Подвеска типа макферсон на каких машинах

Подвеска МакФерсон.

Подвеска МакФерсон (McPherson) — один из самых распространенных типов автомобильной подвески (по англ. — MacPherson suspension). В данной статье мы узнаем что такое подвеска МакФерсон, ее основные плюсы и минусы, а также рассмотрим схему и конструкцию 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. Версия для задних колес в англоязычных странах в честь разработавшего её инженера фирмы Lotus названа «подвеска Чепмена».

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

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.

▪Преимущества и плюсы подвески МакФерсон:

• менее затратна при производстве в сравнении с исполнением подвески на двойных поперечных рычагах
• относительно компактная
• уменьшение сил, возникающих в местах крепления к кузову через значительное по высоте расстояние между опорными узлами
• 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
• трение между направляющей и штоком, приводящее к ухудшению работы подвески

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 спортивных 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. Недостаток места также усложняет использование упругих гидропневматических элементов, использующихся в некоторых видах подвесок.

Именно 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.

Источник

Подвеска «МакФерсон» — история и современность

Послевоенное время и пятидесятые заслуженно считаются золотой эпохой в автомобилестроении. В этот период появилось множество новых и смелых технических решений, которые используются до сих пор. Одним из таких новшеств является подвеска колес, известная по имени своего изобретателя, инженера МакФерсона.

Новая подвеска для новых времен

Дизайн послевоенных машин стремительно менялся. Широкие крылья, обрамляющие узкий капот довоенных машин, сменялись более компактными, а само подкапотное пространство становилось более широким.

Одной из причин этого был переход от длинных и узких рядных двигателей к более широким, но коротким V-образным. Для того чтобы разместить такой двигатель и навесное оборудование в моторном отсеке, последний необходимо было расширить. Но такое расширение проблематично, кода передняя подвеска организована на двойных поперечных рычагах. Необходимо было найти более компактное решение.

Американская история, ставшая европейской

Талантливый инженер Эрл МакФерсон был ведущим инженером проекта GM — «Легкий автомобиль Шевроле». В рамках проекта было построено три прототипа Chevrolet Cadet, один из которых МакФерсон снабдил компактной, но жесткой передней подвеской, в которой был всего один поперечный рычаг. Второй точкой опоры стала качающаяся стойка, представлявшая собой одновременно и упругий элемент, и рычаг.

Руководство GM затеи не оценило — проект показался им слишком дорогим, сложным, да и подвеска оказалась по-европейски жестковатой. Не найдя общего языка с начальством, МакФерсон, уверенный в своей правоте, перешел из GM в Ford. Именно под эмблемой «голубого овала» оригинальный тип подвески и получил свое серийное воплощение. Первой машиной с «МакФерсоном» стал европейский Ford Consul.

Через несколько лет инженер компании Lotus по фамилии Чепмен модифицировал новый тип подвески для установки и на задней оси для модели Elan. С тех пор заднюю подвеску с качающейся стойкой на Западе иногда называют «подвеской Чепмена», хотя по факту это все тот же «МакФерсон».

Суть подвески типа «МакФерсон» заключается в том, что упругий элемент (стойка амортизатора в сборе с пружиной) является одновременно и точкой крепления подвески к кузову, и поворотным узлом, подвижно связывая поворотный кулак с силовым элементом кузова. Нижняя часть подвески состоит из одного поперечного рычага. Стабилизатор поперечной устойчивости дополняет картину, связывая подвеску одного колеса с противоположным колесом.

Простота такой конструкции определила ее популярность. Сейчас львиная доля современных легковых автомобилей использует именно такой вид подвески, несмотря на некоторые ее минусы.

К минусам можно отнести короткий рабочий ход и излишнюю жесткость, что хорошо для дорожных машин, но не подходит для внедорожников. Жесткость также способствует передаче чрезмерных ударов и вибраций на корпус автомобиля. При перемещении подвески типа «МакФерсон» в вертикальной плоскости происходит сильное изменение развала колес, что негативно сказывается на стабильности автомобиля и управляемости на неровных покрытиях. Подвеска такого типа сложнее в обслуживании, поскольку требует демонтажа всей стойки. Само крепление стойки к кузову — как опора, так и стакан — являются чрезмерно нагруженными узлами, требующими внимания и своевременной замены (в случае опоры).

