Меню Закрыть

Подвеска типа макферсон что это – : , ,

Подвеска МакФерсон (MacPherson) — история, плюсы и минусы

Сегодня большинство автомобилей оборудуются подвеской, названной в честь ее изобретателя – американского инженера Эрла Стили МакФерсона. Причем, устанавливается она как на переднюю, так и на заднюю ось автомобиля. В чем же секрет популярности этой подвески, какие у нее преимущества и недостатки, мы расскажем в этом материале.

История: гениальная замена

С тех пор, как автомобильные компании перешли на массовый выпуск машин, в которых использовались различные виды независимых подвесок, шел постоянный поиск наиболее оптимальной конструкции. К 1940-м годам была, в частности, изобретена независимая подвеска на двойных поперечных рычагах, снискавшая популярность у производителей из-за своей универсальной функциональности – инженер мог жестко настроить ее установочные параметры, выбирая, в зависимости от того, где будет эксплуатироваться автомобиль, определенную геометрию размещения рычагов. Как раз в эти годы в США над созданием нового бюджетного автомобиля Chevrolet работала группа инженеров, в числе которых был Эрл Стили МакФерсон. На прототип новой модели, которая называлась Cadet, он предложил установить усовершенствованный вариант независимой подвески на двойных поперечных рычагах. Усовершенствование это касалось замены верхнего рычага с шаровой опорой и амортизатора на амортизаторную стойку, которая сочленялась с поворотным шарниром, закрепленном на брызговике. В результате конструкция получалась более компактной, легкой и имеющей меньше деталей, чем подвеска на двойных поперечных рычагах.

Впрочем, этой конструкции не суждено было пойти в серию, так как разработка модели Cadet была свернута. Не найдя поддержки в General Motors, Эрл МакФерсон ушел работать в компанию Ford. Там к изобретенной им конструкции отнеслись с большим вниманием. Первым серийным автомобилем, на котором использовалась подвеска МакФерсона, стал Ford Vedette 1948 года выпуска.

Ford VedetteFord Vedette

Эта модель выпускалась во Франции и предполагалась для европейского рынка. Впоследствии эта подвеска устанавливалась на модели Ford Zephyr и Ford Consul. Затем этот вид подвески с некоторыми доработками стали устанавливать на модели других производителей. Широкое применение подвеска МакФерсона получила в 1970-х годах и в настоящее время ее массово устанавливают на разные классы автомобилей.

Устройство: во главе угла – амортизационная стойка

Именно она, амортизационная стойка, стала основным конструктивным элементом подвески, за счет которой в значительной мере было упрощено устройство этого агрегата. Помимо амортизационной стойки с витой пружиной, которая сочленена шарниром в верхнем конце с брызговиком, в состав подвески входят нижний поперечный рычаг, реактивная тяга либо стабилизатор поперечной устойчивости, поворотный кулак и рулевая тяга.

Подвеска МакФерсона
Подвеска МакФерсона

Кстати, есть модели автомобилей, где витая пружина и амортизационная стойка не составляют единого целого, а конструктивно разъединены. Такая подвеска устанавливается на Mercedes-Benz, Ford. Существуют подвески МакФерсон, где роль упругого элемента играет торсион, заменивший витую пружину. Такой подвеской обладает Porsche 911.

Подвеска МакФерсона на примере Porsche 911Подвеска МакФерсона на примере Porsche 911

Важным параметром этой подвески является угол наклона амортизационной стойки – различают продольный и поперечный угол наклона.

Преимущественно эта подвеска устанавливается на переднюю ось, хотя есть автомобили, где подвеска такой же конструкции имеется и на задней оси. Однако она носит другое название – подвеска Чапмена, в честь инженера компании Lotus Колина Чапмена, который разработал аналогичную конструкцию, которая, однако, была больше пригодна для установки на заднюю ось.

