательская конструкция показала себя гораздо выносливее, чем настоящий Макферсон. 124-е и 201-е Мерседесы оборудовались именно такой конфигурацией, а Форд Транзит спрыгнул с такой конструкции только в 2001 году. Надежность обеспечивалась именно снижением нагрузки на верхнюю опорную часть, поэтому вы никогда не увидите Транзит с раздолбанной опорной частью в верхней чашке колесной арки.

Беспружинный Как назвать этот МакФерсон, сказать тяжело, поскольку в нем напрочь отсутствуют пружины. Хитрые итальянцы применили вместо нее продольные торсионы на Фиат 130. Торсионы, кстати ждали и Жигули, если бы не главный конструктор МЗМА, который входил в состав комиссии по приемке Фиата. Он серьезно поскандалил с итальянцами по этому поводу и по поводу нижневального двигателя, который итальянцы хотели втюхать советским лопуховатым инженерам-приемщикам. Но дело не в этом, а в том, что и на Мерседесах Спринтер и Фольксвагенах ЛТ в 90-х применялся Макферсон такого типа, только с поперечной рессорой.

Американский Макферсон Такая разновидность применяется только на задней подвеске. Здесь работают аж три рычага — один поперечный и два продольных. Практически на всех переднеприводных американцах 80-90-х годов стоит такая задняя подвеска, а за ними не отстают некоторые корейцы и японцы.

Макферсон Рено Это однозначно правильное название, поскольку такая схема применяется только на этих французских автомобилях. Чтобы избежать всех недостатков макферсона по управляемости, которых предостаточно, французы применили шкворня. Такие, как на Волге. Только не тот резьбовой скрипящий кошмар, конструкция получилась более элегантной. Стойка здесь неповоротная, а колесо с кулаком поворачиваются, удерживаясь шаровыми опорами. 

ПРЕИМУЩЕСТВА менее затратная при производстве в сравнении с исполнением подвески на двойных поперечных рычагах относительно компактная меньшая неподрессоренная масса значительный ресурс верхней опоры стойки, представляющей собою упорный подшипник качения легкая диагностика неисправностей вследствие наличия чётких симптомов износа

Еще одним плюсом такой конструкции стала ее смехотворная цена. По сравнению с двухрычажной подвеской, передняя подвеска МакФерсон стоит втрое дешевле и вчетверо дешевле, чем многорычажная. Еще свое существование она оправдала тем, что очень упростила жизнь конструкторам, которые разрабатывают переднеприводные автомобили. Представьте, сколько места экономит МакФерсон в колесной арке.

Передняя подвеска МакФерсон по стоимости выходит в несколько раз дешевле, чем многорычажная Подкапотное пространство увеличилось вполовину, а это позволило устанавливать и поперечные двигатели с коробкой вместе, и все навесное оборудование, а в некоторых еще места на запаску и на ящик с инструментами хватает. Кстати, об инструментах. МакФерсон так просто не разберешь. Имеется в виду классическая стойка с пружиной и амортизатором в одном блоке. Для этого применяется хитрый и дорогой прибор, который предназначен для разборки стоек.

НЕДОСТАТКИ сравнительно с подвеской на двух продольных или поперечных рычагах, параметры кинематики несколько хуже необходимость усиления брызговика крыла работа подвески «на пробой» и езда по плохим дорогам приводит к образованию усталостных трещин в точках крепления стоек на брызговике крыла частый выход из строя амортизационных стоек с необходимостью трудоемкой и дорогостоящей их замены передача дорожных шумов на кузов и в салон относительно меньшая компенсация «клевка» (продольного крена) при торможении Недостатки подвески ограничивают возможность её применения. Так, несмотря на преимущество в стоимости изготовления, из-за некоторого ухудшения кинематики её практически не устанавливают в дорогостоящих и гоночных моделях авто. Большие нагрузки в зоне крепления стойки и связанный с ними быстрый износ конструкции не позволяет использовать МакФерсон в качестве независимой подвески в легких грузовых автомобилях. Из-за этих недостатков часть производителей авто класса «люкс» отказалась от использования МакФерсона, продолжая совершенствовать подвеску на двойных поперечных рычагах. Вместе с тем, конструкционные преимущества и дешевизна сделали МакФерсон распространенным типом подвески для бюджетных машин.

 

схема, устройство, принцип действия, плюсы и минусы

Современный автомобиль представляет собой сложнейшее высокотехнологичное устройство. В его конструкцию в процессе развития заложено множество оригинальных инженерных решений.

подвеска типа МакФерсон что это такое

Подвеска McPherson

Одна из таких разработок — подвеска типа МакФерсон. Что это такое и как она работает разберемся вместе. Для того чтобы понять принцип работы конструкции необходимо знать ее устройство и взаимодействие ее основных элементов между собой.