Однако на этом минусы заканчиваются и начинаются плюсы. Жесткая подвеска «МакФерсон» хорошо подходит для современных машин с высокими требованиями к управляемости. Большое расстояние между точками крепления уменьшает боковые крены и делает машину стабильнее, при этом нагрузка на точки крепления, особенно на сайлент-блоки нижнего рычага, снижена по сравнению с подвеской на двойных поперечных рычагах. Подвеска на качающейся стойке является самым компактным решением, позволяющим разместить в моторном отсеке двигатель большого размера, — благодаря «МакФерсону» удалось применить поперечное расположение двигателя, что укоротило капот и улучшило обзорность современных машин. По сравнению с «многорычажкой» в «МакФерсоне» меньше подвижных элементов (сайлент-блоков и шаровых опор), подверженных износу и требующих регулярной замены. Для производителей все элементы подвески проще и дешевле в изготовлении, что, кстати, влияет и на конечную стоимость автомобиля.

Что делает Delphi Technologies

Компания Delphi Technologies является одним из мировых лидеров по производству элементов подвески автомобилей. Это касается и деталей подвески типа «МакФерсон» — Delphi Technologies производит и поставляет на конвейеры мировых производителей все элементы подвески этого типа. Практически все из них доступны и для рынка автозапчастей. Резинометаллические изделия, рычаги подвески, стабилизаторы и их стойки, верхние опоры стоек «МакФерсон» — все это можно найти в электронном каталоге компании.

Каждая из деталей Delphi Technologies имеет проверенную временем конструкцию: то, что требует усиления, усилено; что можно сделать легче, облегчено. Все детали проходят качественную антикоррозийную обработку. Можно уверенно сказать, что сегодня Delphi Technologies знает о подвеске типа «МакФерсон» буквально все!

Источник

Подвеска МакФерсон (McPherson): устройство, как работает

В статье описан принцип работы, устройство, а так же плюсы и минусы подвески McPherson. Наведены основные неисправности, отличия от многорычажной подвески и на каких автомобилях чаще всего встречается. В конце статьи видео-обзор подвески МакФерсон. В статье описан принцип работы, устройство, а так же плюсы и минусы подвески McPherson. Наведены основные неисправности, отличия от многорычажной подвески и на каких автомобилях чаще всего встречается. В конце статьи видео-обзор подвески МакФерсон.

Подвеска автомобиля одна из главных составных ходовой системы, за счет которой автомобиль передвигается. Одним из таких примеров считается подвеска МакФерсон, которую часть можно встретить на автомобилях с передним приводом. Это один из самых распространенных видов независимой подвески, к тому же мало прихотливый в плане запчастей и поломок. Так же можно сказать, что McPherson это развитый вид подвески на двойных поперечных рычагах, в которой инженеры вместо верхнего поперечного рычага установили амортизаторную стойку.

За счет компактной структуры и малого количества деталей подвеска МакФерсон позволяет расположить двигатель и трансмиссию поперечно, а крутящий момент, как правило, передается на переднюю ось автомобиля. Еще один плюс McPherson – большой ход, позволяющий препятствовать пробоям. Рассмотрим более подробно устройство подвески, характеристики и возможности в плюсах и минусах.

Как и когда появилась подвеска МакФерсон

Как уже говорили, современная подвеска МакФерсон прошла не одну модификацию и показала неплохие результаты. Родоначальником данного типа считают подвеску на двойных поперечных рычагах. Свое название система получила в честь инженера конструктора компании General Motors – Эрла Стили МакФерсона, разработавшему все механизмы и внедрившего в автомобили.

Впервые о подвеске МакФерсон заговорили еще в 40-ых годах прошлого века. Именно тогда в 1948 году её впервые испытали и установили на серийную модель Ford Vedette 1948. Со временем, после смерти инженера-конструктора (годы жизни Эрла МакФерсона — 1891-1960 года), модифицированную версию стали использовать и на других автомобилях марки, а с начала 70-ых годов подвеску МакФерсона подхватили и другие производители для своих автомобилей.

Устройство и принцип работы подвески МакФерсон

Не меньше интерес к самому устройству механизма подвеска, а так же его принципу работы. Как уже было сказано выше, прародителем данного типа стала подвеска на двойных поперечных рычагах, так же относящейся к классу независимых подвесок. Характерная особенность такого типа механизма – это наличие пружины в ее верхней части. Так же инженеры выделяют 5 основных деталей отличия стойки от обычного амортизатора:

Среди основных механизмов подвески МакФерсон, можно отметить:

Теперь о каждой детали по порядку, для чего они предназначены и какую роль выполняют в механизме. Первым рассмотрим подрамник, так как он считается несущим элементом всей системы. К кузову автомобиля подрамник крепится с помощью сайлентблоков. За счет таких резинометаллических элементов инженерам удалось уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля и уменьшение шума.