Подвеска ЧапменаПодвеска Чапмена

Плюсы и минусы подвески МакФерсона

Несмотря на массовое распространение этого вида независимой подвески, у нее имелись как преимущества, так и недостатки из-за которых, в частности, многие производители отказались от использования МакФерсон на своих моделях, и вернулись к усовершенствованным подвескам на двойных поперечных рычагах.

Впрочем, благодаря преимуществам, которые в процессе разработки выделил сам Эрл МакФерсон, подобная конструкция подвески до сих пор самая массовая. За счет чего же ей удалось завоевать автомобильный мир? К плюсам этого вида подвески относится компактность, малая масса неподрессоренных элементов, относительная дешевизна изготовления. К тому же, за счет значительного расстояния между опорными узлами по высоте, такая подвеска лучше компенсирует силы реакции дороги, которые передаются от колес в места ее крепления к кузову. Также эта подвеска может производить большие конструктивные ходы, что тоже является положительным аспектом ее конструкции. Наконец, ее упорный подшипник качения, нижний рычаг и шаровой шарнир обладают большим запасом износостойкости.

Перейдем к недостаткам. Подвеска МакФерсон обладает большими ходами подвески, чем та же конструкция с двойными поперечными рычагами, а это негативно сказывается на управляемости автомобилем. Второй минус – передача сил реакции от дороги тут приходится на брызговик крыла, который является не самой надежной конструкцией. Поэтому постепенно при езде по дорогам низкого качества (характерно для России) начинается разрушение точек крепления амортизационных стоек к брызговику. Это в значительной мере снижает ресурс подвески. Третий минус – неразборная конструкция современных амортизационных стоек. При их износе приходится заменять стойку в сборе. Если этого не сделать, подвеска будет регулярно пробиваться, что в конечном итоге скажется на нарушении геометрии кузова. Четвертый минус – ухудшение работы подвески из-за возникающего между штоком и направляющей трения. Пятый минус — низкий уровень изоляции от шумов, исходящих от дорожного покрытия. Шестой минус – худшая, чем у подвески с двойными поперечными рычагами, компенсация продольного крена.

Именно из-за этих недостатков некоторые производители люксовых автомобилей решили отказаться от использования подвески МакФерсон. Но даже несмотря на перечисленные недостатки, этот вид независимой подвески остается популярным для автомобилей бюджетного класса.