Всякий сложный механизм имеет определенные достоинства и недостатки, а используемые в технике схемы являются предметом компромисса между технологичностью и высокими параметрами.

Не безынтересна также история изобретения подвески МакФерсон и происхождение самого названия. Экскурс в прошлое позволит лучше понять ход мысли инженеров, работавших над конструкциями автомобилей.

История изобретения и развития

В названии конструкции употребляется фамилия изобретателя, сотрудника компании «Форд» Earl Steel McPherson. Впервые данный тип подвески был применен на серийной модели Ford Vedette после Второй мировой войны в 1948 году. Инженер изначально работал в конструкторском бюро компании GM над автомобилем для широкого потребителя Chevrolet Cadet.

Модель в серию не пошла, а конструктор ушел к конкурентам, где и применил собственные наработки. На деле же подвески такого типа несколько иной конфигурации без поперечного качающегося рычага применялись еще на заре автомобилестроения.

В 20-х годах прошлого века в итальянской компании «Фиат» инженером Гуидо Форнаца была разработана принципиальная схема и запатентована в Соединенных Штатах 15 сентября 1925 года.

Компоновка имела привычный для нас вид с нижним качающимся рычагом и поворачивающейся вертикальной стойкой. Американский конструктор Earl Steel McPherson использовал общий принцип действия, доработал и реализовал его в металле. Основной сложностью на начальном этапе был невысокий ресурс телескопических стоек. С развитием технологий данную проблему удалось решить.

Изначально данный тип подвески планировалось применить не только в передней части автомобиля, но и сзади. После долгих обсуждений выбор был сделан в пользу традиционной схемы. Впервые такой тип подвески задних колес был применен в 1957 году Колином Чепменом на модели «Лотус Элит». В силу этого обстоятельства в Новом Свете и Великобритании данную конструктивную схему принято называть подвеской типа Chapman.

Альтернативным вариантом истории развития подвесок данного типа можно считать конструкцию с двумя рычагами разной длины. Верхний узел при этом значительно короче нижнего, а пружин с амортизатором располагалась над ними. Такая схема применяется в полноприводной «Ниве», вал с внешним шарниром равных угловых скоростей находится как раз между рычагами.

Подвеска МакФерсон: схема, устройство и принцип работы

В семидесятые годы подвеской такого типа снабжали большинство автомобилей, в том числе и тех, что относятся в бизнес классу. Среди них были довольно крупные модели Ауди -100, Мерседес-124 и Опель Сенатор.

Впоследствии от такой практики пришлось отказаться, массовая эксплуатация выявила некоторые недостатки компоновки, которые невозможно было устранить без изменения конструктивной схемы.

Видео — схема подвески МакФерсон:

Подвеска McPherson имеет более простое устройство по сравнению с классической схемой и отличается от нее по принципу действия. Узел состоит из следующих частей:

  • нижнего рычага с шаровой опорой;
  • ступицы колеса с тормозным диском;
  • кулака поворотного со щитом и рулевой тягой;
  • стойки телескопической с нижней опорной чашкой;
  • буфер сжатия с резиновым или пластиковым защитным чехлом;
  • витая пружина;
  • опорный подшипник с верхней чашкой;
  • тяга поперечной устойчивости с рабочими резинометаллическими элементами и креплениями.

Подвеска МакФерсон, основные детали устройства которой приведены в списке, является одной из самых распространенных схем. Существуют и другие ее разновидности, имеющие некоторые отличия в отдельных деталях.

Так, на культовом автомобиле Porsche-911 вместо витой пружины был использован торсион для уменьшения общей высоты конструкции. Похожая схема была применена в некоторых машинах французского производства.

подвеска МакФерсон схема и список деталей

Схема подвески МакФерсон

На одном из самых удачных автомобилей Mercedes-Benz модели W124 компоновка была изменена и пружина устанавливалась отдельно от телескопической стойки. Похожее по типу устройство подвески McPherson было и на машинах фордовской платформы, которая носит наименование Фокс. Потенциал данной конструктивной схемы полностью еще далеко не использован и у нее имеются перспективы развития.

Узлы такого типа отличаются компактностью и простотой, что и определяет их широкое распространение в автомобилестроении. Подвеска МакФерсон представляет собой конструктивную схему, в которой амортизирующая стойка крепится в верхней части к брызговику моторного отсека. Снизу она жестко соединяется с поворотным кулаком, вся конструкция может вращаться в определенных пределах. Ось проходит через подшипник, установленный на кузове и смонтированную на рычаге шаровую опору.

Телескопическая стойка в независимой пружинной подвеске McPherson выполняет целых три функции:

  • определяет направление хода механизма в вертикальной плоскости;
  • гасит возникающие при этом колебания;
  • является своеобразным поворотным шкворнем для колес.