В свою очередь к подрамнику крепится рулевой механизм, стабилизатор поперечной устойчивости и опоры поперечного рычага. Боковую часть подрамника так же не оставили в стороне, к ней крепятся поперечные рычаги левого и правого колеса. Как правило, крепление таких рычагов двойное и придает всей конструкции, в продольном направлении особую жесткость. В завершение, к другому концу поперечного рычага, за счет шаровой опоры инженеры прикрепили поворотный кулак.

Продвигаясь дальше по механизму подвески МакФерсон, прикреплен поворотный кулак к рулевой тяге за счет шарнирного соединения. Самый вверх поворотного кулака крепится к амортизаторной стойке, нижняя часть – соединена с поперечным рычагом. Как дополнение на нем расположен подшипниковый узел (ступичный подшипник и ступица колеса) и тормозной суппорт.

Следующая составная деталь подвески МакФерсон – амортизаторная стойка, одновременно объединяющая в себе сразу пару механизмов: металлическая пружина и амортизатор, расположенные на одной оси с буфером сжатия. За счет последнего можно менять линейные характеристики упругости пружины амортизаторной стойки. Нижняя часть стойки соединена с поворотным кулаком, верхняя часть за счет резиновых втулок прикреплена к брызговику крыла. Стоит понимать, что именно этот механизм зависит от производителя, некоторые умудряются разъединить амортизатор и пружину на два отдельных конструктивных элемента.

Еще один неотъемлемый элемент подвески МакФерсон – стабилизатор поперечной устойчивости. Основное предназначение механизма это снижение боковых кренов автомобиля в целом. Сам же стабилизатор крепится к подрамнику за счет двух опор, а вот концы стабилизатора за счет шарнирного соединения крепится к стойкам амортизаторов.

Рассмотрев устройство подвески МакФерсон, рассмотрим принцип работы всей системы. Что и в каком порядке двигается и чего ожидать в случае не соблюдений правил. В случае наезда на препятствие, или неровность, колесо автомобиля смещается в вертикальном направлении относительно кузова. Сжимается пружина амортизационной стойки и рычага, которые крепятся за счет подвижных соединений к несущей части и ступице колеса.

Преодолев неровность, начинается обратный процесс. Пружина амортизационной стойки принимает исходное положение, за счет чего колесо начинает выравниваться относительно кузова автомобиля. Стоит понимать, что во время преодоления неровностей, каждое колесо смещаются независимо друг от друга. Как бы ни утверждали производители, что подвеска МакФерсон отлично справляется с неровностями, часть из ударов все же передает на кузов автомобиля.

Если оба колеса автомобиля движутся по неровностям, то, несмотря на мягкость пружин и качество амортизаторов, кузов автомобиля может раскачивать со стороны в сторону. В таком случае инженеры используют стабилизатор поперечной устойчивости, который связывает две независимые подвески одно оси в одно целое. Особых форм нет, это обычный торсион, который за счет появления разных сил препятствует скручиванию и гасит колебания кузова по сторонам.

Схема подвески МакФерсон

Источник

Что такое подвеска Макферсон и чем она хороша для простого автовладельца

Как она появилась

Немного истории, чтобы блеснуть перед соседями по гаражу в теплой компании автолюбителей. А вы знаете, что подвеска типа Макферсон были разработана и запатентована в США итальянским инженером в 20-х годах прошлого столетия? Только в 1940 году работник компании GM доработал чужую разработку, подведя её к современным требованиям автомобилестроения.

Это был Эрл Макферсон, в честь которого и был назван этот тип подвески. На то время она страдала надежностью телескопической тяги, но существенно выигрывала перед ходовой с двумя поперечными рычагами. Вместо верхнего рычага была применена схема с амортизационной стойкой, которая являлась несущим элементом. Из-за этого в те времена она не получила большого распространения, потому что быстро выходила из строя.

Времена идут, качество материалов улучшилось. В 70-х годах она получила большое распространение в передней подвеске автомобилей среднего ценового диапазона. Мы её увидели впервые на машинах семейства ВАЗ 2108-09. Подвеска Макферсон пришлась по душе отечественным автовладельцам по ряду существенных преимуществ перед схемой с двумя рычагами.

Устройство подвески Макферсон

Она состоит:

Всего три основных элемента в схеме подвески Макферсон, но её надежность и управляемость автомобилем не снизилась ни на грамм. Разберем назначение и устройство каждого элемента по отдельности.

Амортизационная стойка

Это единый узел в котором объединены амортизатор и пружина. То есть, амортизационный и упругий элемент в одном флаконе. Он представляет собой большой амортизатор, на котором навешана пружина. Она зажимается двумя чашками, причем верхняя – съемная чаша. На ней находится опорный подшипник, которым стойка крепится к кузову авто и за счет его происходит поворот колеса.

Нижним краем стойка Макферсон жестко крепится к поворотному кулаку. В результате этого ступица и амортизатор становится единым целым. То есть, при повороте колеса поворачивается не только ступица, но и стойка.

Нужно отметить, что конструкция с амортизатором и пружиной расположены не под прямым углом к дороге, а под небольшим наклоном. Причем как в сторону поперечной, так и продольной оси автомобиля. Это называется углом поперечного наклона шкворня. Но это уже другая тема.

Стабилизатор

Стойка стабилизатора нижним краем цепляется за штангу стабилизатора, верхним – за амортизационную стойку. В большинстве случаев внизу и вверху используется шаровые механизмы, как на рулевых тягах.

Нижний рычаг

Обеспечивает соединение колеса с кузовом. Не позволяет ему двигаться в продольном направлении, допуская движение вверх и вниз.

Как работает подвеска Макферсон

При наезде на неровность, колесо двигается вверх или вниз, сжимая или растягивая амортизационную стойку. Пружина – упругий элемент, он смягчает удары от колеса при езде по неровностям. Амортизатор в этой схеме – демпфирующий элемент. Он не позволяет кузову раскачиваться в момент работы пружин, демпфирует вертикальные раскачивания.

Благодаря опорному подшипнику, интегрированному в верхнюю часть стойки Макферсон, водитель может повернуть колесо. Рулевые тяги поворачивают поворотный кулак, к которому присоединена стойка и нижний рычаг. Он вращается за счет опорного подшипника стойки и шаровой опоры рычага.

Вертикальные стойки стабилизатора соединяют его штангу и во время работы подвески, за счет шаровых шарниров, обеспечивают подвижность всей конструкции.

Принцип работы показан на видео:

Какие подвески Макферсон бывают

Данная схема используется преимущественно в передней подвеске переднеприводных автомобилей. Хочу отметить, что классическим типом считается амортизационная стойка с одни нижним поперечным рычагом.

Сам нижний рычаг может состоять их двух рычагов или одного массивного «лопуха». Бывают схемы исполнения, когда стабилизатор поперечной устойчивости крепится к рычагу. В таком исполнении нет стойки стабилизатора, что упрощает обслуживание.

На более дорогих моделях авто подвеска Макферсон может устанавливаться в задней ходовой части. Это улучшает управляемость автомобиля в поворотах и резких виражах на большой скорости. В таком случае в схему может добавляться дополнительные рычаги. Обычно их насчитывается до трёх штук: два поперечных и один продольный.

Достоинства и недостатки или чем она хороша для автовладельца

О плюсах и минусах написано много в интернете, я повторяться не хочу. Попробую рассмотреть этот вопрос со стороны простого автолюбителя. А что ему нужно? – Чтобы просто, надежно и дешево. Причем последний пункт предпочтительнее.

Насчет надежности я готов поспорить с вами в комментариях, я считаю её слабее, чем схема с двумя поперечными рычагами. Дело в том, что большая часть нагрузки ложиться на верхнее крепление амортизационной стойки к кузову, а точнее, на опорный подшипник. Особенно это происходит во время разгонов и торможения. А если чашка начинает гнить? – Говорим «пока» надежности этого крепления.

Подвеска Макферсон интересна водителям прежде всего тем, что её дешевле обслуживать. Если используется классическая схема с одним нижним рычагом, то его замена или замена его сайлентблоков будет дешевле, чем «двухрычажка». Да, стойка в сборе будет стоить дороже, чем амортизатор или пружина в отдельности в других типах подвески, но и в Макферсон это тоже можно поменять по отдельности.

Ходы этого типа подвески больше, чем у ходовой с двумя рычагами. Вероятность «пробить» её меньше. Общая масса всей конструкции тоже меньше, что положительно сказывается на характеристиках автомобиля.

Из минусов стоит отметить только верхний подшипник. Он больше всех приносит проблем владельцам машин с передней подвеской Макферсон. Его может заклинить, появится люфт и т.д. От этого стуки, скрипы и вибрации по кузову в передней части автомобиля.

Почему её не используют в дорогих автомобилях

Дело в том, что в авто премиум класса, предпочтение отдается «многорычажке», а в более дорогих гидро- или пневмоподвески. Эти типы подвесок лучше во всём схемы Макферсона, кроме цены.

Поэтому, на массовый сегмент ставить их невыгодно, никто покупать такие авто не будет. А Макферсон – это компромисс между ценой, управляемостью и комфортом перемещения. По этой причине её устанавливают на транспортные средства среднего ценового сегмента.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник