Устройство подвески макферсон: Устройство подвески Макферсон

Содержание

Устройство подвески Макферсон

 

 

Устройство подвески грузового автомобиля

Подвеска осуществляет упругую

связь рамы или кузова автомобиля с мостами

или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары,

возникающие при наезде колес на неровности дороги.

В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» (подвеска Мак—Ферсон). Она состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком, а с другой — закрепленной в пяте. Пята представляет собой упорный подшипник, установленный в податливом резиновом блоке, закрепленном на кузове. Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходяшей через упорный подшипник и наружный шарнир рычага.

Преимущества подвески МакФерсон

К преимуществам устройства подвески Макферсон можно отнести небольшое число деталей, меньшую массу и пространство в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке.

Недостатки подвески МакФерсон

К недостаткам устройства подвески Мак—Ферсон следует отнести повышенный износ направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематических схем и большой уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах).

Устройство подвески МакФерсон

Подвеска с качающейся амортизационной стойкой имеет кованый рычаг, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками и стальными скобами крепится к поперечине кузова. Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные усилия со стороны колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.

Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока верхней пяты и не поворачивается вместе со стойкой и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно штока, снимая трение покоя между штоком амортизатора и его направляющей, поршнем амортизатора и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.
Пружина устанавливается не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикального усилия на колесе.
Особенностью подвески управляемых колес является то, что она должна позволять колесу совершать повороты независимо от прогиба упругого элемента. Это обеспечивается с помощью так называемого шкворневого узла. Подвески могут быть шкворневыми и бесшкворневыми.
При шкворневой подвеске поворотный кулак закреплен на шкворне, который установлен с некоторым наклоном к вертикали на стойке подвески. Для уменьшения момента трения в этом шарнире могут применяться игольчатые, радиальные и упорные шариковые подшипники качения. Наружные концы рычагов подвески связаны со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.
Основным недостатком шкворневой конструкции является большое число шарниров. При качании рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно достичь «антиклевкового эффекта» из-за наличия центра продольного крена подвески, так как оси качания рычагов должны быть строго параллельны.
Гораздо больше распространены бесшкворневые независимые подвески, где цилиндрические шарниры стойки заменены сферическими. В конструкцию данного шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий по сферической поверхности корпуса шарнира. Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальной обойме. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески. При повороте колеса палец поворачивается вокруг своей оси во вкладышах. При прогибах подвески палец совместно с вкладышем качается относительно центра сферы — для этого в корпусе имеется овальное отверстие. Этот шарнир является несущим, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элементу, пружине, опирающейся на нижний рычаг подвески. Рычаги подвески крепятся к кузову либо посредством цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических шарниров, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. Последние требуют смазывания и обладают виброизолирующим свойством.

Здесь вы узнаете:

Подвеска МакФерсон — что это такое?

Подвеска является одной из самых важных элементов в конструкции современного автомобиля. Именно подвеска, известная также как система подрессоривания, служит связующим звеном между несущей частью кузова и колесами машины. Сложные узлы и механизмы подвески призваны не только надежно соединить, но и передать на кузов силы, возникающие при контакте колес с дорожным покрытием. Благодаря правильному функционированию подвески обеспечиваются оптимальное положение колёс по отношению к раме или кузову, а также требуемая плавность хода автомобиля. В процессе развития автомобилестроения устройство подвески претерпело множество изменений. Значительный рост скоростей и высокие требования к управляемости и устойчивости привели к созданию системы, получившей название McPherson. 

История вопроса

Технологичная подвеска получила свое наименование благодаря изобретателю Эрлу МакФерсону, трудившемуся в компании Ford в 40-е годы XX века. Именно его разработка была впервые использована при создании серийной модели Ford Vedette в 1948 году.

Примечательно, что до этого инженер работал на автогиганта General Motors, однако, там его изобретения не оценили по достоинству и МакФерсон покинул компанию. 

Известно, что подвески подобного типа, но без поперечного рычага использовались в автомобилестроении еще в 20-х годах XX века. Инженер итальянского концерна Fiat Гуидо Форнац даже запатентовал в 1925 году схему аналогичной подвески в США. А спустя почти пятнадцать лет американец МакФерсон существенно доработал знакомый механизм и воплотил его в металле. 

Новая по тем временам система имела важный недостаток — ресурс телескопических стоек был невелик. Развитие ученой мысли привело к открытию более прочных сплавов, и проблема была решена. По планам изобретателя подвеска МакФерсон должна была применяться как в передней, так и в задней части авто, но после продолжительной дискуссии, более востребованной была признана традиционная схема. Аналогичный вариант подвески задних колес был использован в 1957 году при разработке модели Lotus Elite. В честь конструктора Колина Чепмена подвеска, устанавливаемая на заднюю ось, получила название Chapman.

Устройство подвески МакФерсон

Основой конструкции подвески МакФерсона является массивная амортизационная стойка, расположенная на одной оси с подвижной пружиной амортизатора. Именно поэтому такой тип подвески иногда зовется «качающейся свечой». Опорой всей системе служит подрамник, который жестко крепится к кузову, в том числе с помощью так называемых сайлентблоков. Специальные металлические шарниры имеют резиновую втулку, способную смягчать колебания и устранять шум, передающиеся при взаимодействии одной детали подвески с другой.

Необходимую жесткость конструкции придают поперечные рычаги, зафиксированные на подрамнике. Поворотный кулак, в свою очередь, обеспечивает отличную управляемость, ведь именно он шарнирным соединением связан с рулевой тягой автомобиля. Кстати, с другой стороны поворотный кулак имеет специальное крепление в виде шаровой опоры, соединяющее его с поперечным рычагом. Не менее важную задачу в механизме подвески решает стабилизатор поперечной устойчивости, способный регулировать величину бокового крена. «Растяжки» или реактивные тяги стабилизатора крепятся к амортизационной стойке в точке соединения с поворотным кулаком. Благодаря четкому разделению функций каждого из элементов конструкции передняя подвеска обеспечивает мягкую, комфортную и безопасную езду на автомобиле любой марки. 

На сегодняшний день крупнейшими производителями автомобилей придумано несколько разновидностей подвески МакФерсона. Например, в системе подрессоривания легендарного Porsche-911 пружину амортизатора заменяет торсион, позволяющий уменьшить высоту всей конструкции. Существуют также подвески, где амортизационная стойка с пружиной представляют собой единый элемент системы, а не две отдельные детали. Несмотря на разнообразие вариантов исполнения, любая подвеска типа МакФерсон является независимой, то есть положение одного колеса в вертикальной плоскости не сказывается на расположении другого.

Преимущества и недостатки системы МакФерсон

Популярность подвески данного типа невозможно переоценить. Конструкция МакФерсон устанавливается на огромном количестве автомобилей по всему миру. Однако, как и любой сложный механизм, подвеска МакФерсон имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы:

  1. Низкие затраты на производство по сравнению с аналогичными системами на двойных поперечных рычагах;
  2. Большой эксплуатационный ресурс верхней опоры амортизационной стойки, сконструированной в виде подшипника качения;
  3. Компактные размеры и сравнительно небольшой вес обеспечивают отличные динамические характеристики, даже автомобилям с двигателями средней мощности;
  4. Легкая диагностика неисправностей: легкое постукивание и неустойчивость автомобиля при движении на высокой скорости говорит об износе деталей подвески.

Минусы:

  1. Потеря устойчивости при движении на высокой скорости и при резком торможении. Причиной неустойчивости является существенное изменение положения колеса по вертикальной оси вследствие увеличения, либо уменьшения хода амортизатора;
  2. Подвеска МакФерсон не предназначена для эксплуатации в условиях бездорожья. При езде по плохой дороге разрушаются детали крепления стоек, в результате на брызговике крыла образуются так называемые усталостные трещины, начинается процесс коррозии;
  3. Постоянное давление вредит амортизационным стойкам, поэтому подвеска МакФерсон не выдерживает больших нагрузок. Таким образом, данный тип подвески не подходит для эксплуатации на спортивных, грузовых машинах, а также внедорожниках и автомобилях с рамной конструкцией;
  4. Относительно сложный ремонт. Сложная конструкция подвески не позволяет точечно заменить износившуюся деталь. Сотрудникам СТО приходится полностью разбирать систему, что увеличивает время и стоимость ремонта.

Несмотря на то, что инженеры-конструкторы постоянно дорабатывают и совершенствуют механизмы подвески, при покупке автомобиля с «МакФерсоном» следует учитывать пределы его технических возможностей. Внимательный подход к изучению характеристик позволит избежать дорогостоящего ремонта и преждевременной замены стоек амортизаторов и других деталей конструкции.  

Большинство легковых автомобилей среднего ценового сегмента сегодня оснащены подвеской МакФерсон. Например, известные седаны Volkswagen и KIA, а также популярные бюджетные хэтчбеки марок Ford и Renault оборудованы различными вариантами подвески этого типа.  