avtoexperts.ru

Что такое подвеска «McPherson»? — e-fee.ru

Что такое подвеска «McPherson»?
Что такое подвеска автомобиля и зачем она нужна? Этот вопрос возникает у водителя всякий раз, когда выходит из строя узел или механизм, который является неотъемлемой ее частью. Во время движения автомобиля необходимо наличие упругой связи между его кузовом и колесной базой, в противном случае ни о какой комфортной езде, а самое главное маневренности не может быть и речи.
В период эволюции автомобильного транспорта использовалось несколько видов автомобильных подвесок, но в последнее время многие автопроизводители стали отдавать предпочтение однорычажной подвески McPherson (МакФерсон). Такой тип подвески может применяться на легковых автомобилях, а также на малых грузовиках.
Прародителем McPherson стал инженер корпорации “Форд” Эрл Стил Макферсон, который в начале сороковых годов прошлого века предложил данный тип подвески для нового, на то время, Chevrolet Cadet.
Как правило, подвеска McPherson (МакФерсон) устанавливается на передних колесах, но в некоторых случаях известно ее использование в задней части автомобиля.
Устройство подвески cPMherson. Подвеска McPherson по своей сути является несколько измененной системой с двумя рычагами, только вместо верхнего рычага его функцию выполняет опора амортизатора, которая закреплена в верхней части кузова под крылом автомобиля, а снизу она соединяет нижний рычаг и шаровую опору. Если говорить в общем, то устройство подвески McPherson несложное, что позволяет выполнять ремонтные операции в гаражных условиях. К основным конструктивным элементам McPherson можно отнести нижний поперечный рычаг, амортизационная стойка, подрамник, ступица колеса, шаровая опора, опора крепления амортизатора, пружина.
Подрамник автомобиля, с помощью сайлентблоков или жестких креплений крепится к кузову автомобиля, его основная задача уменьшить действие вибрации подвески на кузов. В некоторых случаях подрамник может отсутствовать. В этом случае нижние рычаги, которые должны крепиться к нему с помощью салентблоков, крепятся к специально усиленным платформам на самом кузове. Характерной особенность нижних поперечных рычагов является наличие с одной стороны двух точек опор, на которых он крепится к подрамнику или к кузову автомобиля, а с другой стороны к нему крепится шаровая опора с помощью, которой поворотный кулак может вращаться в любой плоскости.
На поворотном кулаке находится ступица, которая обеспечивает крепление колеса и его вращение с помощью, установленного в ней подшипника. Верхняя часть поворотного рычага соединена с амортизационной стойкой, верхняя часть которой является подвижной за счет, в большинстве случаев резиновой втулки с подшипником, в котором крепится шток амортизатора. Опорный подшипник обеспечивает вращение стойки вокруг своей оси, а резиновая втулка компенсирует ее отклонение возникающие во время работы подвески McPherson (МакФерсон). Также хочется отметить, что амортизационная стойка находится внутри пружины, которая обеспечивает дополнительную упругость подвески.
Для более совершенной работы, подвеска McPherson (МакФерсон) может иметь и ряд дополнительных элементов, таких как стойки стабилизатора и сами стабилизаторы поперечной устойчивости, обеспечивающие устойчивость автомобиля на поворотах. Стабилизатор крепится к подрамнику или же к кузову автомобиля в двух точках с помощью металлических кронштейнов, внутри которых в обязательном порядке должны находятся резиновые втулки, обеспечивающие мягкость подвески в местах крепления.
Плюсы подвеска McPherson:
— Низкие затраты изготовления элементов, в сравнении с двухрычажной подвеской
— Легко диагностируемая и ремонтируемая
— Компактная
— Неподрессоренная масса меньше чем у других подвесок
— Более длительный срок службы отдельных элементов.
Минусы подвески McPherson:
— Несколько хуже параметры кинематики, если сравнивать с двухрычажной подвеской
— Повышенная передача дорожного шума в кузов и салон автомобиля
— Меньше по сравнению с другими подвесками компенсация продольного крена во время торможения.
— Частый выход из строя амортизаторов

e-fee.ru

Подвеска МакФерсон McPherson — RacePortal.ru

ИСТОРИЯ

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

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

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

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

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

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

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

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

Chevrolet Cadet 1947

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

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

СТРОЕНИЕ

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

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

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

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

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

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

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

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

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

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

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

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

Шесть МакФерсонов — на выбор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

raceportal.ru

устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Независимая подвеска на направляющих стойках начала применятся в конце 40-х годов ХХ века. К 70-м она получила массовое распространение. Название МакФерсон конструкция получила в честь своего изобретателя, инженера Эрла Стили МакФерсона, работавшего в GM. Примечательно, что очень схожая конструкция появилась двадцатью годами ранее в инженерном бюро Фиат.

Конструкция базируется на двухрычажной подвеске, но вместо верхнего рычага в МакФерсоне устанавливается амортизаторная стойка, состоящая из нескольких элементов. Стойка одновременно является несущим и гасящим нагрузки элементом. Благодаря таким свойствам чаще применяется на передней оси авто, чем на задней.

Существуют различные вариации конструкции подвески Мак-Ферсона: с рессорой или торсионом вместо пружины, или с разнесением пружины и стойки. Но это частные случаи. На практике наиболее распространена классическая конструкция амортизаторной стойки.

Соотношение стоимости и эксплуатационных характеристик обусловило применение подвески такого типа на автомобилях нижней и средней ценовой категории. Это обстоятельство автоматические делает MacPherson самым распространенным типом подвески. 