В общем виде работа подвески данного типа выглядит следующим образом: когда колесо проезжает по неровности на дороге, то поднимается вверх или опускается вниз. Возникающая при этом нагрузка воспринимается пружиной, которая сжимается или, напротив, распрямляется. При этом телескопическая стойка удлиняется или сокращается. Часть нагрузки передается на корпус автомобиля.

Пружина при этом начинает распрямляться, восстанавливая свою форму, что ведет к удлинению стойки. Возникают колебания, которые гасятся встроенным амортизатором. Это позволяет свести к минимуму вертикальные перемещения кузова относительно поверхности земли. При выполнении маневра, стойка в сборе с кулаком и установленным на ступице колесом поворачивается. Автомобиль при этом изменяет направление движения.

 

Видео — как работает подвеска МакФерсон:

Подвеска типа МакФерсон преимущественно используется на переднеприводных автомобилях, на которых силовой агрегат размещается поперек хода. Она имеет целый ряд преимуществ перед классической двухрычажной компоновочной схемой, в тоже время по многим параметрам она ей значительно уступает.

В процессе проектирования конструкторам приходится решать сложную задачу по выбору определенной конструкции с учетом всех ее особенностей.

Плюсы и минусы подвески McPherson

Всякий механизм или компоновочная схема имеет свои сильные и слабые стороны. Данное обстоятельство в полной мере касается и спроектированной американским инженером МакФерсон подвески, она тоже имеет свои плюсы и минусы. Выбор типа данного узла в ходе опытно-конструкторских работ всегда является предметом компромисса между технологичностью, компактностью и кинематическими свойствами.

Основные достоинства

По общему мнению специалистов и отзывам автомобилистов подвеска МакФерсон обладает целым рядом положительных свойств. Перечень их довольно значительный и в числе прочих можно назвать следующие:

  • Высокая технологичность конструкции и относительно небольшие затраты на разработку и изготовление. Обычно узел поступает на сборочный конвейер единым блоком, что значительно сокращает временные затраты.
  • Небольшие габариты подвески в поперечном и продольном направлении относительно хода автомобиля.
  • Значительный размер по вертикали позволяет обеспечивать необходимый ход подвески в широких пределах.
  • Расстояние между опорными точками конструкции велико, что способствует снижению нагрузок на кузов автомобиля.
  • Меньшая в сравнении с иными конструктивными схемами масса неподрессоренных узлов.
  • Большой ресурс деталей подвески.

В силу рационального распределения усилий в подвеске нижний рычаг и шаровая опора не испытывают значительных нагрузок. Это обстоятельство увеличивает срок службы не только названных элементов, но и сайлент-блоков, и резинометаллических втулок.

Существенно упрощается определение неисправных узлов. В силу названных выше преимуществ подвеска McPherson получила большое распространение на автомобилях с приводом на передние колеса и расположенными поперек хода двигателями.

Недостатки

Конструктивная схема наряду с названными выше сильными сторонами имеет и целый ряд слабых мест. К числу недостатков подвески типа McPherson можно отнести следующие:

  • Некоторое ухудшение кинематики особенно при значительных ходах элементов относительно кузова. При этом происходит изменение нормального положительного развала на отрицательный. Управляемость и устойчивость машины в таком случае ухудшается.
  • Основная нагрузка от работы подвески приходится на брызговик моторного отсека, который приходится укреплять. Длительная эксплуатация на плохих дорогах может привести к его постепенному разрушению.
  • Телескопическая стойка – амортизатор подвергается большим нагрузкам, что при длительных поездках по плохим дорогам приводить к выходу из строя нижнего клапана. Это, в свою очередь, влечет за собой повреждение опорной площадки на кузове, устранение которых требует специального оборудования при дорогостоящем ремонте.
  • Высокая шумность подвески и сложности в нанесении звукоизолирующих покрытий.
  • Сильное продольное раскачивание кузова автомобиля, которое возникает при торможении. Клевок плохо компенсируется подвеской, а в силу особенностей расположения поперечных рычагов он даже несколько усиливается.
  • Большой диаметр штока стойки амортизатора вызывает соответствующее увеличение трения. Дополнительные усилия необходимые для преодоления сопротивления вызывает ухудшение реакции подвески на неровности дороги.

Указанные недостатки делают практически невозможным применение изобретенной МакФерсоном подвески в конструкциях следующих классов машин: гоночные и спорткары, грузовиках, внедорожниках, автомобилях с рамой.

До недавнего времени подвеска такого рода не использовалась на транспортных средствах с гидропневматической подвеской. Элементы конструкции просто негде было размещать. Проблема была решена только в 90-е годы прошлого века.