Официальные сервисные центры Группы компаний FAVORIT MOTORS оказывают высококачественные услуги по диагностике, ремонту и техническому обслуживанию автомобилей различных марок. Квалифицированные сотрудники и современное оборудование позволяют нам осуществлять работы любой сложности в короткие сроки и по доступным ценам. Не подвергайте риску себя и своих близких — при любой неисправности автомобиля, обращайтесь только к профессионалам!

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 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.

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.

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.

Новые 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:


Схема, Устройство, Принцип Работы И Что Это Такое



Подвеску МакФерсон следует рассматриваться с точки зрения бюджетного устройства, устанавливаемого на серийных автомобилях нижней ценовой категории. Спорткары и дорогие модели обычных машин не оснащаются этим механизмом.

Конструкция МакФерсон – это простая схема, в рамках которой предусматривается наличие достаточно большого количества небольших по размеру деталей. Суть функционирования подвески заключается в том, что движения амортизационной стойки осуществляются в вертикальной плоскости. В повседневном общении за рассматриваемым механизмом закрепилось название «качающаяся свеча».

Содержание:

История создания

Эрл МакФерсон стал тем человеком, который изобрел дешевую в плане производства подвеску во время своей работы на заводе, имеющем отношение к компании Ford. В те времена данная компания ориентировалась на то, чтобы производить максимально доступные по цене автомобили, поэтому это изобретение пришлось как нельзя кстати.

Изначально подвеска, изобретенная МакФерсоном, была установлена на малолитражном автомобиле Ford Vedette. После успешных испытаний этим устройством оснастили Ford Zephyr и Ford Consul. Производство этих автомобилей осуществлялось массово, что привело к существенной экономии средств за счет применения в их конструкции подвески Mcpherson.

Модернизация подвески Чепменом

В 1957 году Колин Чепмен (фирма Lotus) использовал МакФерсон для установки на автомобиль Lotus Elite. Предварительно механизм был подвергнут модернизации: изменена рычажная система, получившая более широкие параметры.

Подвеска стала выдерживать значительные нагрузки. Производители отнеслись к новинке Чепмена неоднозначно. Многие посчитали предложенный механизм несерьезным, так как переплетение рычагов выглядело не очень основательно.

Между тем во многих странах подвеска МакФерсон больше известна как подвеска Чепмена.

Дорогие автомобили

Сегодня МакФерсон не является частью конструкции дорогих автомобилей, но так было не всегда. Начиная с 1982 года, ее стали устанавливать на престижных машинах, например, таких, как Mercedes 124 и Audi 100. Также оснащение этим устройством получило большинство автомобилей под брендом BMW. В течение определенного времени, измеряемого годами, такой подход оправдывал себя.

Затем автомобильная промышленность ушла далеко вперед и подвеска МакФерсон перестала соответствовать по своим техническим параметрам тому, что требовалось для дорогих автомобилей: качественная кинематика, обеспечивающая приемлемую в соответствии с новыми требованиями плавность хода. К этому можно добавить, что дорогие машины и дешевые детали – это малосовместимые понятия. На текущий момент подвеска МакФерсон находит применение лишь в автомобилях бюджетной категории.

Особенности конструкции

Подвеска с позиции конструкции, характеризуется получившей упрощение кинематикой. Ее компактность связана с заменой верхних рычагов на амортизационные стойки. При проектировании подвески ставилась цель добиться компактности устройства, простоты конструкции и дешевизны при производстве, поэтому комфорт и управляемость отодвигались на второй план.

Изначально конструкция подвески вызвала определенные сомнения. Предполагалась, что в плоскости развала могут возникать недопустимые колебания колес. Эти опасения не подтвердились. Амплитуда колебаний соответствовала нормальным значениям. При этом износ резины стал более равномерный.

После запуска подвески в производство Mcpherson продолжил работу над своим «детищем», пытаясь добиться еще большего удешевление продукта. В этом он не преуспел, так как дешевые материалы не позволяли обеспечить соответствующие характеристики прочности подвески.

Схема

Главное отличие нового устройства от других себе подобных заключается в том, где установлена шаровая опора. Ее разместили на самом верху амортизационной стойки, что вынудило изменить конструкцию шарнира. В качестве опоры использовали шариковой подшипник, характеризуемый как радиальный.

В результате амортизационная стойка в верхней своей части стала испытывать всю создаваемую автомобилем нагрузку. Это заставило заменить брызговик отсека двигателя, к которому крепился узел. Ранее он изготавливался методом штамповки из тонкого железа, а теперь требовалось его усиление.

Широкое распространение МакФерсон получила в 70-х гг. прошлого века. Тогда была создана телескопическая стойка, ресурс которой был достаточным. Механизм стали устанавливать на легковые автомобили, относящиеся к малому и среднему классу.

Устройство

Основные элементы подвески МакФерсон следующие:

  1. Продольный рычаг (нижний), монтируемый на подрамнике. Является несущим и служит для крепления телескопической стойки, что возможно за счет шарнира.
  2. Верхний рычаг, крепящийся посредством кронштейнов к стойке там, где она утолщена. Для подсоединения поворотной стойки используются сайлентблоки.

Поперечные рычаги, расположенные внизу, соединяются между собой штангой стабилизатора, что дает возможность подавлять раскачку автомобиля, добиваясь его выравнивания.

Плюсы

  • Подвеска является недорогим механизмом при условии, что его собирают на основе готовых элементов на конкретном участке с дальнейшей установкой на транспортное средство.
  • Компактность подвески дает возможность устанавливать ДВС, ориентированные на поперечное расположение в отсеке для мотора.
  • Малое проявление инерционных сил, обусловленное значительной удаленностью основных узлов друг от друга.
  • Быстрое понимание того, что шарнирные соединения изношены. Появляется характерное постукивание при движении по дороге с неровностями.
  • В конструкции подвески заложен потенциал в плане дальнейшего совершенствования механизма.

Минусы Mcpherson

  • Плохая кинематика, высокая вероятность, что переднее колесо может существенно изменить угол наклона.
  • Появление трещин в гнезде брызговика, служащего для установки подшипника, который является опорой для амортизационной стойки, что провоцирует коррозию.
  • Ощутимое снижение рабочего ресурса механизма, если оснащенный им автомобиль часто эксплуатируется на некачественных дорогах.
  • Дорогой ремонт вне зависимости от его вида (текущий, плановый), связанный со сложностью процесса монтажа и демонтажа подвески.
  • Отсутствие компенсации, когда машина испытывает продольные крены. Это практически исключает возвратные откаты.
  • Невозможность установки подвески на рамные автомобили. Нельзя совместить верхние кронштейны и базу ввиду ее слишком высокого расположения.
  • Основная масса моделей автомобилей классов C и E не подходит для установки. Невозможно совместить с этим механизмом гидропневматику ходовой части.
  • Напряжения, определяемые как продольные, приводят к выходу из строя задней подвески, что зачастую проявляется при внезапном торможении.
  • Конструктивные особенности МакФерсон (недостаточная надежность под серьезными нагрузками) не позволяют производить установку этого механизма на спорткары.

Что такое подвеска автомобиля МакФерсон

Подвеска МакФерсон — одна из самых распространенных, применяемых на автомобилях. Расскажем: что это такое и из чего состоит. Как работает на практике, её плюсы и минусы.

Что это такое

Основным элементом является амортизационная стойка, из-за чего она получила название «качающаяся свеча». «Свечная подвеска» преимущественно используется для передних колес. Применение Макферсона позволило разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве поперечно и обусловило её широчайшее использование для современных автомобилей с передним приводом.

Из чего состоит

  • подрамник
  • поперечный рычаг
  • поворотный кулак
  • амортизаторная стойка (амортизатор и пружина)
  • стабилизатор поперечной устойчивости

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

Подрамник

Основным несущим элементом подвески является подрамник. Его крепление к кузову автомобиля выполняется с помощью сайлентблоков. Применение резинометаллических опор позволяет уменьшить шум и передачу вибрации на кузов. Подрамник выступает основой для крепления рулевого механизма, опор поперечного рычага и стабилизатора поперечной устойчивости.

Поперечный рычаг

С двух сторон с помощью резиновых втулок к подрамнику крепятся поперечные рычаги правого и левого колес. Крепление рычагов двойное, что придает конструкции жесткость в продольном направлении. К другому концу поперечного рычага через шаровую опору крепится поворотный кулак.

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

Предназначен для снижения боковых кренов автомобиля. Стабилизатор крепится к подрамнику посредством двух опор. Концы стабилизатора шарнирным креплением соединяются с амортизационными стойками. В некоторых машинах, например на Mercedes серии W124, имеется раздельное расположение пружины и амортизатора — это все равно считается подвеской МакФерсон. Ведь её ключевой признак — 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.