Устройство и принцип работы подвески МакФерсон

Сообразно выполняемым функциям, в подвеске MacPherson выделяют следующие основные узлы:

  • подрамник;
  • амортизаторную стойку;
  • поворотный кулак;
  • стабилизатор поперечной устойчивости;
  • поперечный рычаг.

Подрамником называется конструктивная база подвески, которая крепится через амортизирующие проставки, сайлентблоки, к элементам кузова. К нему крепятся поперечный рычаг, стабилизатор поперечной устойчивости и элементы рулевого управления.

Амортизаторная стойка – основной узел подвески. Она состоит из конической пружины (в редких случаях торсиона или рессоры) и амортизатора. Как правило, пружина и амортизатор расположены на одной оси. Существуют модификации с пневматическим амортизатором. Верхняя часть амортизатора крепится непосредственно к кузову авто в области брызговика через резиновую проставку, нижняя – к поворотному кулаку.

Поворотный кулак передает усилие рулевой тяги колесу для осуществления поворотов. Кроме амортизаторной стойки к нему крепятся поперечная тяга и стабилизатор поперечной устойчивости. На нем же размещены подшипниковый узел и суппорт тормозной системы.

Стабилизатор поперечной устойчивости компенсирует поперечный крен колеса. Он соединяет между собой амортизаторную стойку и подрамки. Для соединения используются шарнирные штанги.

Поперечный рычаг также крепится через резиновые демпферы к подрамнику в двух точках. Обратным концом он соединен с поворотным кулаком через шаровую опору. Кроме подрамника, все приведенные выше узлы дублируются для левого и правого колес.

Значительная часть возникающих во время движения нагрузок компенсируется пружиной. Колебания самой пружины поглощает телескопическая стойка. Остаточные вибрации попадают на шарнирные соединения и резинометаллические опоры. Потенциал конструкции и совершенствование упомянутых узлов позволяют сокращать энергию, передаваемую кузову.

Поворот колеса, в том числе на авто с передним приводом, обеспечивается за счет верхнего подшипника амортизаторной стойки и шаровой опоры в нижней части механизма.

Плюсы и минусы подвески MacPherson

Как и любые инженерные решения подвеска MacPherson обладает своими сильными и слабыми сторонами. Именно их соотношение в определенных условиях определяет оправданность применения конструкции.

Достоинства:

  1. Конструктивная простота позволяет собирать подвеску отдельно от авто. Это уменьшает сложность производства и, соответственно, стоимость авто.
  2. Сравнительно небольшой вес и ширина, которые открывают новые возможности компоновки и снижают потребление топлива. Более того, только Мак-Ферсоном передняя ось может быть ведущей. Элементы подвески оставляют место для размещения приводных валов.
  3. Не требует узлового ремонта – почти каждую деталь в случае износа или повреждения можно заменить отдельно, значит, ремонт будет обходиться дешевле.
  4. Большой запас прочности. Такая подвеска способна выдержать любую массу легкового автомобиля.
  5. Доступность узлов и соединений вместе со стандартизированными процедурами обслуживания и ремонта сокращает время простоя в сервисном центре.
  6. Значительный запас вертикального хода ввиду сравнительно большой высоты опор.

Недостатки

  1. Неисправная подвеска передает значительную часть нагрузки кузовным элементам. Деформация в местах крепления опор нежелательна и потому что именно там размещается маркировка кузова.
  2. Высокая шумность. Снижение шумности подвески такого типа – одно из приоритетных направлений профильных исследований.
  3. Ранние модификации на некоторых авто склонных к продольному смещению. Но наличие L-образного рычага исключает эту проблему.
  4. Приспособленность исключительно к легковым авто. На грузовой или спортивной технике применение МакФерсона невозможно ввиду технологических ограничений.

Таким образом, MacPherson – наиболее распространённый тип подвески среди легковых автомобилей. Она проста в изготовлении, обслуживании и обладает превосходных эксплуатационных характеристиках.

Похожие статьи

avtonov.com

Подвеска МакФерсон — что это такое? Плюсы и минусы


Подвеска МакФерсон — что это такое? Плюсы и минусы

Подвеска МакФерсон (McPherson) — один из самых распространенных типов автомобильной подвески. В данной статье мы узнаем что такое подвеска МакФерсон, ее основные плюсы и минусы, а также рассмотрим схему данной подвески.

Основным конструкционным элементом подвески является амортизационная стойка, из-за чего она также получила название «качающаяся свеча». «Свечная подвеска» преимущественно используется для передних колес. Использование подвески Макферсона позволило разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве поперечно и обусловило её широчайшее использование в современном переднеприводном автомобилестроении.

Подвеска МакФерсон состоит из:

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

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.

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.

Подвеска МакФерсон (McPherson)Преимущества и плюсы подвески МакФерсон:

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

Недостатки и минусы подвески МакФерсон:
  • 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

В целом, недостатки подвески ограничивают возможность её применения. Так, несмотря на преимущество в стоимости изготовления, из-за некоторого ухудшения кинематики её практически не устанавливают в дорогостоящих и гоночных моделях авто. Большие нагрузки в зоне крепления стойки и связанный с ними быстрый износ конструкции не позволяет использовать МакФерсон в качестве независимой подвески в легких грузовых автомобилях.
Из-за этих недостатков часть производителей авто класса «люкс» отказалась от использования МакФерсона, продолжая совершенствовать подвеску на двойных поперечных рычагах. Вместе с тем, конструкционные преимущества и дешевизна изготовления сделали МакФерсон самым распространенным типом подвески для бюджетных автомобилей.

real-avto.com

Автомобильная подвеска МакФерсон. Преимущества и недостатки

 АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА МАКФЕРСОН. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Добрый день, в сегодняшней статье мы расскажем Вам, про самый известный на планете тип автомобильной подвески МакФерсон (McPherson). В материале будет раскрыта тема основных принципов работы такой подвески, а также из каких элементов она состоит. Кроме того, мы наглядно покажем типовую схему такой системы и установим основные конструкторские, потребительские преимущества и недостатки МакФерсон


Тип подвески МакФерсон знают практически все, от мала до велика. Она является самой распространенной среди всех существующих на земле типов автомобильных подвесок. Данную подвесочную систему автомобиля изобрел американец шотландского происхождения Джеймс Макферсон в начале 20 века. Конструкция настолько была простой и ремонтопригодной, что до нашего времени она практически и не изменилась.

Итак, приступим к рассмотрению понятия и основных принципов работы автомобильной подвески Макферсон и ее элементов.

1. Понятие и принцип работы автомобильной подвески типа Макферсон
Конструкция подвески Макферсон обладает конструкционным отличием от большинства других. Отличие заключается в наличии амортизационной стойки, которая в народе имеет название «раскачивающаяся свеча«, потому и прозвали Макферсон — «Свечной подвеской«. Такой тип подвески, как правило, используется на передней оси автомобиля. Благодаря не обычной конструкции подвески, коробка передач и двигатель в автомобилях располагается под капотом, как бы поперечно и при этом образуется много свободного пространства для обслуживания узлов. Данным момент и позволил получить общемировое признание подвеске Макферсон, а также из-за этого она получила широчайшее использование у автопроизводителей переднеприводных транспортных средств. 



В состав любой подвески типа Макферсон, входят следующие элементы и узлы (обобщенно):
— рычаг по перечной тяги;
— подрамник;
— кулак поворотного типа;
— аммортизаторная стойка;
— стабилизатор устойчивости поперечного типа.

В современных автомобилях некоторые элементы подвески могут изменяться, заменяться или убираться более новыми и технологичными деталями, исходя из задач, которые стоят перед производством нового транспортного средства.

2. Схема и основные элементы автомобильной подвески Макферсон

В состав почти 90 процентов модификаций автомобильной подвески Макферсон входят такие элементы, как рычаг по перечной тяги, подрамник, кулак поворотного типа, аммортизаторная стойка, а также стабилизатор устойчивости поперечного типа. Иногда применяется специальный прут под названием торсион, который выполняет функцию упругой детали.



— Несущей частью подвески является подрамник: он крепится при помощи сайлентблоков к основной конструкции подвески. Как правило, вместе с подрамником применяются резинометаллические крепежи, которые снижают шум и вибрацию на несущий кузов. Подрамник служит местом для соединения рулевой системы, поперечный элементов подвески, а также самого стабилизатора поперечного типа.

Рычаги поперечного типа крепятся с обеих сторон при помощи резиновых крепежей к подрамнику левого и правого передних или задних колес. Как правило, крепление рычагов является двойным или тройным, это сделано для того, чтобы обеспечить максимальную жесткость всей системе подвески в определенном направлении (продольном или поперечном). Второй конец рычага поперечного типа при помощи шаровой опоры держит кулак поворотного типа, если Макферсон стоит спереди.

Кулак поворотного типа при помощи соединения на шарнирной основе вставляется и соединяется с рулевой тягой. Основная функция — это обеспечение беспрепятственного поворота колеса автомобиля. Верхняя поверхность кулака закрепляется на аммортизационной стойке, а вот нижняя поверхность узла прикрепляется к рычагам поперечного типа. В поворотном кулаке располагается тормозной суппорт, а также ступичный подшипник.

Аммортизатор со стойкой, который идет вместе с пружиной и размещены вместе со специальным буфером сжимания-расжимания. Часть стойки, которая сверху, при помощи прорезиненных втулок прикрепляется к кузовному подкрыльному брызговику, а нижняя часть этого элемента подвески соединяется с кулаком поворотного типа

Иногда можно встретить современные автомобили, в которых пружина и аммортизатор разъединены на 2 отдельные детали. На фото ниже можем наглядно видеть конструкцию и места крепления стойки с аммортизатором:


Ниже на фото, можем наглядно видеть автомобильную стойку аммортизатора в сборе и ее основные элементы, которые идут единой системой:



Стабилизатор устойчивости поперечного типа необходим для уменьшения кренов кузова транспортного средства при входе в поворот. Данный элемент подвески крепится при помощи 2-ух опор. Края стабилизатора при помощи шарниров прикрепляются к стойкам с аммортизаторами. На фото ниже можем наглядно видеть, как и где расположен стабилизатор задней подвески автомобиля:
Иногда можно встретить легковые автомобили, например Мерседес-Бенц Е класса у которого пружина и аммортизатор расположены отдельно друг от друга, но это все равно признается подвеской с типом МакФерсон. А все потому что ключевым признаком и моментом такой подвески является цельная крестовина стойки в кулаке поворотного типа. Просто наш пример с Мерседес — это если можно так сказать «Модифицированный Макферсон«. Если сравнить ее со стандартной (пружина расположена слитно с аммортизатором), то она дает возможность снижать высоту конструкции и делать ее более компактной, а это уже позволяет автопроизводителям делать более просторным салон и возможность делать доступными к обслуживанию многие узлы.

3. Преимущества и недостатки автомобильной подвески Макферсон

Как и любой другой тип современной подвески, МакФерсон имеет ряд достоинств и недостатков в своей системе. О таких моментах мы сейчас и поговорим.

Преимущества автомобильной подвески с типом МакФерсон:

— значительно дешевая в производстве по сравнению с конкурентными типами подвесок;
— занимает мало пространства, высокая компактность;
незначительная масса подвески в сборе, примерно на 20 процентов ниже конкурентных типов;
высокий ресурс всей системы подвески, выше на 2-3 года, чем у любом другом типе;
— очень просто проводить диагностику неисправных элементов подвески такого типа, так как четкие причины износа будут видны сразу.


Однако, кроме наличия большого количества преимуществ автомобильной подвески типа Макферсон, имеются и недостатки или недоработки инженерного и системного уровня.



Недостатки автомобильной подвески с типом МакФерсон:

— показатели динамики автомобиля на продольных и поперечных рычагах лучше, чем у МакФерсон;
— если автомобиль используется в суровых условиях, то возможно потребуется укрепление кузовного брызговика в местах монтажа подвески;
— со времен могут возникать пробои в подвеске по неровным дорогам, а также не исключено появление трещин металлических деталей от усталости материала;
— нередко возникают выходы из строя стоек аммротизаторов, что приводит к их замене или дорогостоящему ремонту;
— попадание гула внутрь автомобиля от элементов крепления кузова к подвеске во время движения по дороге;
малый угол продольного крена при резком торможении транспортного средства.



К большому сожалению недочеты подвески иногда сужают возможности применения такой системы для ее установки на производимые автомобили. Если к примеру взять низкую стоимость изготовления подвески, то из-за снижения конечной цены ее узлов — это привело к ухудшению динамики автомобиля и поэтому такую подвесочную систему практически перестали устанавливать на премиальные и гоночные легковые автомобили. А такой пример, как из-за крупных нагрузок в области крепления стойки к брызговику кузова приводит со временем к сильнейшему износу и трещинам в местах состыковки, практически не позволяет применять подвеску McPherson, как независимую в транспортных средствах с повышенной грузоподъемностью. Ниже на фото, мы можем наглядно еще раз обобщенно увидеть преимущества и недостатки подвески автомобиля с типом действия McPherson:

Таким образом, трудно судить об идеальности подвески такого типа, однако, если рассматривать любую другую, то как преимуществ, так и недостатков будет не меньше, а то и недочетов может оказаться на порядок больше. Поэтому, исходя из конкурентных систем подвесок, МакФерсон выглядит наиболее надежной.

Видео обзор: «Автомобильная подвеска МакФерсон. Преимущества и недостатки»

Надеемся, что наша статья, помогла Вам получить общее понятие о принципах работы, преимуществах и недостатках о подвеске автомобиля с типом действия МакФерсон. Кроме того, заметим, что из-за ряда недостатков такого типа подвески от нее были вынуждены отказаться авто производители премиальных марок, такие как Мерседес-Бенц и БМВ. На сегодняшний день, подвеска МакФерсон продолжает совершенствоваться и плавно переходит на двойные поперечные рычаги. Также, нельзя не отметить, то факт, что конструкторские преимущества и низкая стоимость системы МакФерсон, позволили стать ей самой известной и устанавливаемой подвеской для автомобилей дешевого и среднего ценового сегмента.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 

ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

bazliter.ru

Подвеске МакФерсон — что это? Устройство и принцип действия подвески McPherson/ MacPherson

Вот уже очень долгое время подвеска типа МакФерсон (McPherson, или же MacPherson) считается одним из самых оптимальных видов независимых подвесок для легковых машин, и это несмотря на появление таких новомодных штучек, как например «многорычажка», пневмоподвеска и т.д. Неприхотливость, относительная простая конструкция и тот факт, что почти любой сервисный мастер на планете Земле знает, как чинить эту подвеску, сделали его пожалуй, самым признанным типом в семействе независимых подвесок, которую применяют на передней оси своих автомобилей множество производителей. Плюс сочетание комфорта и отличной управляемости. Подвеска МакФерсон по своей конструкции представляет собой дальнейшее развитие обычной «двурычажки» — подвески о двойных поперечных рычагах, где амортизаторная стойка с успехом заняла место верхнего поперечного рычага.