Перспективы развития

Приведенное выше описание конструкции дает общее представление о том, что такое подвеска МакФерсон и как она работает. Одним из недостатков такой схемы является то, что плечо обкатки в ней имеет всегда положительное значение, иными словами, ось поворота находится с внутренней стороны от точки контакта колеса с дорогой. Это снижает курсовую устойчивость и создает значительные усилия на руле.

Проблема была решена известной немецкой компанией ZF Lemförder, которая предложила в классическую подвеску McPherson ввести ряд дополнительных элементов. Конструкция получила наименование Revo-Knuckle и была запатентована в Европе и на Американском континенте. Введение двух шарниров в схему позволило разделить функции направляющей и поворотного механизма.

Независимая пружинная McPherson

Стойка McPherson с поворотным кулаком Revo

Такая конструкция значительно уменьшает трение и возмущение от люфтов. По своим параметрам данная конструкция приближается к схеме с двумя рычагами. Конструкторам удалось сделать узел, который устанавливается на машину без переделки ее кузова простой заменой. В итоге поведение в поворотах, особенно при наличии колеи стало заметно более устойчивым и предсказуемым.

Независимая пружинная McPhersonНовые требования к автомобильным шинам — о соответствии авторезины сезону следует знать всем водителям.

Подбор дисков по марке автомобиля (подробнее) можно произвести в онлайн режиме.

Тем, кто не знает для чего нужна балансировка колес, будет полезно прочитать эту статью.

Как поменять масло в АКПП самому — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/transmissiya/akpp/kak-zamenit-maslo.html, достаточно тонкая процедура.

Видео — работа подвеска МакФерсон на автомобиле:

Может заинтересовать:

Независимая пружинная McPherson
Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Добавить свою рекламу

Независимая пружинная McPherson
Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Независимая пружинная McPherson
Подарки для автолюбителей — что выбрать?

Добавить свою рекламу

Независимая пружинная McPherson
Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Добавить свою рекламу

Что такое стойка Макферсон?

Термин «стойка Макферсон» может относиться как к типу стойки, так и к системам подвески, в которых они используются. В системе подвески этого типа используется один компонент (одноименная стойка Макферсон), который заменяет два компонента, которые присутствовали в более ранних системах: подвеску для колеса и шарнир для рулевого управления. В более ранних системах обычно использовались пружина, амортизатор или другой компонент для требований подвески, а также такой компонент, как шкворень, который служил поворотной осью.Это упрощение приводит к тому, что системы стоек МакФерсон дешевле в производстве, чем другие системы, хотя есть и некоторые недостатки.

Стойки

МакФерсон популярны на протяжении десятилетий.

История стойки Макферсон

История стойки MacPherson восходит к более ранней системе, которая первоначально использовалась Fiat. Эта система, которая датируется 1920-ми годами, и другая аналогичная конструкция на основе листовой рессоры, которая использовалась французским автопроизводителем Cottin-Desgouttes, являются ранними примерами конструкции, объединяющей шарнир рулевого управления и подвеску в один компонент.

Основываясь на этих более ранних идеях, Эрл Макферсон первым начал разрабатывать свою собственную систему, в которой использовалась унифицированная цилиндрическая пружина и узел амортизатора в 1940-х годах. Его первая работа над этим новым типом подвески была сделана, когда он работал в General Motors, где был главным инженером их проекта «легкий автомобиль». Идея заключалась в том, чтобы создать автомобиль, который был бы легче, маневреннее и дешевле, чем что-либо на рынке, и система подвески MacPherson сыграла важную роль в этой конструкции.Однако General Motors в конечном итоге закрыла проект до того, как он реализовался.

Эрл Макферсон указан в патентной заявке Форда 1949 года.

После того, как General Motors прекратила свой проект легковых автомобилей, Макферсон покинул компанию и перешел на работу с Ford. Он взял свои идеи с собой, и в 1949 году Форд получил патент (изобретателем которого был Макферсон) на конструкцию Макферсона. В этом патенте указано, что стабилизатор поперечной устойчивости выполняет функцию натяжного стержня.Эта система впервые появилась на Ford Vedette в 1949 модельном году, и другие Ford (в Англии и Франции) также использовали ее в 1950-х и 1960-х годах. Однако ряд факторов помешал немедленному широкому распространению этой технологии.

Когда в 1960-х годах конструкция unibody начала набирать популярность, автопроизводители еще раз взглянули на подвеску со стойками MacPherson. Из-за способа установки амортизационных стоек MacPherson они лучше подходят для монококовых конструкций, которые представляют собой модифицированную форму unibody.Это связано с тем, что верхняя точка крепления каждой стойки должна располагаться значительно выше, чем рама в конструкции «корпус на раме». Поскольку весь кузов автомобиля обеспечивает структурную опору в конструкции монокока, повсеместное внедрение цельного кузова также привело к широкому применению систем подвески со стойками Макферсон.