Плюсы

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

Минусы

  • 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 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. Но конструкционные преимущества и дешевизна сделали их распространенным типом подвески для бюджетных машин.

Подвеска МакФерсон (MacPherson)

Подвеска MacPherson является одной из самых распространенных на автомобилях, хотя она преимущественно используется на моделях бюджетной и средней ценовой категории. У этого вида составляющей ходовой части несколько названий – «качающаяся свеча», на направляющих стойках, подвеска Чепмена. Но наиболее она известна как подвеска МакФерсон. Она относится к так называемому независимому типу, то есть перемещения колес, установленных на одной оси, не оказывает никакого влияния друг на друга.

Подвеска МакФерсон — универсальная и может применяться как на передней, так и на задней оси. Примечательно, что за рубежном подвеска, установленная спереди носит название МакФерсон, а сзади – Чепмен, хотя конструктивно они идентичны.

Виды подвесок автомобиля

В основе подвески MacPherson лежит двухрычажная независимая подвеска. Но при этом между ними есть существенные конструктивные различия. Также стоит отметить, что использовать название «качающаяся свеча» для этого типа тоже не совсем правильно, поскольку «свечка» — это отдельный вид, использовавшийся ранее, но не получивший широкого распространения. Если в общем, рассмотреть, то МакФерсон – это симбиоз двухрычажной подвески и «свечи».

Устройство подвески

Широкое распространение подвеска MacPherson получила благодаря очень простому устройству с небольшим количеством составных частей.

Конструкция ее включает в себя:

  • Кронштейны кузова или подрамник;
  • Нижний рычаг;
  • Амортизационная стойка;
  • Верхняя опора;
  • Элементы, обеспечивающие подвижные соединения (резинотехнические элементы, шаровые опоры).

Это компоненты только одного колеса. На одной оси для двух ее колес используется два комплекта перечисленных составляющих. Но есть еще один компонент, соединяющий подвески левого и правого колес – стабилизатор поперечной устойчивости, который своими концами прикрепляется к стойкам или рычагам, а в центральной части к подрамнику или кузову.

Элементы подвески МакФерсон

Устройство подвески МакФерсона очень простое. В нижней части ступица колеса прикреплена подвижным соединением к кузову посредством поперечного нижнего рычага. К ступице также крепиться вертикально расположенная амортизационная стойка (хотя и не строго вертикально, а под определенным углом). В верхней части эта стойка упирается в кузов и крепиться к нему посредством опоры. Вот и вся конструкция этой независимой подвески.

Поворотный кулак со ступицей

Теперь немного по каждому составному элементу подвески. Для крепления к кузову в нижней части предусмотрены кронштейны, представляющие собой обычные проушины, к которым посредством болтового соединения крепятся поперечные рычаги. Но чтобы обеспечить уменьшенную передачу вибрации на кузов, крепление рычага делается через резинометаллические проставки – сайлент-блоки. Кронштейны эти могут быть сделаны как на самом кузове, так и на подрамнике – трубной конструкции, крепящейся к несущей части.

В самой простой версии этой подвески используется всего один нижний поперечный рычаг, крепящийся одним концом через сайлент-блок к кузову, а вторым посредством шаровой опоры – к ступице. Дополнительно к этому рычагу присоединяется стабилизатор, тоже через сайлент-блок. Но такая конструкция не обеспечивает должной жесткости относительно продольного смещения колеса.

Поэтому более современные подвески МакФерсона используют либо два поперечных рычага, установленных под определенным углом относительно друг друга, либо один, но А-образный. Такое решение несколько увеличивает количество точек крепления, а значит, и мест, в которых может появиться вибрация, но зато обеспечивается должная фиксация колеса от продольного смещения. В таких конструкциях стабилизатор если и крепиться к рычагу, то не напрямую, а посредством специальной стойки. Но очень многие автопроизводители фиксируют концы стабилизатора к корпусу стойки через тяги.

Амортизационная стойка является главным элементом подвески МакФерсона, поскольку в ее задачу входит гашение колебательных движение и максимально возможное снижение их передачи на кузов. Состоит она из корпуса, посредством которого она крепиться к ступице, пружины и амортизатора. Классической является схема стойки, в которой амортизатор с корпусом располагаются внутри пружины, хотя есть и конструкции с вынесенной пружиной.

Устройство газомасляной стойки MacPherson

В верхней части стойка крепиться посредством специальной опоры, в которую упирается пружина. Зачастую в конструкции опоры используется подшипник, который обеспечивает возможность вращения стойки вокруг оси. Чем достигается еще одно положительное свойство этого вида подвески – возможность использования ее в качестве поворотного кулака.

Как она функционирует

Работает подвеска МакФерсона так: при наезде на неровность, колесо вертикально смещается относительно кузова и это обеспечивает стойка (за счет сжатия пружины) и рычаг, крепящийся подвижными соединениями к ступице и несущей части.

Пружина воспринимает усилие, но она не способна его быстро загасить, и здесь в работу вступает амортизатор, который и поглощает всю энергию.

Во время наезда на неровность также возникает усилие, которое старается сместить само колесо в продольном направлении. С таким негативным действием «борются» два рычага, установленных под углом или же один А-образный, у которого две вершины крепятся к кузову и только одна – к ступице.

После преодоления неровности, пружина принимает исходное положение, из-за чего колесо, относительно кузова, выравнивается.

При преодолении неровностей оба колеса смещаются независимо друг от друга. Но при этом подвеска не способна полностью поглотить все усилия и часть их все же передается на кузов. При этом возникает вероятность раскачивания несущей части, если оба колеса движутся по неровности.

Чтобы этого не произошло и используется стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий две независимые подвески одной оси. Он представляет собой обычный торсион и за счет возникновения сил, противодействующих скручиванию, он способен погасить колебательные движения кузова.

Положительные и негативные качества

Широкое распространение подвеска МакФерсона получила по ряду положительных качеств:

  • Дешевизна производства. Малое количество составных частей делает этот тип подвески один из самых недорогих;
  • Надежность. Простота конструкции обеспечивает достаточно большой ресурс;
  • Универсальность. Эта подвеска хорошо работает как спереди (за счет использования стойки в качестве поворотного кулака), так и сзади;
  • Сниженная нагрузка на некоторые подвижные элементы. Все основные усилия на себя принимает стойка, сайлент-блоки и шаровые опоры же обеспечивают подвижность соединения, поэтому им свойственен большой ресурс;
  • Малые размеры. Малое количество составных частей позволяет использовать такую подвеску даже на самых компактных автомобилях;
  • Большой ход подвески. Благодаря этому при преодолении больших неровностей вероятность пробоя подвески и передачи ударного усилия на кузов снижена;

Несмотря на все достоинства это не делает подвеску МакФерсона идеальным вариантом для использования на авто, поскольку недостатков у нее тоже немало:

  • Ухудшенная кинематика. При больших ходах стойки углы развала-схождения не придерживаются и меняются в очень широком диапазоне. Изменение же их сопровождается снижением управляемости и устойчивости авто, а также повышенным износом шин;
  • Надобность в усилении кузова в верхней точке крепления стойки. В этой части на кузов воздействуют достаточно большие нагрузки, что приводит к появлению трещин, возникновению коррозии;
  • Высокая нагруженность стойки. Из-за этого ресурс этой составляющей значительно снижается;
  • Сложность обслуживания стойки. Для проведения обслуживания и замены ее составных частей приходится этот элемент конструкции полностью извлекать, а для разборки потребуется специальный инструмент;
  • Повышенная шумность работы. Из-за этого подвеску МакФерсона не используют на премиумных авто, отдавая предпочтения многорычажному типу, обеспечивающему большую плавность хода и бесшумность.

И хоть негативных качеств у МакФерсона достаточно много, она пока является одним из лучших вариантов независимой подвески.

Подвеска Toyota Corolla

Она очень проста, надежна и дешева, что и делает ее популярной. Доказательством тому является тот факт, что все совершенствования касаются лишь доработок составных частей, а не переделки самой подвески.

Так, передовыми разработками для улучшения работы этой подвески являются разве что установка гидропневматического амортизатора, дающего возможность изменять жесткость, и установки дополнительного шарового шарнира (верхнего), что позволяет использовать один из них в качестве направляющего, а второй — рулевого. Это в свою очередь сказывается на повышении управляемости при движении по неровностям.

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 MacPherson и Pseudo MacPherson — Car Engineer

Подвеска Макферсон

Система была изобретена в 1955 году и использовалась на первом Ford Consul. Подвеска MacPherson представляет собой технологию для передней и задней подвески . Это независимая подвеска, состоящая из одного рычага подвески (пружины и амортизатора), стабилизатора поперечной устойчивости и нижнего рычага. Соединение между подрессоренной и неподрессоренной массами обеспечивается шаровым шарниром со стороны колеса и осью боковой рамы (для обеспечения различных настроек подвески).Системная пружина-демпфер крепится к водиле ступицы. Этот рычаг также используется в качестве рулевой оси.

Демпфер выполняет две задачи: демпфировать относительное движение колеса и кузова и участвовать в кинематике плоскости колеса через стабилизатор поперечной устойчивости и нижний рычаг. Шток демпфера имеет больший диаметр (25 мм), чем демпфер (14 мм), используемый в подвесках других типов.

Основные преимущества:

  • Простой монтаж
  • Соотношение стоимость/производительность
  • Масса
  • Боковой размер
  • Коэффициент движения пружины и демпфера равен 1 (смещение демпфера/смещение пружины = 1)

Основные недостатки:

  • Точность
  • Вертикальный размер
  • Трение
  • Смещение шкворня
  • Ограниченные возможные настройки
  • Низкое усиление развала

Псевдоподвеска MacPherson

Отличие «настоящего» MacPherson от подвески Pseudo MacPherson заключается в добавлении нижнего поперечного рычага.Таким образом, направление плоскости колеса больше обеспечивается не нижним рычагом и стабилизатором поперечной устойчивости, а нижним поперечным рычагом. Преимущество псевдо-Макферсона в том, что вы можете не использовать стабилизатор поперечной устойчивости. Это снижает производственные затраты и вес подвески. Для легковых автомобилей жесткость пружины может быть достаточной для обеспечения надлежащего поддержания крена кузова. Если имеется стабилизатор поперечной устойчивости, то он крепится к пружинному амортизатору через стержень (см. рис.).

Фото предоставлено GM (Opel Insigna)

Основные преимущества:

  • Простой монтаж
  • Соотношение стоимость/производительность
  • Масса
  • Боковой размер

Основные недостатки:

  • Вертикальный размер
  • Трение
  • Смещение шкворня
  • Ограниченные возможные настройки

Существует три типа передней подвески МакФерсон: классический псевдоМакФерсон (показан выше), псевдоМакФерсон с фиктивной осью рулевого управления и псевдоМакФерсон с независимой осью рулевого управления.

Псевдо-МакФерсон с фиктивной осью управления  имеет виртуальную ось управления. Нижний поперечный рычаг заменен двумя рычагами. Эта подвеска дороже классического псевдо-МакФерсона.

Подвеска MacPherson — что это такое и как работает подвеска

При движении автомобиля по дороге он преодолевает различные неровности, и на некоторых участках их можно сравнить с американскими горками. Чтобы машина не разваливалась и все в салоне не испытывали дискомфорта, в транспортном средстве установлена ​​подвеска.

О типах системы мы говорили чуть раньше … Пока остановимся на одной разновидности — стойка МакФерсона.

Что такое подвеска MacPherson

Такой системой амортизации оснащены большинство современных автомобилей бюджетного и среднего класса. В более дорогих моделях может использоваться пневмоподвеска или другого типа.

Струны MacPherson в основном применяются на передних колесах, хотя в независимых системах их можно найти и на задней оси.Особенность обсуждаемой системы в том, что она относится к разновидности самостоятельного типа. То есть каждое колесо имеет свой подпружиненный элемент, обеспечивающий плавное преодоление препятствий и быстрый его возврат для сцепления с колеей.

История создания

Перед инженерами 40-х годов прошлого века встал вопрос: как обеспечить более устойчивое положение кузова автомобиля, но в то же время, чтобы все неровности на дороге гасились по структуре шасси автомобиля .

К тому времени уже существовала система на основе двухрычажного типа. Стойка была разработана инженером американского автопроизводителя Ford Эрлом Макферсоном. С целью упрощения конструкции двухрычажной подвески разработчик применил несущую стойку с амортизатором (о конструкции амортизаторов читайте здесь ).

Решение использовать пружину и амортизатор в одном модуле позволило убрать из конструкции верхний рычаг. Впервые серийный автомобиль, в подвеске которого появились такого рода стойки, сошел с конвейера в 1948 году.Это был Форд Ведетт.

В дальнейшем стенд был улучшен. Многие модификации использовались другими производителями (уже в начале 70-х). Несмотря на большое разнообразие моделей, основная конструкция и схема работы остаются прежними.

Принцип подвески

McPherson работает по следующему принципу. Стойка закреплена на верхнем подшипнике (о том, зачем она нужна и какие бывают неисправности в опоре амортизатора, описано в отдельном обзоре ).

Внизу модуль крепится либо на поворотный кулак, либо на рычаг. В первом случае амортизатор будет иметь специальную опору, в устройство которой входит подшипник, так как стойка будет вращаться вместе с колесом.

Когда автомобиль наезжает на кочку, амортизатор смягчает удар. Поскольку большинство амортизаторов сконструировано без возвратной пружины, шток остается на месте. Если оставить его в таком положении, колесо потеряет сцепление с дорогой и машина просядет.

В подвеске используется пружина для восстановления контакта колес с дорогой. Он быстро возвращает амортизатор в исходное положение — шток полностью выходит из корпуса амортизатора.

Использование только пружин также смягчит удар при движении по неровностям. Но у такой подвески есть огромный недостаток – кузов машины так сильно раскачивается, что у всех, кто находится в салоне, после долгой поездки будет морская болезнь.

Так работают все элементы подвески:

Устройство подвески МакФерсон

Конструкция модуля МакФерсон состоит из следующих элементов:

  • Амортизатор — действует как демпфер при движении;
  • Пружина, внутри которой находится сама демпферная стойка;
  • Механизм поворотного колеса;
  • Нижний рычаг, препятствующий продольному перемещению конструкции.

Шаровые опоры кроме основных деталей имеют резиновые втулки. Они нужны для смягчения небольших вибраций, возникающих при работе подвески.

Компоненты подвески

Каждый элемент подвески выполняет важную функцию, делая управление автомобилем максимально комфортным.

Амортизатор

Этот узел состоит из амортизатора, между опорными чашками которого зажата пружина. Для разборки узла необходимо использовать специальный съемник, который сжимает резьбу, делая безопасным откручивание болтов крепления.

Верхняя опора закреплена в стекле корпуса и часто имеет в своем устройстве подшипник. Благодаря наличию этой детали возможна установка модуля на поворотный кулак. Это позволяет колесу поворачиваться, не повреждая кузов автомобиля.

Для обеспечения устойчивости машины на поворотах стойка устанавливается с небольшим наклоном. Нижняя часть имеет небольшое расширение наружу. Этот угол зависит от характеристик всей подвески и не регулируется.

Нижний поперечный рычаг

Поперечный рычаг используется для предотвращения продольного смещения стойки при наезде машины на препятствие, например, на бордюр. Чтобы рычаг не двигался, он закреплен на подрамнике в двух местах.

Иногда встречаются рычаги, имеющие одну точку крепления. В этом случае его поворот также невозможен, так как он все равно будет фиксироваться тягой, которая также будет упираться в подрамник.

Рычаг является своего рода направляющей для вертикального перемещения руля независимо от угла поворота руля.Со стороны колеса к нему крепится шаровая опора (ее конструкция и принцип замены описаны отдельно ).

Стабилизатор поперечной устойчивости

Этот элемент представляет собой изогнутое звено, соединяющее оба рычага (по краям) и подрамник (фиксированный в центре). У некоторых модификаций есть своя стойка (зачем она нужна и как работает, описано тут ).

Задача, которую выполняет поперечный стабилизатор – устранение крена автомобиля при прохождении поворотов.Помимо повышенного комфорта, деталь обеспечивает безопасность на поворотах. Дело в том, что когда машина входит в поворот на большой скорости, центр тяжести кузова смещается в одну сторону.

Красная тяга — стабилизатор

Из-за этого, с одной стороны, колеса больше нагружаются, а с другой, наоборот, разгружаются, что приводит к снижению их сцепления с дорогой. Боковой стабилизатор удерживает легкие колеса на земле для лучшего контакта с дорожным покрытием.

Все современные автомобили по умолчанию оснащены передним стабилизатором.Однако многие модели также имеют задний элемент. Особенно часто такое устройство можно встретить на полноприводных автомобилях, участвующих в раллийных гонках.

Преимущества и недостатки системы MacPherson

Любая модификация стандартной системы автомобиля имеет как преимущества, так и недостатки. Кратко о них — в следующей таблице.

Достоинства McFerson: Недостаток подвески MacPherson:
На ее изготовление затрачивается меньше денег и материалов, если сравнивать модификацию с двумя рычагами Чуть вдвое меньше кинематической, чем кинематическая поперечные рычаги)
Компактная конструкция В процессе движения по дорогам с плохим покрытием со временем появляются микроскопические трещины в месте крепления верхней опоры, в связи с чем требуется усиление стекла
Относительно меньше вес модуля (если сравнивать с пружинным типом, например) В случае поломки амортизатор можно заменить, но сама деталь и работа по ее замене стоит приличных денег (цена зависит от модель автомобиля)
Поворотная способность верхней опоры увеличивает ее ресурс Амортизатор имеет ал наиболее вертикальное положение, при котором кузов часто получает вибрации от дороги
Легко диагностируется отказ подвески (как это сделать, читайте в отдельном обзоре ) другие типы подвески.Из-за этого задняя часть автомобиля сильно разгружается, что на высокой скорости приводит к проскальзыванию задних колес

Стоит отметить, что стойки McPherson постоянно модернизируются, поэтому каждая новая модель обеспечивает лучшую устойчивость машины , а его срок службы увеличивается.

В завершение предлагаем посмотреть подробное видео о разнице между несколькими типами подвесок:

Вопросы и ответы:

Чем отличается подвеска МакФерсон от Многорычажной? Стойка МакФерсон представляет собой упрощенную многорычажную конструкцию.Он состоит из двух рычагов (без верхнего) и демпферной стойки. Многорычажка имеет как минимум 4 рычага с каждой стороны.

Как понять подвеску MacPherson? Ключевым элементом этой подвески является массивная амортизаторная стойка. Он установлен на подрамнике и упирается в опорное стекло на задней части крыла.

Что такое многорычажная подвеска? Это тип подвески, который состоит не менее чем из 4 рычагов на колесо, одного амортизатора и пружины, ступичного подшипника, поперечного стабилизатора и подрамника.

Какие бывают подвески? Есть МакФерсон, двухрычажная, многорычажная, «Де Дион», зависимая задняя, ​​полунезависимая задняя подвеска. В зависимости от класса автомобиля будет устанавливаться свой тип подвески.

ПОХОЖИЕ ТОВАРЫ

Подвеска со стойками Макферсон | Строительство автомобилей

В последнее время получила распространение подвеска качающегося типа (подвеска Мак — Ферсона). Он состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко соединенной с кулачком, а с другой – закрепленной в пятке.

Пятка подпятника смонтирован в податливом резиновом блоке, закрепленном на корпусе. На стенде есть способность раскачиваться из-за деформации резинового блока и вращаться вокруг ось, проходящая через упорный подшипник и наружный шарнир рычага.

Преимущества подвески McPherson

Преимущества MacPherson устройство подвески включает в себя небольшое количество деталей, меньший вес и пространство в моторный отсек или багажник. Как правило, амортизационная стойка сочетается с амортизатор, а упругий элемент (пружина, воздушный элемент) установлен на распорка

Недостатки MacPherson Подвеска

Недостатки Mac — Ферсон устройства подвески включают повышенный износ направляющих элементов стойки с большими ходов подвески, ограниченные возможности варьирования кинематических схем и высокий уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах).

Подвеска МакФерсон

Подвеска с качанием амортизационная стойка имеет кованый рычаг, к которому подсоединяется рычаг стабилизатора через резиновые подушки.Поперечная часть стабилизатора с резиновыми накладками и стальными скобами крепится к поперечине кузова.

Таким образом, диагональный рычаг стабилизатора передает продольные усилия на кузов со стороны колеса и, таким образом, входит в состав интегрированного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасить продольные колебания, передающиеся от колеса к кузову.

Стержень телескопическая стойка крепится на нижнем основании резинового блока верхнего пяткой и не вращается с подставкой и установленной на ней пружиной. В этом случае при любых поворотах управляемых колес рейка также вращается относительно шток, сняв остаточное трение между штоком амортизатора и его направляющей, поршень амортизатора и цилиндр, что улучшает подвеску реакция на мелкие дорожные неровности.

Пружина установлена ​​не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса, чтобы уменьшить боковые нагрузки на шток, его направляющую и поршень, возникающие под действием вертикальной силы на колесо.

Особенность подвески управляемых колес заключается в том, что он должен позволять колесу совершать поворот независимо от прогиб упругого элемента. Это достигается с помощью так называемого поворотный узел. Подвески могут быть шарнирными и бесшарнирными.

С шарнирной подвеской поворотный кулак установлен на шкворне, который установлен с небольшим наклоном к вертикаль на стойке подвески. Для уменьшения момента трения игла, В этом соединении могут использоваться радиальные и упорные шарикоподшипники.Внешние концы Рычаги подвески соединены со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.

Основной недостаток поворотная конструкция – это большое количество петель. При повороте рычагов направляющим устройством в поперечной плоскости невозможно добиться «антиклевковый эффект» за счет наличия центра продольного валка подвески, так как оси поворота рычагов должны быть строго параллельны.

Гораздо чаще встречаются бесшарнирные независимые подвески, где цилиндрические реечные соединения заменены сферическими.В конструкцию этого шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий на сферической поверхности корпуса шарнира. Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальную клипсу. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески.

При повороте колеса палец вращается вокруг своей оси во вкладышах. Когда подвеска прогибается, палец вместе с вкладышем качается относительно центра сферы – для этого в корпусе имеется овальное отверстие.Этот шарнир является подшипником, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элемент, пружина, опирающаяся на нижний рычаг подвески. Рычаги подвески крепится к корпусу либо с помощью цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических соединений, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. последние требуют смазки и обладают виброизолирующим свойством.

Что такое подвеска MacPherson Strut и почему она так популярна?

Стойка МакФерсон — самый распространенный тип передней подвески на современных автомобилях, но что это такое и почему ее используют практически все?

Амортизирующая стойка вверху и рычаг управления внизу крепятся к ступице.

Если вы подходите к этому с нулевыми предварительными знаниями, стойки MacPherson могут так же легко стать праздником приземления в американском футболе, как и конструкция подвески, которой уже несколько десятков лет.Но это только последнее, насколько нам известно, и вот о чем суета.

Подвеска со стойками MacPherson

представляет собой простую независимую конструкцию подвески, используемую практически всеми основными производителями автомобилей в мире, обычно для передних колес. Он основан на базовой треугольной конструкции, состоящей из двух частей; рычаг управления и радиусный стержень, которые вместе образуют треугольник относительно шасси автомобиля. Обычно этот треугольник находится внизу подвески, а не вверху.

Подвеска, верх, рычаг управления, низ, приводной вал и рулевой рычаг

Рычаг фиксирует колесо сбоку, а радиусный стержень останавливает его движение вперед и назад в колесной арке.Рычаг обычно был более коротким и прочным из двух и крепился непосредственно к нижней части держателя колеса, также известной как ступица. В наши дни они были объединены в один, гораздо больший рычаг управления в сочетании со стабилизатором поперечной устойчивости, который связывает шасси и узел подвески.

Кстати говоря, пружинно-демпферный блок устанавливается вертикально или близко к нему. Он состоит из закрытого цилиндра, который крепится болтами к верхней части ступицы; внутри него находится амортизатор или демпфер.В верхней части у него есть широкий воротник, который охватывает цилиндрическую пружину, а вал амортизатора проходит через центр витка к верхней части пружинного блока, который прочно прикручен болтами к конструкции автомобиля.

Так выглядит дешевый четырехлетний автомобиль снизу…

Таким образом, стойка MacPherson создает трехточечную конструкцию крепления колеса, которая оказывается очень прочной и универсальной и может быть легко адаптирована для более требовательных условий, таких как движение по гусенице. Что не менее важно, это также дешевый дизайн в производстве. Автопроизводители любят «дешево и эффективно» так же, как и мы.

Дизайн действительно стал самостоятельным, когда автомобили стали выпускаться с «цельным» шасси, также называемым монокок.Монококи имеют высокую относительную жесткость между точками крепления стойки МакФерсон, что дает ей ту поддержку и контроль, которые необходимы для правильной работы.

…а вот так выглядит снизу более дорогая 12-летняя машина

За прошедшие годы в различных разработках появились различные интерпретации дизайна, от первых эскизов Эрла С. Макферсона, где удлиненный стабилизатор поперечной устойчивости также функционировал как радиусный стержень, до современных идей, в которых они разделены.В некоторых автомобилях также теперь используется поперечный рычаг вместо старой комбинации поперечного рычага и радиусной тяги.

Очевидно, что это хорошая система. Такие автомобили, как BMW и Porsche, используют его, и вы найдете его, например, прячущимся за передними колесами Golf GTI. Это касается не только автомобилей для покупок, хотя 99% из них имеют одинаковую базовую конструкцию.

Установка с двойным поперечным рычагом позволяет больше регулировать развал и центр крена, что может уменьшить крен кузова. Это также более жесткий вариант, и некоторые люди говорят, что он обеспечивает больший контроль над управлением автомобилем.Факт остается фактом: стойки МакФерсона — это блестяще эффективное сочетание прочности, упругости и устойчивости при низких производственных затратах.

Запасные части gohantee Управление маслом VVT Клапан Впускной клапан двигателя Соленоид переменной синхронизации 1533046010 Замена 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0L клапаны juntadetacal.ко



Запасные части gohantee Управление маслом VVT Клапан Впускной клапан двигателя Соленоид переменной синхронизации 1533046010 Замена 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0L Клапаны juntadecalificaciondelmeta. gohantee Управление маслом VVT Клапан Впускной клапан двигателя Соленоид переменной синхронизации 1533046010 Замена 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0L

Купить gohantee Oil Control VVT Valve Variable Timing Solenoid 1533046010 Заменить 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3,0L: Впускные клапаны — ✓ Акция, магазин подлинных товаров, низкие цены на каждый день, будьте уверены, безопасная и удобная оплата!0L gohantee Управление маслом VVT Клапан впуска двигателя Электромагнитный клапан с регулируемой синхронизацией, электромагнитный клапан с регулируемой синхронизацией впуска двигателя 1533046010 Замена 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 VVTehante Oil Control, VVTehante Oil Control, 3.0L Клапан двигателя впускной соленоид переменной синхронизации 1533046010 заменить 1533046011 917-288 2T1095 подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0L.

Ир аль contenido

gohantee Управление маслом VVT Клапан Впускной клапан двигателя Соленоид переменной синхронизации 1533046010 Заменить 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0л

0L,gohantee,gohantee Oil Control VVT Valve Впускной электромагнитный клапан переменной синхронизации 1533046010 Замените 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3, запасные части, масляные клапаны, впускной клапан Электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения двигателя 1533046010 Заменить 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3,0L: Впускные клапаны — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. низкие цены, будьте уверены Безопасная и удобная оплата!

gohantee Управление маслом VVT Клапан Впускной клапан двигателя Соленоид переменной синхронизации 1533046010 Заменить 1533046011 917-288 2T1095 Подходит для Toyota Supra Lexus GS300 GS400 GS430 IS300 SC300 SC400 1998-2005 3.0л

WIX Filters Filter 33296 Топливный комплект в комплекте из 1 шт. Конденсатор кондиционера ARICWJ Полностью алюминиевый без масляного радиатора для Grand Cherokee 4,0 л 5,2 л 1998 г. 1998 г. Grand Cherokee 5,9 л 1993 г. Grand Wagoneer 5,2 л L6 V8 CU4379, Защита рабочего цилиндра сцепления Enduro Engineering для KTM 250 XC-W E-Start 2008-2016. Барабан и ротор Bendix Premium PRT5353 Задний тормозной диск, 1 шт. Алюминиевый обратный клапан 12 мм Топливный обратный встроенный обратный клапан Вакуумный шланг Односторонний для автомобильного карбюратора.Оригинальный шланг сапуна OES W0133-1889265-OES. All Balls 38-6095 Ремонтный комплект вилочной втулки. КОМПЛЕКТ СЦЕПЛЕНИЯ EFT STAGE 1 HD для FORD MUSTANG GT SHELBY GT 4.6L V8 2005-2010 гг. Датчик противодавления выхлопных газов Triumilynn подходит для датчика Ford Powerstroke 94-96 7.3L DPFE-1 1C3Z-9J460-AA/1840078C1 EBP. Dorman Autograde 565-029.1 Расширительная заглушка из латуни 1-9/16 в высоту 0.380.100 Пластиковые защитные пломбы для грузовиков или прицепов Пронумерованные, оригинальные Land Rover LR3 LR4 Range Rover Sport Ebony Black Крышка переднего подлокотника, Prime Choice Auto Parts HB612295PR Задняя пара 2 колеса Ступичные подшипники в сборе 5 шпилек, 5 A Стандартный ножевой предохранитель 5Amp Автомобильный предохранитель для легковых и грузовых автомобилей 20 шт.. Трос стояночного тормоза Dorman C95506. . Осушитель ресивера кондиционера AirSource 7166 для грузовиков Mack NEW.

Объяснение: 5 самых распространенных автомобильных подвесок | Функция


Из номера
за июнь 2017 г. Вы можете задаться вопросом, как инженеры-динамики определяют, какое оборудование использовать в подвеске? Вот короткая версия: другие люди говорят им. Инженеры должны работать в рамках ограничений базовой конструкции подвески, продиктованных требованиями к компоновке, бюджетом и архитектурой автомобиля.Но предстоит еще много доработать: после сбора эталонных данных с машины для проверки кинематики и соответствия требованиям инженеры определяют набор целей K&C для своего автомобиля. Затем они сотрудничают с дизайнерами подвески, чтобы создать переднюю и заднюю геометрии, которые имитируют эти атрибуты, изменяя точки крепления, жесткость втулки, конструкцию рычага и рычага и другие переменные. Вот пять наиболее распространенных конфигураций подвески современных автомобилей:

Использование кожуха моста для определения местоположения колес так же долговечно, как и сама идея, поэтому эта технология повозки с волом используется во внедорожниках, пикапах и коммерческих автомобилях.Очевидный недостаток: неровность на одном колесе возбуждает и противоположное колесо. Когда неразрезная ось соединяет два ведущих колеса — также известная как «живая ось» — полуоси, дифференциал и корпус вносят свой вклад в неподрессоренную массу, влияя на ходовые качества и усугубляя скачки оси при ускорении и торможении, особенно в автомобилях с высоким крутящим моментом. .

Пара боковых рычагов, иногда называемых двойными поперечными рычагами или А-образными рычагами, обеспечивает лучший контроль над кинематикой, чем конструкция со стойками.Среди преимуществ: верхняя часть плеча короче нижней, что позволяет оптимизировать ориентацию пятна контакта с шиной при крене кузова, увеличивая боковое сцепление. Рычаги управления также требуют меньшей высоты, чем подвеска со стойками, чтобы лучше проскользнуть под низким капотом спортивных автомобилей, таких как Acura NSX и Chevrolet Corvette.

Наибольшая сложность и гибкость настройки достигается за счет использования комбинации звеньев и рычагов или всего пяти отдельных звеньев.Одна из распространенных компоновок включает в себя три поперечных тяги для поперечного расположения колес, одну продольную тягу для ограничения движения вперед-назад и тягу управления схождением, которая эффективно выполняет мельчайшие регулировки рулевого управления при движении подвески. Многозвенный подход обеспечивает более высокую боковую жесткость и желаемое изменение схождения с соответствующей вертикальной и продольной податливостью. Многорычажные установки также могут быть спроектированы так, чтобы лучше сопротивляться нырянию и приседанию при торможении и ускорении соответственно. Проще говоря, многорычажная подвеска предлагает максимальное разделение характеристик управляемости и качества езды, чтобы минимизировать компромиссы.

Часто встречающийся в задней части автомобилей эконом-класса, этот механизм использует продольные рычаги, интегрированные с поперечиной, которая предназначена для поворота при движении колес. Хотя торсионная балка или «поворотная балка» не так скомпрометирована, как неразрезная ось, она также не является по-настоящему независимой подвеской. Более жесткие втулки могут компенсировать присущую торсионной балке податливость из стороны в сторону, но это приводит к большей жесткости удара. (В некоторых автомобилях используется тяга Ватта или тяга Панара для улучшения поперечной жесткости без ущерба для плавности хода.) Низкие точки крепления вместе с пружинами и амортизаторами, установленными дальше за борт, чем в других компоновках, создают больше внутреннего и грузового пространства.

    В этой, наиболее популярной конструкции передней подвески, усиленный амортизатор (обычно с концентрической винтовой пружиной) выполняет двойную функцию, действуя как фиксирующее устройство и одновременно сдерживая вертикальное движение. Конфигурации стоек обычно выбирают из-за их простоты и стоимости, и они уже, чем рычаги и многорычажные конструкции, что делает их идеальными для автомобилей с поперечным расположением двигателя.Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженера по оптимизации развала при вертикальном движении колеса.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Стойка МакФерсона > Съел мотор

    Несмотря на то, что стойки MacPherson часто неправильно понимают и часто пишут с ошибками, они являются одной из наиболее распространенных систем подвески, используемых в современных автомобилях, и встречаются на всем, от Proton Savvy до самого грозного Porsche 911 Turbo.В этой недавно переработанной и обновленной части Ate Up With Motor мы рассмотрим происхождение и работу стойки MacPherson, включая современные варианты, такие как Toyota Super Strut, GM HiPer Strut и Ford RevoKnuckle.

    Примечание автора: Эта статья была значительно переписана, чтобы прояснить некоторые моменты и исправить некоторые фактические ошибки. Если вы уже знакомы с происхождением стойки MacPherson (или вам действительно все равно), перейдите на страницу 2 для технических подробностей.

    ЭРЛ С. МАКФЕРСОН

    Эрл Стил Макферсон (не Эрл Макферсон, как это часто пишут с ошибками даже в авторитетных источниках) родился в Хайленд-Парке, штат Иллинойс, пригороде Чикаго, 6 июля 1891 года. После получения степени бакалавра машиностроения в Университете Иллинойс в 1915 году он переехал в район Детройта и пошел работать в Chalmers Motor Company.

    Макферсон служил в Европе во время Первой мировой войны, сначала в качестве гражданского механика по двигателям в авиационном отделе США.С. армейский корпус связи (не летчик-истребитель, как иногда сообщалось), а затем капитаном авиационно-технической дивизии американских экспедиционных сил. Когда война закончилась, он вернулся в Детройт и устроился на работу в Liberty Motor Car Company. После того, как Liberty была выкуплена Columbia Motors в 1922 году, Макферсон уехал в Hupp, где он оставался около десяти лет, в конце концов став помощником главного инженера.

    Эрл Макферсон в 1950-х годах. (Авторское право на фото © Ford Motor Company; используется с разрешения)

    В 1934 году, когда Hupmobile сильно заболел, Макферсон и несколько других инженеров Hupp (включая будущего инженера кузова Hudson Карла Цензера и будущего инженера Nash Теда Ульриха) ушли в General Motors, где Макферсон стал помощником вице-президента по инженерным вопросам.Одним из их первых проектов была разработка прототипа будущего маленького Chevrolet с использованием запатентованной Баддом унифицированной конструкции. Поскольку прототип был разработан центральным инженерным штабом, а не подразделением, мы предполагаем, что это был прежде всего исследовательский проект, но он стал основой Opel Olympia 1935 года и Vauxhall 10-4 1938 года, первых серийных автомобилей GM с цельным кузовом.

    Цензер и Ульрих впоследствии ушли в The Budd Company, где продолжили работу над проектированием кузовов агрегатов, но Макферсон остался в GM.В мае 1935 года его перевели в подразделение Chevrolet, где он подчинялся тогдашнему главному инженеру Джеймсу М. Кроуфорду. Впоследствии Макферсон стал главным инженером Chevrolet по проектированию легковых и грузовых автомобилей.

    ШЕВРОЛЕ КАДЕТ

    Весной 1945 года генеральный менеджер Chevrolet Марвин Э. Койл убедил президента GM Чарли Уилсона разрешить создание нового подразделения легковых автомобилей и назначил MacPherson его главным инженером. Цель подразделения легковых автомобилей состояла в том, чтобы разработать более дешевый и экономичный компактный автомобиль, который дилеры Chevrolet могли бы продавать вместе со стандартным Chevrolet.

    Проект легкового автомобиля Chevrolet был вызван опасениями Койла, что неизбежное окончание войны вызовет еще одну серьезную рецессию, подобную той, которая парализовала автомобильную промышленность вскоре после окончания Первой мировой войны (и чуть не уничтожила молодую Lincoln Motor Company, возглавляемую HM Leland, что привело к его приобретению Фордом). Тем не менее, Койл, несомненно, также знал, что Форд разрабатывает свой собственный послевоенный легкий автомобиль, что просочилось в прессу прошлым летом и было подтверждено Фордом в июле 1944 года.Поскольку ожидалось, что маленький Форд значительно снизит цену стандартного Форда (или Шевроле) со значительным и тревожным отрывом, для Шевроле имело смысл только начать работать над реакцией.

    Художественная визуализация автомобиля Chevrolet Cadet. Cadet был разработан Недом Никлзом (наиболее известным сегодня тем, что спроектировал Buick Riviera 1963 года и дал Buick его знаменитые иллюминаторы) при содействии Честера Анджелони. Закрытые передние колеса были темой стиля, позже принятой Nash-Kelvinator для своих моделей Airflyte 1949 года и Nash Rambler 1950 года.(Авторское право на изображение принадлежит General Motors LLC, 2014 г. Используется с разрешения GM Media Archive.)

    Легкий автомобиль, впоследствии названный Chevrolet Cadet, дал Макферсону уникальную возможность разработать действительно новый дизайн, воплощающий его самые передовые идеи. Некоторые идеи Cadet были довольно радикальными по современным американским меркам, включая не только монококовую конструкцию, но и гидравлическое срабатывание сцепления и необычную центрально расположенную механическую коробку передач, соединенную со сцеплением через ШРУС и трубчатый карданный вал, заключенный в жесткую стальную трубу. .Двигатель, также совершенно новый, представлял собой легкую шестерку с верхним расположением клапанов с увеличенными квадратными размерами и двойными маховиками, развивавшую полную мощность 65 лошадиных сил (48 кВт) и крутящий момент 108 фунт-футов (146 Нм) при 133 куб. дюйм (2173 куб.см).

    Cadet должен был предлагаться только как четырехдверный седан, компактный по внешним размерам, но обладающий примерно таким же внутренним пространством, как большой Chevy середины тридцатых годов. Целевой вес составлял всего 2200 фунтов (1000 кг), что примерно на полтонны меньше, чем у современных полноразмерных автомобилей Chevrolet, что способствовало отличной экономии топлива.Несмотря на очень скромную снаряженную массу, у Cadet также была достойная управляемость и удивительно комфортная езда, во многом благодаря самой примечательной и противоречивой особенности легкового автомобиля: полностью независимой подвеске.

    ПОДВЕСКА КАДЕТА

    В середине сороковых годов независимая подвеска все еще была относительно новой разработкой в ​​Соединенных Штатах. Независимая передняя подвеска стала стандартной для больших Шевроле только в 1941 году, и Форд вообще не предлагал ее до 1949 модельного года.Независимая задняя подвеска была еще менее известна за пределами горстки экзотических европейских автомобилей. Включение его в автомобиль, предназначенный для продажи менее чем за 1000 долларов (примерно на 10% меньше, чем у полноразмерного Chevrolet), было смелым шагом и, естественно, заставило руководство Chevrolet очень нервничать.

    Подвеска Cadet, подробно описанная в патентной заявке Макферсона 1947 года, была прародительницей его более поздней конструкции стойки, хотя у обеих компоновок были другие предшественники, включая патент 1929 года, поданный бывшим управляющим директором FIAT Гвидо Форнака, и прототип Stout Scarab Уильяма Стаута 1935 года.(Интересно, что патент Fornaca, который, насколько нам известно, никогда не применялся к серийным автомобилям, не упоминается в заявке Макферсона 1947 года, но — это среди ссылок, перечисленных в его патенте 1949 года.)

    Каждое колесо Cadet было подвешено на вертикальной стойке, которая включала в себя шпиндель колеса и цилиндрическую пружину, намотанную вокруг трубчатого амортизатора (сама по себе новинка в то время — современные автомобили GM все еще использовали амортизаторы рычажного действия). Каждая передняя стойка крепилась с помощью радиусного стержня и двух боковых звеньев, а каждая задняя стойка располагалась одним продольным рычагом и любопытным диагональным «качающимся звеном», которое соединяло основание стойки с точкой на противоположной стороне кузова. за линией заднего моста.Полуоси, имевшие на обоих концах карданные шарниры, не способствовали размещению колес.

    Фотография прототипа Chevrolet Cadet, сделанная, вероятно, где-то в 1946 году. У нас нет полных размеров этого прототипа, но колесная база составляла 108 дюймов (2743 мм), а 12-дюймовые колеса были указаны для уменьшения неподрессоренной массы. Четырехдверный седан должен был быть единственным кузовом Cadet. (Авторское право на фотографию принадлежит General Motors LLC, 2014. Используется с разрешения, GM Media Archive.)

    МакФерсон был тщательно методичным инженером и был твердо убежден, что эта компоновка обеспечивает наилучший компромисс между стоимостью, эффективностью упаковки, управляемостью и ходовыми качествами.По общему мнению, прототипы Cadet с такой подвеской работали очень хорошо, но стоимость была проблематичной, а идея о том, что самая дешевая модель GM для США будет более сложной, чем самый дорогой Cadillac, вероятно, в некоторых кругах не нравилась. Макферсон был вынужден разработать ряд более дешевых альтернатив с жесткой осью, хотя бы для того, чтобы продемонстрировать превосходство своей полностью независимой установки. (Одной из этих альтернатив, кстати, была модифицированная схема привода Hotchkiss с монолистовыми рессорами, подобными тем, которые использовались на более поздних моделях X-body Chevy II/Nova и Chevrolet Camaro/Pontiac Firebird первого поколения.)

    Если бы Cadet был построен так, как хотел Макферсон, он стал бы знаковым автомобилем, но к 1946 году энтузиазм Chevrolet быстро угасал. Одной из причин был уход Марвина Койла, чье повышение до вице-президента группы в июне 1946 года оставило проект без явного сторонника, кроме самого Макферсона. Другим фактором была нехватка сырья, которая преследовала всех автопроизводителей в первые послевоенные годы, проблема, которая вынудила отложить производственные планы Cadet в сентябре и сделала целевую цену в 1000 долларов — вероятно, никогда не очень реалистичную с самого начала — еще более маловероятной.

    Более того, послевоенный спад, которого опасался Койл, не материализовался. С тех пор, как в конце 1945 года возобновилось производство гражданских автомобилей, бизнес процветал. Настоящей проблемой было не отсутствие покупателей, а нехватка автомобилей из-за забастовок и нехватки материалов. Отдел продаж Chevrolet, не имевший особого голоса в проекте Light Car, не видел особой необходимости в более дешевом автомобиле меньшего размера и отказывался продавать 300 000 таких автомобилей в год — минимальный объем, который, по расчетам корпорации, потребуется Chevrolet. заработать на кадете.

    Высшее руководство GM, наконец, прекратило деятельность подразделения легковых автомобилей в мае 1947 года, хотя Макферсон и несколько человек из его команды были переведены в инженерный персонал корпорации, чтобы продолжить работу над Cadet в качестве передового исследовательского проекта.

    Вопреки некоторым предположениям, Chevrolet Cadet , а не был основой Holden 48/215. 48/215, который был разработан примерно в то же время, что и Cadet, и дебютировал в Австралии в ноябре 1948 года, фактически был основан на более раннем прототипе небольшого автомобиля 195-Y-15, который GM Engineering разработала незадолго до войны. ; любое сходство между 195-Y-15 и Cadet было случайным.48/215 был длиннее, имел значительно более короткую колесную базу и значительно более широкую колею и не имел ни одной из новых инженерных особенностей Cadet, за исключением его унифицированной конструкции «Aerobilt». (Фото: «1948 Holden FX Sedan» © Sicnag, 2011; размер и модификация (уменьшение бликов и затемнение номерного знака) 2014 г. Аароном Северсоном и использование в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution 2.0 Generic, с модификациями, предлагаемыми по той же лицензии)

    МАКФЕРСОН НА ФОРД

    Возвращение в корпоративный инжиниринг не было для Макферсона счастливым, в значительной степени потому, что это означало, что он снова будет работать с его бывшим начальником Джеймсом Кроуфордом, который двумя годами ранее стал корпоративным вице-президентом по инжинирингу.Кроуфорд и Макферсон никогда не сходились во взглядах, и их разногласия по поводу кадета были особенно напряженными.

    Эта ситуация вскоре привлекла внимание Гарольда Т. Янгрена, который был главным инженером Oldsmobile с 1933 по 1944 год и недавно был назначен вице-президентом по проектированию в Ford Motor Company. По приглашению Янгрена Макферсон покинул GM и стал исполнительным инженером Ford по проектированию и разработке в сентябре 1947 года. Без него срок действия проекта Cadet истек год спустя.

    Когда Макферсон пришел в Ford, собственное подразделение компании по производству легковых автомобилей уже было закрыто, но сама машина привлекла внимание Мориса Дольфуса, главы французской дочерней компании Ford, который решил купить проект, преобразовать его в метрические размеры и запустить его в производство как французский Ford Vedette. Мы не знаем, принимал ли Макферсон какое-либо участие в разработке Vedette, которая дебютировала примерно через год после его прихода в Ford, но если да, то оно, вероятно, было незначительным. (У Vedette действительно была независимая передняя подвеска, но, вопреки многим сообщениям (и нашей собственной предыдущей ошибке), в , а не в , использовались стойки.)

    У Макферсона будет возможность применить некоторые из своих идей относительно компактных автомобилей к другим продуктам для английских и немецких дочерних компаний Ford, которые в то время все еще сильно зависели от штаб-квартиры в Дирборне как в плане проектирования, так и в плане дизайна. В январе 1949 года он подал заявку на патент (переуступленный Форду) на то, что мы теперь называем «классической» подвеской со стойками МакФерсона, более подробно описанной на следующей странице. Во многих отношениях это была дальнейшая доработка подвески Cadet, направленная на минимизацию веса и производственных затрат.

    Первыми серийными автомобилями со стойками MacPherson были английский Ford Consul 1951 года и шестицилиндровый Ford Zephyr. Это Mk1 Consul, который имел длину 164,8 дюйма (4185 мм) при колесной базе 100 дюймов (2540 мм) и был оснащен рядным четырехцилиндровым двигателем объемом 1508 куб. См (92 куб. Дюйма). Zephyr был на 4 дюйма (101 мм) длиннее колесной базы и на 7 дюймов (178 мм) длиннее в целом, чтобы освободить место для его рядной шестерки объемом 2262 куб. См (138 куб. Дюймов). Обе машины, кстати, были немного меньше неудавшегося Chevrolet Cadet, хотя у английских автомобилей передняя колея была шире.(Авторское право на фото © Ford Motor Company; используется с разрешения)

    Позже в том же году новая подвеска была включена в прототип английского Ford Consul, который в конце 1950 года стал первым серийным автомобилем. В отличие от Cadet, Consul (и его шестицилиндровый собрат Ford Zephyr) не имел независимой задней подвески, вместо этого сохраняя более дешевый привод Hotchkiss. Хотя в патентной заявке Макферсона отмечалось, что конструкция стойки может быть легко адаптирована для использования на задних колесах, Ford не использовал задние стойки ни на одной серийной модели до появления Ford Escort Mk3 в 1980 году.

    Передняя подвеска со стойками MacPherson

    впоследствии применялась ко всем английским моделям Ford и некоторым модификациям немецкого Taunus. Любопытно, что Ford не использовал стойки ни на каких моделях, произведенных в США, до первой платформы Fox Fairmont в 1978 году. Даже ранние унифицированные продукты Ford, такие как Lincoln 1958–1960 годов и оригинальный Ford Falcon, сохранили двойные поперечные рычаги, хотя некоторые из этих автомобилей использовали — установленные пружины (на каждом верхнем поперечном рычаге), которые иногда неправильно называют стойками.Ford кратко рассматривал возможность использования стоек MacPherson для передней подвески Ford Thunderbird 1958 года, но в конце концов отказался от этого, потому что потенциальная экономия средств перевешивалась отсутствием унификации с другими моделями Ford.

    Другие производители не спешили внедрять стойки MacPherson, по-видимому, из-за ранее существовавших патентов, но в 1957 году Колин Чепмен из Lotus Engineering предложил новый вариант темы MacPherson для гоночного автомобиля Lotus Type 12. Так называемая «стойка Чепмена», используемая только на задних колесах, использовала полуоси с двойным шарниром в качестве поперечных рычагов, дополненные продольными рычагами с каждой стороны.Lotus также использовала стойки Чепмена на Type 14 Elite с 1959 по 1962 год, но отказалась от них на более позднем Elan в пользу более традиционной компоновки задней стойки.

    Стойка MacPherson, безусловно, была самым признанным вкладом Эрла Макферсона в Ford, но далеко не единственным. Другие включали работу с поставщиком Thompson Products над разработкой шаровых шарниров передней подвески, подходящих для полноразмерных американских автомобилей (впервые принятых на вооружение Lincoln в 1952 году и Ford и Mercury в 1954 году), и продвижение монококовой конструкции для Thunderbird и Lincoln 1958 года.Макферсон мог быть вспыльчивым и, как многие решительно рациональные люди, не имел терпения ко всему, что считал легкомысленным, но его инженерные таланты были значительны.

    В Ford Thunderbird 1958–1960 годов не использовались стойки MacPherson (хотя Ford серьезно собирался сделать это), но это был один из первых унифицированных автомобилей Ford для рынка США, в основном по настоянию MacPherson. (Прежде чем кто-нибудь спросит, более ранняя конструкция моста и фермы Lincoln Zephyr и Continental не была монококом в современном понимании.) (фото автора)

    В 1949 году Макферсон был повышен от исполнительного инженера до главного инженера. В мае 1952 года он сменил Гарольда Янгрена на посту вице-президента Ford по проектированию. Проблемы со здоровьем и приближающийся пенсионный возраст побудили Макферсона уйти с этой должности в апреле 1957 года, его сменил Эндрю Кучер, но он остался в Ford еще на год в качестве вице-президента и советника по инженерной политике. Макферсон умер в 1960 году в возрасте 69 лет.

    Несколько лет спустя, когда срок действия оригинальных патентов MacPherson истек, подвески со стойками MacPherson начали быстро распространяться в США.К., Европе и Японии. Стойкам потребовалось больше времени, чтобы завоевать популярность среди других детройтских автопроизводителей, особенно для их предложений, произведенных в США, но сегодня очень мало автопроизводителей где-либо, где не не используют стойки MacPherson, по крайней мере, в некоторых моделях — даже такие компании, как Honda, которые отказались от длинных стоек в пользу двойных поперечных рычагов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.