Также стоит отметить ещё один плюс МакФерсона – это его компактности конструкции. Благодаря своим компактным размерам подвеска McPherson особенно хороша для переднеприводных моделей, где под капотом и так мало мест. В силу этого данный тип подвески нашла широкое применение на легковых «переднеприводниках», так как её конструкция позволяет поперечно устанавливать двигатель вкупе с коробкой передач в подкапотном пространстве, особенно для самых мощных версий с большими V6 или турбомоторами. В список других преимуществ данного вида подвески относятся, как говорилось выше, простая конструкция вкупе с большими ходами подвески предотвращают появление пробоев.

Правда есть и недостаток – у этой подвески в силу её конструктивных особенностей. Дело в том, что шарнирное крепление амортизаторных стоек и большой ход ведут к заметному изменению развала колес, а точнее угла наклона колёс по отношению к вертикальной плоскости. В силу этого не применяется такой тип подвески на автомобилях премиум-класса и настоящих спортивных автомобилях, то есть по умолчанию спорткарах, а не заводских тюнингованных версиях, например, переднеприводных моделей. Есть и эксклюзивные модели с этой подвеской, например Альфа-Ромео 156 и 147, только у них … всё сделано на 100 % наоборот! То есть спереди стоит двурычажка, а МакФерсон… сзади! В итоге итальянцы добились просто спорткаровской управляемости, даже лучшей, чем у их отнюдь неплохих наследников.

Конструкция подвеска МакФерсон состоит из поперечного рычага, поворотного кулака, пары амортизаторных стоек и стабилизатора поперечной устойчивости, ну и подрамника, к которому всё это и крепится.

Итак, обо всём подробнее. Подрамник является одним из важнейших частей подвески — он несущий элемент в подвеске, который крепится к кузову автомобиля посредством сайлентблоков — резинометаллических опор. Благодаря применению элементов, выполненные из резинометаллических элементов в конструкции подвески, уменьшаются вибрации, и снижается шум. Некоторые автомобили имеют жёсткое крепление подрамника к кузову. А к самому подрамнику фиксируются опоры рычагов подвески, стабилизатор, и фиксируется рулевой механизм.

Сами поперечные рычаги — рычаг правого и левого колёс, фиксируются к подрамнику с двух сторон. У каждого поперечного рычага имеется соединение с подрамником в двух местах при помощи резиновых втулок. Благодаря двойному креплению рычага гарантируется надлежащая жёсткость в продольном направлении. Поперечный рычаг своим другим концом с поворотным кулаком имеет соединение, посредством шаровой опоры.

Задача поворотного кулака состоит в обеспечении поворота колёса, что происходит за счёт связи с рулевой тягой посредством шарнирного соединения. В своей верхней части поворотный кулак фиксируется на амортизаторной стойке клеммовым соединением, а в нижней части соединяется с поперечным рычагом. Наконечник рулевого механизма является специальным рычагом, который соединён с поворотным кулаком через шаровую опору. В поворотном кулаке располагаются подшипниковый узел с тормозным суппортом. В конструкции подшипникового узла входят ступица колёс и ступичный подшипник.

И наконец, последний элемент — амортизаторная стойка, который объединяет упругие элементы подвески, то есть пружины, и амортизаторы. Соосно с амортизатором располагается металлическая пружина, которая закрепляется на стойке. С ней соосно устанавливается буфер сжатия, который изменяет линейные характеристики упругости пружин. Стойка в нижней части соединяется с поворотным кулаком, а в верхней она крепится к брызговику крыла посредством резиновой втулки. Ещё о важной части подвески — стабилизаторе поперечной устойчивости. Этот элемент подвески обеспечивает снижение боковых кренов кузова автомобиля, а у спортивных машин почти полностью исключает. Это единственный элемент подвески, который до недавних пор устанавливали не на все модели, то есть на самые слабые или базовые версии, и то только на одну ось, а сейчас всё иначе – почти любая модель обладает стабилизатором. Устанавливается стабилизатор в подрамнике с помощью двух опор. Его концы соединяются с амортизаторными стойками посредством соединительных штанг, то есть стоек, посредством шарнирных наконечников.

reno.by

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о