Хотя современные стойки MacPherson все еще носят имя Эрла Макферсона, большинство из них не подпадают под действие его патента .Это связано с тем, что автопроизводители обычно используют А-образный рычаг для нижнего рычага управления, что эффективно устраняет необходимость в стабилизаторе поперечной устойчивости / натяжной штанге.

Как работает подвеска Макферсон?

Компоненты системы подвески стойки МакФерсон.

В системах подвески стойки

MacPherson обычно используется поворотный кулак или держатель ступицы, который имеет две точки крепления, которые прикрепляют его к кузову автомобиля. Нижняя точка крепления прикрепляется к поперечному рычагу или нижнему рычагу подвески, и именно это соединение определяет как продольную, так и поперечную ориентацию колеса в сборе.

В свою очередь, верхняя точка крепления поворотного кулака или ступицы каким-то образом прикреплена к узлу, содержащему цилиндрическую пружину и амортизатор. Именно эта комбинация корпуса, пружины и демпфера называется стойкой или, точнее, стойкой Макферсона. Обычно он проходит вверх в корпус unibody и прикручивается к месту, которое называется опорой стойки.

Другим основным определяющим фактором в подвеске стойки Макферсон является то, что ось стойки также служит верхней поворотной осью (нижняя ось является точкой крепления между поворотным кулаком и рычагом управления или гусеницей.) Эта верхняя точка поворота прикреплена к концу рулевой тяги, которая, в свою очередь, прикреплена к рулевому механизму.

Преимущества и недостатки амортизаторов Макферсон

Основные преимущества стоек МакФерсон связаны с относительной простотой этих систем. Поскольку верхний рычаг управления полностью исключен, подвески стойки MacPherson требуют меньшего количества компонентов, а это означает, что их производство дешевле, чем другие типы систем подвески. Эта простота также означает, что они занимают меньше места, что является огромным преимуществом для небольших транспортных средств.Поскольку с обеих сторон моторного отсека занимает меньше места, остается больше места для двигателя и других компонентов.

Простота амортизационных стоек MacPherson означает, что весь узел, включая ступицу, ротор и тормозной суппорт, можно снять как единое целое.

Конечно, общая простота амортизационных стоек МакФерсон также имеет ряд недостатков. Хотя облегчает настройку геометрии подвески при ремонте (т.е. если ничего не согнуто, и вы все прикрутите болтами, то и кастер, и развал будут правильными), та же самая простота означает, что угол развала обязательно изменяется при изменении вертикального положения колеса. В итоге подвеска стойки MacPherson обычно рассматривается как имеющая худшие характеристики управляемости по сравнению с другими системами подвески (например, на двойных поперечных рычагах и т. Д.)

Другая основная проблема со стойками MacPherson связана с способом крепления к кузову автомобилей.Поскольку верх стойки обычно устанавливается высоко в стойке стойки, а ее ось проходит прямо вниз к колесу, колебания от колеса передаются непосредственно на кузов транспортного средства. Это может привести к чрезмерному дорожному шуму и вибрации, которые несколько смягчаются втулками и другими компонентами и механизмами.

Неисправность стойки Макферсон

Поскольку стойка в системе стойки Макферсон является неотъемлемой частью как системы рулевого управления, так и системы подвески, отказ может иметь катастрофические последствия.Если неисправность происходит в точке крепления конца рулевой тяги или в точке крепления поперечного рычага, шина может повернуться под углом и привести к потере управления водителем. В некоторых случаях автомобиль может даже катиться. Подобные отказы обычно являются результатом производственных дефектов или ударных повреждений, а не изношенных или плохо обслуживаемых деталей.

Большинство отказов стоек MacPherson связаны с износом демпфера, который происходит через определенные промежутки времени. В большинстве случаев неисправность этого типа можно устранить, сняв узел стойки, ослабив натяжение пружины с помощью специального инструмента для сжатия и заменив картридж амортизатора.Часто это простая процедура крепления на болтах, но некоторые узлы стоек необходимо после этого тщательно выровнять, чтобы обеспечить правильную настройку развала и ролика.

,

Стойка Макферсон

Простая амортизационная стойка Макферсон на левом переднем колесе заднеприводного автомобиля. Передняя часть автомобиля вверху справа на изображении.

Красная секция: поворотный кулак или опора ступицы
Синяя секция: нижний рычаг или поперечный рычаг
Голубая секция: поперечная тяга рулевого механизма
Нижняя фиолетовая секция: радиальная тяга
Верхняя фиолетовая секция: спиральная пружина
Желтая секция: трубчатый корпус, содержащий амортизатор или демпфер

Стойка MacPherson — это система подвески автомобиля, в которой ось телескопического амортизатора используется в качестве верхней оси поворота.Он широко используется в современных автомобилях и назван в честь Эрла С. Макферсона, разработавшего дизайн.

История

Эрл С. Макферсон разработал конструкцию стойки в 1949 году, частично основываясь на конструкции, созданной Гвидо Форнака из FIAT в середине 1920-х годов. [1] Возможно, MacPherson был вдохновлен подвеской французского Cottin-Desgouttes, который использовал ту же конструкцию, но с листовыми рессорами. Передняя подвеска Cottin-Desgouttes, в свою очередь, была вдохновлена ​​Дж.Дизайн Уолтера Кристи 1904 года, и он был вдохновлен растениями. [2]

Первым автомобилем, оснащенным стойками Макферсон, был Ford Vedette 1949 года, [3] , он также был принят на вооружение Ford Consul 1951 года, а затем Zephyr. Первоначально Макферсон разработал конструкцию для использования на всех четырех колесах (например, Mitsubishi Starion), но в производственных приложениях он использовался только для передней подвески, где он обеспечивает поворотный шарнир (шкворень), а также опору подвески для колеса.

Проект

Стойки

MacPherson состоят из поперечного рычага или прочного компрессионного рычага, стабилизированного вторичным рычагом, который обеспечивает нижнюю точку крепления ступицы или оси колеса. Эта система нижнего рычага обеспечивает как поперечное, так и продольное расположение колеса. Верхняя часть ступицы жестко прикреплена к внутренней части собственно стойки, внешняя часть которой проходит вверх прямо до крепления в корпусе кузова транспортного средства.

Чтобы быть действительно успешным, стойка MacPherson потребовала введения конструкции unibody (или monocoque), потому что ей нужно значительное вертикальное пространство и прочное верхнее крепление, которые могут обеспечить unibody, одновременно улучшая их за счет распределения напряжений. [4] Стойка обычно будет нести как спиральную пружину, на которой подвешен корпус, так и амортизатор, который обычно представляет собой картридж, установленный внутри стойки (см. Койловер). Стойка также обычно имеет рулевой рычаг, встроенный в нижнюю внутреннюю часть. Вся сборка очень проста и может быть предварительно собрана в единое целое; Кроме того, исключая верхний рычаг управления, он позволяет увеличить ширину моторного отсека, что полезно для небольших автомобилей, особенно с двигателями с поперечным расположением, такими как у большинства автомобилей с передним приводом.При необходимости его можно дополнительно упростить, заменив радиусный рычаг стабилизатором поперечной устойчивости (торсион). [4] По этим причинам он стал почти повсеместным среди производителей дешевых товаров. Кроме того, он предлагает простой метод настройки геометрии подвески. [5]

Преимущества и недостатки

Несмотря на то, что это популярный выбор из-за своей простоты и низкой стоимости изготовления, конструкция имеет несколько недостатков в отношении качества езды и того, как она влияет на управляемость автомобиля.Геометрический анализ показывает, что вертикальное перемещение колеса невозможно без некоторого изменения угла развала колес, бокового перемещения или того и другого. Обычно считается, что она не дает такой хорошей управляемости, как подвеска на двойных поперечных рычагах, потому что она дает инженерам меньше свободы в выборе изменения развала и центра крена. Другим недостатком является то, что он имеет тенденцию передавать шум и вибрацию от дороги непосредственно на корпус кузова, что обеспечивает более высокий уровень шума и ощущение «резкости» при езде по сравнению с двойными поперечными рычагами, что требует от производителей добавления дополнительных механизмов шумоподавления или гашения и изоляции. ,Кроме того, из-за его большего размера и прочности, а также большей степени прикрепления к конструкции транспортного средства, когда внутренние уплотнения амортизирующей части изнашиваются, замена является дорогой по сравнению с заменой простого амортизатора. [ необходима ссылка ]

Несмотря на эти недостатки, стойки Макферсон все еще используются на высокопроизводительных автомобилях, таких как Porsche 911, несколько моделей Mercedes-Benz и почти все современные BMW (включая новый Mini), за исключением X5 2007 года, [6] 2009 7 -серия, 2011 5-я серия и 5-я серия GT ,. «Автобзор Х5 2007 года». http://www.autocar.co.uk/CarReviews/FirstDrives/BMW-X5-4.8i-SE/222801/. Проверено 12 апреля 2007.

Внешние ссылки

,Стойка

Макферсон против подвески с двумя поперечными рычагами (за и против)

Обновлено

В каждом автомобиле есть система подвески, которая прикрепляет колеса ко всему автомобилю. Система подвески предназначена для обеспечения устойчивости при рулевом управлении, максимального контакта шин с дорогой и обеспечения комфорта пассажиров.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Система подвески состоит из нескольких частей и компонентов, таких как рычаги, шины, амортизаторы, воздух в шинах, система рулевого управления, шарниры, подшипники, втулки и пружины.Однако не все системы подвески одинаковы.

Существуют различные типы систем подвески для транспортных средств. Двумя наиболее распространенными системами подвески, которые создаются для легковых автомобилей, являются система подвески MacPherson и система подвески на двойных поперечных рычагах.

Стойка МакФерсон против двойных поперечных рычагов

В чем разница между этими двумя системами подвески? Ну, для начала, вы найдете систему подвески MacPherson рядом с передней частью автомобиля, а система подвески на двойных поперечных рычагах расположена рядом с задней частью.

У каждого типа системы есть свои преимущества и недостатки. Вам решать, какая конкретная система лучше всего подходит для ваших нужд.

Подвеска MacPherson

MacPherson strut suspension

MacPherson strut suspension

Преимущества

Стойки подвески MacPherson отлично справляются с задачей удержания транспортного средства ровным на дороге. Они также не занимают слишком много места, оставляя больше места для пассажиров.

Поскольку подвеска Macpherson имеет меньшую неподрессоренную массу, она делает автомобиль легче, чем подвеска на двойных поперечных рычагах.Этот меньший вес позволяет автомобилю ускоряться на более высоких скоростях.

Кроме того, Вам будет комфортнее управлять этим транспортным средством. А если вы экономны, MacPherson производится недорого, что означает более низкую цену для потребителей.

Недостатки

Подвеска МакФерсон имеет длинную вертикальную сборку. Если вам по какой-либо причине необходимо опустить автомобиль, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами.

Любой, кто водит гоночный или спортивный автомобиль, не захочет использовать эту подвеску, потому что эти типы автомобилей часто опускаются ближе к земле.

Кроме того, из-за своего вертикального характера выполнение поворотов может означать, что ваши шины не так сильно касаются дороги. Это сильно ограничит ваш контроль над автомобилем.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

double wishbone suspension

double wishbone suspension

Преимущества

Подвеска на двойных поперечных рычагах имеет вертикальные верхний и нижний рычаги подвески, которые усиливают отрицательный развал. В результате ваш автомобиль имеет лучшую устойчивость на дороге, поскольку шины больше касаются дороги.

Кроме того, углы установки колес остаются неизменными, как и рулевое управление.Это позволит вам лучше управлять автомобилем во время вождения, независимо от нагрузки на него.

Таким образом, если вы ищете подвеску, которая позволяет вам управлять автомобилем стабильно и стабильно, то подвеска на двойных поперечных рычагах должна быть вашим первым выбором.

Недостатки

Единственный минус, который можно сказать о подвеске на двойных поперечных рычагах, — это ее дороговизна. Эта система подвески намного сложнее, чем подвеска MacPherson, а это значит, что ее создание обходится производителям дороже.

Система подвески на двойных поперечных рычагах состоит из множества компонентов. Если одна часть выйдет из строя или износится, вся подвеска перестанет работать должным образом. Вам, как владельцу, потребуется больше денег на обслуживание и ремонт.

Заключение

Теперь, когда вы ознакомились с преимуществами и недостатками системы подвески MacPherson и двойных поперечных рычагов, какую из них вы считаете лучшим выбором?

Что ж, если вы большой поклонник доступности и меньших затрат на обслуживание, то MacPherson должен быть вашим выбором.Но если вы предпочитаете систему подвески, которая дает отличные характеристики, выберите вместо нее двойной поперечный рычаг.

.

Обновление вставок для опор МакФерсон | Как работает автомобиль

Стойка для замены агрегата


Стойка для замены агрегата имеет съемную верхнюю часть, удерживаемую зажимом и двумя болтами.

Когда
демпфер
внутри Макферсон
стойки
изнашивается, вы можете купить сменный картридж, который — в зависимости от типа — может включать или не включать новые детали для самой стойки.

Вам понадобится пара
Катушка-весна

компрессоры
,При необходимости возьмите их напрокат, не используйте самодельные зажимы, проволоку или шнур. Они небезопасны.

Ослабьте колесные гайки и поднимите автомобиль на
ось
стоит под
шасси
или
Рамка
члены.

Снимите колеса и откройте капот или крышку багажника, чтобы получить доступ к
подвеска
сверху и снизу.

Снятие штатной стойки


Стандартная стойка МакФерсон, которая не откручивается посередине.Он крепится тремя болтами вверху и двумя внизу.

Отвинтите три гайки над креплением, чтобы освободить верх стойки. Не ослабляйте центральную гайку между ними, иначе
катушка
пружина из стойки.

Снимите два болта под гусеницей.
рычаг управления
, которые крепят стойку к руке.

На этом этапе проверьте подвеску, прежде чем продолжить: на некоторых автомобилях нет необходимости отключать какое-либо рулевое управление.
шаровые шарниры
или стабилизатор поперечной устойчивости (если есть).

В других случаях необходимо отсоединить конец рулевой тяги, а иногда и рычаг подвески гусеницы, стабилизатор поперечной устойчивости или и то, и другое.

Зажим гибкий
тормозной шланг
чтобы закрыть это. Используйте зажим для тормозного шланга.

Отключите
шланг
от жесткого тормозного патрубка на стойке, отвернув накидную гайку.

Поднимите стойку и тормоз в сборе с поперечного рычага гусеницы. Будьте осторожны — они тяжелые. Вам может понадобиться помощник.

При повторной сборке
кровоточить
тормоза и долить
главный цилиндр
если необходимо.


Отвинтите три гайки крепления стойки, но не центральную гайку.


Перед отсоединением шланга зажмите тормозной шланг зажимом для тормозного шланга.


Отделите стойку от поперечного рычага гусеницы, открутив два болта под рычагом.


Отсоедините тормозной шланг от штуцера на стойке. Заглушите конец жесткой трубы.

Снятие стойки для замены агрегата


Стойку для замены блока можно разделить на две части, сняв два или три болта.

Отвинтите две гайки (на некоторых автомобилях три) над верхней монтажной башней, чтобы освободить верхнюю часть стойки.

Не откручивайте центральную гайку между ними, иначе винтовая пружина ослабнет.

Верхняя часть подкоса крепится к нижней части болтами — их может быть один, два, а иногда и три.


Самый нижний из болтов, разделяющих секции стойки, может быть эксцентричным — установите его точно в такое же положение.
Отвернув болты, освободите верхнюю часть стойки.

Нижний или нижний болт может быть
эксцентричный
, как средство настройки
выпуклость
, Отметьте его головку, чтобы вы могли снова установить ее в том же положении.

Снимите гайки и вытащите болты, чтобы освободить верхнюю половину стойки.

Снятие и установка демпфера


Зажмите распорку в тисках так, чтобы верхний конец был выше.Перед снятием центральной гайки сожмите пружину.

Зафиксируйте стойку в тисках так, чтобы верхний конец был выше нижнего, чтобы масло не вытекло.

Fit
пара пружинных компрессоров охватывает не менее четырех витков пружины и равномерно затягивается до тех пор, пока пружина не будет хорошо сжата и напряжение на верхней опоре пружины не будет снято.


На стойке для замены блока используйте шестигранный ключ, чтобы освободить верхнюю часть, удерживая внешний шестигранник гаечным ключом.

Затем отверните центральную гайку в верхней части демпфера; на амортизационной стойке для замены агрегата ее необходимо отвинтить с помощью шестигранного ключа.


Снимите поддон с пружиной и его крышку.

Снимите верхнюю пружину
кастрюля
и любой
проставки
, а верхний
подшипник
если это применимо. Затем снимите сжатую пружину.


Снимите пружину в сборе с пружиной компрессора. Держите пружину сжатой для замены.

Если вокруг демпфера есть резиновая манжета, снимите и ее.

Освободите амортизатор от стойки, отвинтив большую гайку сальника между двумя его телескопическими секциями.

Если у вас нет гаечного ключа для гайки, вставьте его в тиски и поверните стойку. Если орех заржавел,
проникающее масло
поможет освободить его.

Проверьте резьбу на стойке стойки на отсутствие повреждений и очистите ее.

Теперь вы можете снимать заслонку как единый герметичный блок.Если да, очистите внутреннюю часть стойки бензином, дайте ей высохнуть и вставьте новый картридж амортизатора.

В качестве альтернативы вам, возможно, придется разобрать старый демпфер, чтобы снять его, но установить сменный картридж несложно, потому что он является одним целым и включает в себя замену
поршень
рука.


Снимите гайку сальника гаечным ключом или зажмите ее в тисках и поверните распорку.


Возможно, вам удастся вытащить демпферный картридж прямо из стойки — или он может потребовать дальнейшего демонтажа.

Прочтите инструкции на коробке с картриджем. Они могут посоветовать вам залить масло в картер стойки — обычно 2фл. унция (50 мл) света
двигатель
масло или специальное демпферное масло — для охлаждения картриджа и предотвращения коррозии.

Установите гайку сальника. Надежно закрепите его, вдавив на внешней стороне корпуса вмятину в одном месте с помощью молотка и пробойника.

Установите пружину. Убедитесь, что он установлен ровно, затем распакуйте его равномерно. Установите верхнюю платформу пружины, гайку и
упаковка
куски.Затем полностью затяните центральную гайку.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *