Camgora.ru

Автомобильный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подвеска Макферсон: в чём секрет популярности

Подвеска Макферсон: в чём секрет популярности?

Передняя подвеска макферсон (McPherson). В этот раз мы уделим внимание этому узлу подвески, от которого напрямую зависит комфорт езды.

Главной «фишкой» данной конструкции, помимо того, что она является амортизаторной стойкой, считается эволюционирующим вариантом подвески на двойных поперечных рычагах.

Сама по себе МакФерсон создавалась для передней оси автомобилей, хотя её модификации встречаются и в качестве задней подвески, правда, иногда под другим именем — подвеска Чепмена.

Передняя подвеска макферсон

Что за странное название у главного героя нашей статьи? На самом деле всё очень банально, именем она обязана своему изобретателю Эрлу Стили Макферсону, который разработал её в далёких 40-х годах минувшего столетия. У неё есть и другие названия. Например, «качающаяся свеча» или подвеска на направляющих стойках.

Первым серийным автомобилем с передней подвеской типа МакФерсон стал Ford Vedette, выпущенный в 1948 году.

Нужно отметить, что в те годы технологии были ещё не столь совершенны, как сейчас, и не позволяли создать амортизаторы с достаточным ресурсом, поэтому несколько десятилетий подряд автопроизводители относились к ней с некоторой опаской.

Лишь в 70-х эта подвеска стала поистине массовой, и на сегодняшний день она является хитом в своём классе узлов.

Что внутри у МакФерсона?

Чтобы разобраться в секретах популярности творения инженера Макферсона, давайте рассмотрим его устройство.

Конструкция подвески (McPherson)

Свою работу передняя подвеска макферсон осуществляет так. В качестве главного силового элемента, который является опорой не только для элементов подвески, но и рулевого механизма, выступает подрамник.

Подрамники крепятся к кузову через сайлентблоки (это такие резино-металлические опоры), что по задумке конструкторов должно снижать шум и неприятные вибрации.

Из перечисленных в списке элементов к подрамнику прикреплены поперечный рычаг и стабилизатор поперечной устойчивости. Рассмотрим их детальнее.

Поперечные рычаги (по одному на каждое колесо) нужны для обеспечения жёсткости подвески в продольном направлении, и с одной стороны, как мы уже сказали, они крепятся к подрамнику, а с другой – к поворотному кулаку.

Стабилизаторы поперечной устойчивости (их тоже два) призваны сделать так, чтобы автомобиль меньше кренился на виражах, и вторым концом крепятся через штанги с шарнирными наконечниками к амортизаторам.

Ещё один важный элемент во всей этой конструкции – поворотный кулак. Как следует из его названия, он поворачивает колесо, но, кроме этого в нём находится тормозной суппорт и подшипниковый узел. Одним словом, это то место, куда одевается колесо машины. Закреплён он верхним концом к амортизаторной стойке, а нижним – к поперечному рычагу.

Ну и последняя деталь всего ансамбля – сама амортизаторная стойка. Это ключевой элемент подвески данного типа. Стойка МакФерсон объединяет в себе пружину и амортизатор, которые расположены соосно относительно друг друга. Куда этот элемент крепится в нижней своей части, мы уже говорили, сверху же он упирается в брызговик крыла.

Стойка МакФерсон

Наде.cm, что теперь dы представляете, как выглядит и работает этот тип подвески, но пока что не очень понятно, чем же она завоевала свою популярность.

Положительные и отрицательные стороны МакФерсона

Поговорим о плюсах и минусах. Главным образом автопроизводителей в подвеске МакФерсон прельщает её компактность, что позволило им размещать двигатель в машинах поперечно. Такое позиционирование силового агрегата крайне важно для переднеприводных транспортных средств.

Передняя подвеска

Помимо этого, она довольно дешёвая в производстве, что в сочетании с огромным рабочим ресурсом и неплохими эксплуатационными характеристиками является настоящей находкой для компаний, выпускающих автомобили.

Но, если бы передняя подвеска макферсон была столь идеальной, то она давно бы стала единственной разновидностью, но этого не происходит и тому есть ряд причин. К её минусам можно отнести существенное изменение угла наклона колеса к вертикальной плоскости, так называемого развала, при глубоком ходе подвески.

В первую очередь это отражается на управляемости и устойчивости машины, и в этом плане передняя подвеска макферсон уступает подвеске на двойных поперечных рычагах. В дополнение к этому, при езде по бездорожью она довольно быстро разрушает крепление к брызговику, да и сами амортизаторы в данном случае быстро изнашиваются.

Таким образом, МакФерсон отлично подходит автомобилям, которые предназначены для городской езды и относятся к бюджетному или среднему ценовому диапазону, коих большинство. Элитные машины, внедорожники, а также спорткары, как правило, этот тип подвески не используют.

Ну что ж, друзья, на этом мы заканчиваем рассказа о подвеске МакФерсон. Не забывайте подписываться на наш блог и следить за его обновлениями.

Подвеска МакФерсон

Отличительной особенностью подвески типа MacPherson является наличие амортизационной стойки. Подвеска этого типа имеет несколько названий:

  • подвеска Мак-Ферсона;
  • макферсон;
  • качающаяся свеча;
  • на направляющих стойках.

Устроиство и принцип работы

Устроиство подвески MacPherson по сравнению с некоторыми другими типами автомобильных подвесок довольно простое. Основным элементом является амортизационная стойка. В большинстве случаев эта стойка смонтирована вместе с упругим элементом пружиной. Эта конструкция крепится к крылу автомобиля с помощью поворотного шарнира. Благодаря наличию пружины эта стойка также служит в роли амортизатора. В редких случаях пружина и стойка монтируются раздельно.

Подобное решение практиковалось на автомобилях Mercedes-Benz W124, а также на большинстве автомобилей Ford Fox. Также в роли упругого элемента не всегда используется пружина. Примером может служить Porsche 911, в котором вместо пружины выступает торсион.

Амортизационная стойка практически никогда не устанавливается прямо, а монтируется под определенным продольным или поперечным углом. Этот угол в значительной степени влияет на ходовые характеристики автомобиля. Стойка с одной стороны крепится к крылу с помощью шарнира, а с другой к поворотному кулаку. Кулак снизу соединен с поперечным нижним рычагом, реактивной и рулевой тягой.

Подвеска MacPherson может применяться как для передних, так и для задних колес автомобиля. Однако, заднюю подвеску этого типа редко называют макферсон. Подобная конструкция чаще всего называется подвеской Чепмена, качающейся свечой или свечной подвеской.

История появления MacPherson

Автомобильная подвеска MacPherson является модернизированной конструкцией на двойных поперечных рычагах. Нижний рычаг остался, а в роли верхнего выступает амортизационная стойка.

Конструкция была названа в честь Эрла Стили Макферсона. Он в сороковых годах прошлого века работал инженером в одной из крупнейших автомобилестроительной компании Ford. Однако, схожие по устройству конструкции появились еще на заре двадцатого века. Например, инженер компании Fiat уже в двадцатых годах создал очень похожую конструкцию. Многие считают, что Макферсон при создании одноименной подвески воспользовался трудами этого итальянского инженера.

В оригинальной конструкции ось амортизационной стойки является одновременно также осью поворота колеса. Однако позже в таких немецких автомобилях, как Volkswagen Passat и Audi 80 была применена конструкция, в которой шарнир смещен наружу. Подобный подход несколько улучшал ходовые показатели автомобиля.

Несмотря на то, что конструкция подвески макферсон была известна уже в начале XX века, она стала массово использоваться в автомобилестроении лишь в семидесятых годах. Причинами такого «позднего» использования были несовершенство технологии производства амортизационных стоек и их высокая стоимость. Лишь с развитием технологии и снижением себестоимости производства подвеска Макферсона стала массово использоваться, несмотря на некоторые недостатки. Подобная конструкция использовалась повсеместно на европейских и американских автомобилях.

Эта конструкция создавалась Макферсоном для использования на всех колесах автомобиля. Однако, она чаще всего использовалась только на передних колесах. Делалось это ради упрощения и удешевления общей конструкции подвески.

Достоинства и недостатки подвески МакФерсона

Конструкция MacPherson обладает большим количеством как плюсов, так и минусов. Начнем с преимуществ.

  1. Компактность. Конструкция занимает меньше места по сравнению с той же подвеской на двух рычагах, что делает подкапотное пространство более просторным.
  2. Низкая себестоимость. Подвеска состоит из небольшого количества элементов, которые при сегодняшнем технологическом уровне недороги в производстве.
  3. Меньшая неподрессоренная масса. Эта характеристика сильно влияет на такие показатели, как управляемость и комфорт. Практически всегда для улучшения этих характеристик неподрессоренную массу стараются сделать как можно меньше.
  4. Высокая надежность и ресурс подвески. При правильной эксплуатации конструкция очень долговечна, а первичные признаки ее износа, как ухудшение устойчивости и стук легко определяются водителем.

Есть еще и другие, не столь значимые плюсы данной конструкции, однако она обладает и большим числом недостатков, из-за чего некоторые производители предпочитают ей двухрычажную подвеску. Итак, основными недостатками MacPherson являются:

  1. Не очень хорошие параметры кинематики. Говоря простым языком, чем больше ход подвески, тем сильнее изменяется такой параметр, как развал.
  2. Большая нагрузка на крыло автомобиля. Брызговик крыла является сравнительно слабым элементом автомобиля, при этом на него приходится большая нагрузка, поэтому брызговик необходимо усиливать. Тем не менее, при езде по некачественным дорогам в месте крепления стойки могут появиться трещины, следовательно, эта подвеска больше подходит для эксплуатации по ровным дорогам.
  3. Большие нагрузки на амортизационную стойку. Этот элемент, обычно, приходит в негодность в первую очередь, а его замена может дорого обойтись. Эксплуатация автомобиля с неисправной стойкой может привести к нарушению геометрии кузова, которую потом устранить достаточно сложно.
  4. Продольный крен во время торможения компенсируется слабо. Однако этим недостатком обладали ранние версии подвески этого типа. Сегодня же эта проблема решена использованием усовершенствованных рычагов.

Из-за перечисленных недостатков MacPherson редко используется в автомобилях представительского класса, комфорт в которых лучше обеспечивает двухрычажная подвеска. Также эта конструкция практически никогда не применяется на дорогих спортивных автомобилях из-за недостаточно хороших показателей кинематики. Из-за большой нагрузки на крыло MacPherson не используется на легких грузовых автомобилях, а из-за особенностей конструкции до недавнего времени не использовалась на автомобилях с подвеской гидропневматического типа.

Несмотря на свои недостатки подвеска MacPherson сегодня широко распространена на автомобилях, в которых перечисленные минусы этой конструкции не являются критичными.

Макферсон (подвеска)

Подвеска макферсон на примере левого переднего колеса на заднеприводном автомобиле:

Детали кузова; Нижний рычаг; Растяжка (реактивная тяга) или стабилизатор поперечной устойчивости; Упругий элемент (пружина); Амортизаторная стойка; Шарнирное крепление стойки; Поворотный кулак и ступица колеса; Рулевая тяга;

Подвеска макферсон, она же подвеска Мак-Ферсона (англ. MacPherson suspension) или подвеска на направляющих стойках, «качающаяся свеча» — тип автомобильной подвески, основным элементом которой является амортизаторная стойка (англ. MacPherson strut). [1]

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

Для подвески макферсон важное значение имеет такой параметр, как наклон амортизаторной стойки. Для коррекции ходовых качеств автомобиля применяют как продольный, так и поперечный наклон.

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

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

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

Содержание

История

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

Читать еще:  Автоматика для распашных ворот

На самом деле, во многом аналогичные «макферсону» подвески разрабатывались и намного ранее, вплоть до самого начала XX века, в частности, очень похожий тип был разработан инженером фирмы «Фиат» Guido Fornaca в середине двадцатых годов — считается, что МакФерсон частично воспользовался его разработками [4] .

Непосредственный предок этого типа подвески — разновидность передней подвески на двух поперечных рычагах неравной длины, в которой пружина в едином блоке с амортизатором была вынесена в пространство над верхним рычагом. Это делало подвеску более компактной, и позволяло на переднеприводном автомобиле пропустить между рычагами полуось с шарниром.

Заменив верхний рычаг с шаровой опорой и расположенной над ним блоком амортизатора и пружины на амортизаторную стойку с закреплённым на брызговике крыла поворотным шарниром, МакФерсон получил компактную, конструктивно простую и дешёвую подвеску, названную его именем, которая вскоре была применена на многих моделях компании «Форд» европейского рынка.

В оригинальном варианте такой подвески шаровой шарнир располагался на продолжении оси амортизаторной стойки, таким образом ось амортизаторной стойки была и осью поворота колеса. Позднее, например на Audi 80 и Volkswagen Passat первых поколений, шаровой шарнир стали смещать наружу к колесу, что позволяло получить меньшие, и даже отрицательные значения плеча обкатки. [1]

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

Преимущества

  1. Малые затраты на изготовление [1] .
  2. Компактность [1] .
  3. Большое расстояние по высоте между опорными узлами, что уменьшает силы, возникающие в местах крепления к кузову [1] .
  4. Возможность осуществления больших конструктивных ходов [1] .
  5. Меньшая масса неподрессоренных частей.
  6. Верхняя опора стойки представляет собой упорный подшипник качения, с огромным ресурсом. Рычаг и шаровой шарнир в этой конструкции разгружены от передаваемых от дороги вертикальных усилий и имеют значительный ресурс, причём диагностика неисправности шарниров облегчена благодаря наличию чётких симптомов их износа — постукивание и неустойчивость на скорости, на что водитель сразу обращает внимание.

Недостатки

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

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

  • гоночных и дорогостоящих спортивных моделях — преимущество в стоимости не компенсирует некоторое ухудшение кинематики, критичное для таких автомобилей [1] ;
  • лёгких грузовых автомобилях с независимой подвеской, из-за больших нагрузок в зоне крепления стойки к брызговику [1] ;
  • долгое время не применялась на автомобилях с гидропневматической подвеской — из-за отсутствия места для гидропневматического упругого элемента [1] (но впоследствии применялась на автомобилях компании Ситроен, таких как: Citroën BX, Citroën Xantia, Citroën XM, Citroën C5 I поколения).

Ликбез по подвеске типа МакФерсон

Конструктивные особенности

Со времен появления МакФерсон, до сегодняшнего дня она модернизировалась не единожды. Зачастую такой тип подвески устанавливается на автомобилях с переднем приводов, позволяя компактно и благополучно установить двигатель поперечно. Подобный тип конструкции отличается простотой и надежностью.

Прародителем такой подвески, которую мы имеем сегодня, является независимая подвеска на двойных поперечных рычагах. Особенность конструкции заключается в наличии пружины в верхней части. Существует пять главных отличий амортизационной стойки от обычного телескопического амортизатора:

  • усиленная конструкция, так как на амортизатор устанавливается пружина, опорный подшипник, крепится поворотный кулак и чаще чего стойка стабилизатора
  • более толстый шток
  • поворотная опора поворачивается вместе с колесом
  • удачно переносит разного вида нагрузки (осевые, боковые и перепады)
  • сложный механизм относительно обычного однотрубного амортизатора

Детали подвески McPherson в простейшем исполнении состоит из следующих деталей:

  • подмоторная балка или подрамник (в случае с автомобилями ВАЗ 2108-2172 это балка с “крабами” и растяжка между рычагами)
  • стабилизатор поперечной устойчивости со стойками на шарнирных соединениях, либо комбинированном соединении “шарнир-втулка”, либо как на ВАЗ 2108-2172 это, так называемые “яйца”, когда стойка стабилизатора соединена к рычагу, а не к амортизационной стойке
  • цапфа
  • поперечный рычаг в одном или нескольких количествах.

Вкратце о каждом элементе подвески, за что отвечает.

Подрамник

Подрамник — несущий элемент автомобиля. К кузову, а именно к лонжеронам, он крепится болтами через сайлентблоки, чтобы снизить вибронагруженность на кузов, передаваемый от подвески. Также к нему крепится двигатель, КПП, рулевая рейка, стабилизатор и рычаги. Благодаря тому, что рычаг крепится к подрамнику в двух местах, это дает жесткость рычагу в продольном направлении.

Амортизационная стойка
Стабилизатор

Неотъемлемая деталь подвески. За счет того, что крепится к амортизационной стойке через шарнирное соединение, это позволяет поворачивать стойке. Основная ударная нагрузка ложится на пружину, колеюания которой гасятся амортизатором. Для исключения продольного перемещения колеса, нижний рычаг А-образной формы крепится в двух местах. Так как рычаги не зависят друг от друга, это дает возможность при неровностях колесам вести себя независимо друг от друга.

Достоинства и недостатки МакФерсон
Неисправности МакФерсон
  • Раскачка кузова — выход из строя амортизационных стоек, не способных гасить движение пружин. Сразу же снижается управляемость, комфорт и повышается опасность движения.
  • Немаловажно менять вовремя стойки, так как такие системы, как ABS и ESP могут сработать неправильно, виной чему излишняя раскачка и разная нагрузка на колеса.
  • Курсовая устойчивость “хромает” — вина одного из амортизатора. Когда один из них проседает, то на повороте это сказывается заносом.
  • Самостоятельное занижение подвески — такого рода “тюнинг” приведет к тому, что слабые места кузова, где есть хоть малейшая микротрещина, превратится в опасную область, требующую немедленного ремонта. Уменьшенный ход подвески в общем сказывается на комфорте передвижения, зато дает достаточную устойчивость.
  • Износ шин неравномерен — одна из распространенных проблем МакФерсона, так как здесь плавающий угол развала, особенно при люфте шаровой опоры и сработанных сайлентблоках.

МакФерсон еще долго будет пользоваться спросом при проектировании современных автомобилей, так как сегодня мировые автопроизводителей призваны снижать себестоимость автомобильной продукции, а также уменьшать в размере конструкции для уменьшения общего веса автомобиля.

Подвеска макферсон: её прошлое, настоящее и будущее

Введение

Одним из самых важных элементов, обеспечивающих работу автомобиля, является подвеска. Этот механизм обуславливает комфортное передвижение водителя и пассажиров по различным участкам дороги. Эта система способна обеспечить как комфортное передвижение, так и наоборот, почувствовать все прелести российских дорог. Не секрет, что чем лучше подвеска, установленная в вашем автомобиле, тем «мягче» и приятнее будет дорога. В этом разделе мы узнаем всё, что касается устройства и принципа работы «качающейся свечки», подвеска Мак-Ферсон представит свои существенные плюсы и имеющиеся недостатки.

Как всё начиналось

Всего пятьдесят лет назад эта подвеска являлась неотъемлемой частью большинства заграничных авто, стоит отметить, что её использовали даже в машинах, принадлежащих высшему классу (чего только стоит Ауди-100 или Мерседес-124). Однако со временем крупносерийное производство было приостановлено, производителем были выявлены серьёзные недостатки в системе, требующие реконструкции конструктивной схемы.

Это устройство довольно просто, в нём невозможно найти что-то лишнее, тем более работает оно очень эффективно. Бесперебойно работающая по несколько десятилетий состоятельная двухрычажная подвеска приходилась по нраву не только производителям, но и потребителям авто. Если не вдаваться в подробности, то из основных элементов стандартной независимой подвески стоит отметить поворотный кулак, оснащённый колёсной ступицей, верхнее и нижнее разноплечие рычага, а также амортизатор с пружиной.

Устройство двухрычажной подвески

В нижеприведённом списке перечислены все основные детали, из которых состоит подвеска Мак-Ферсон. Стоит отметить, что это устройство обладает одной из наиболее известных схем. Однако в практике зачастую используются другие её виды, отличающиеся между собой некоторыми деталями.

Схема этой подвески состоит из:

  • штока с гайкой;
  • шаровой опоры со ступицей;
  • специального кожуха для защиты;
  • 2 рычагов, соответственно нижнего и поворотного;
  • чашки для опоры;
  • телескопической стойки и чехла;
  • болта, оснащённого эксцентриком;
  • поворотного кулака;
  • вала привода переднего колена;
  • внешнего шарнира вала и защитного чехла для шарнира;
  • опоры, отвечающей за буфер сжатия;
  • пружины;
  • тормозного диска.

Принцип работы

Если рассматривать работу этого устройства в более обобщённом виде, то выглядит она так: проезжающее по дорожным неровностям автомобильное колесо плавно стремится вверх, затем последовательно движется обратно. Не стоит оставлять без внимания появляющуюся в этот момент нагрузку, переходящую на сжимающуюся или распрямляющуюся пружину. В это же время работает телескопическая стойка, которая либо удлиняется, либо, наоборот, сокращается.

Некоторая составляющая нагрузки переходит на корпус, из-за чего пружина в автомобиле постепенно выпрямляется, приобретая изначальную форму, в результате чего удлиняется стойка. Появившиеся колебания притупляются внутренним амортизатором, благодаря чему практически исчезают перемещения корпуса автомобиля вверх и вниз относительно земной поверхности. На поворотах стойка, работающая в составе с кулаком и колесом на ступице, меняет движение и поворачивается, что способствует изменению направления движения автомобиля.

Подвеска типа Мак-Ферсон чаще всего устанавливается в машинах с ведущей передней осью, где двигатель располагается перпендикулярно ходу. С одной стороны, такая конструкция во многом превосходит стандартную двухрычажную компоновочную систему, а с другой — во многом ей уступает.

Читать еще:  Чистка лямбда зонда своими руками

Достоинства и недостатки

Любой, даже самый совершенный, механизм обладает как достоинствами, так и недостатками. Это правило полностью подходит к подвеске, созданной Мак-Ферсоном. Инженеры, выбравшие такой тип узла, всегда идут на компромисс между незначительными размерами устройства, его техническими характеристиками и кинематическими свойствами.

Преимущества системы

Привлекательными плюсами независимой подвески являются:

  • простейшее устройство системы;
  • доказанная надёжность;
  • относительно небольшая цена;
  • маленький вес и незначительные габариты;
  • полная ремонтоспособность;
  • простота диагностики при возникновении неисправностей в шарнирных соединениях.

Недостатки и сложности

С такими преимуществами любые недостатки кажутся мелочью, однако именно они противостоят возможности использования этого устройства в спортивных машинах, а также авто бизнес-класса. К минусам подвески типа МакФерсон можно отнести:

  • устройство, ухудшающее кинематику. Эта двухрычажная подвеска не может работать, как её аналоги, на продольных или поперечных двойных рычагах, ввиду чего усложняется управляемость и ухудшается устойчивость авто;
  • основная часть нагрузки от системы направлена на брызговик мотора, из-за чего его необходимо укреплять. Кроме того, со временем эксплуатации, особенно на неровных поверхностях, моторный отсек способен постепенно разрушаться;
  • стойку (амортизатор, на который ложатся нагрузки, выводит из работоспособного положения клапан), что влечёт постепенное расхождение всей опорной площадки. Ремонт таких деталей не может обойтись без специального оборудования;
  • излишний шум от подвески, а также определённые сложности для создания покрытия для звукоизоляции;
  • чувствительное раскачивание машины, возникающее во время торможения;
  • значительный диаметр штока стойки, из-за которого в амортизаторе увеличивается трение.

Заключение

С развитием автомобилей расширилось пространство под капотом, оно увеличилось практически вдвое, что обусловило возможность совместной установки поперечных двигателей, коробки и навесного оборудования. Наиболее приспособленные модели вмещают ещё запаску, или даже ящик с необходимыми инструментами. Стоит отметить, что стандартную стойку Мак-Ферсона, оснащённую связанной воедино пружиной с амортизатором, не так просто разобрать. Для этого придётся использовать довольно дорогое устройство, специализирующееся на разборке стоек. Однако сколько бы ни возникало нюансов со стандартным макферсоном, его наличие в автомобилях неизбежно, это не зависит даже от цены «железной лошадки». В своё время даже в Porsche 911 устанавливалась эта стойка, её компенсировал торсионный упругий элемент. Прогресс никогда не останавливается на достигнутом, поэтому неизвестно что нам ещё может преподнести такая неустойчивая, на первый взгляд, качающаяся свечка…

Что из себя представляет подвеска МакФерсон (принцип работы, плюсы и минусы)

По мере ужесточения требований к компоновке автомобилей в результате конкурентной борьбы автопроизводителей появилась задача создать максимально компактную, лёгкую и универсальную подвеску для недорогих машин широкого применения. Удачным компромиссом стало использование качающейся свечи телескопического типа по имени одного из авторов, получившей название МакФерсон.

Как появилась независимая подвеска типа McPherson

Изобретение этих всем сейчас известных стоек произошло задолго до того, как идея стала действительно актуальной. Сама мысль приходила в голову многим, наиболее распространённой версией стало первое воплощение её в металле легендарным конструктором танков Уолтером Кристи.

Это он создал концепцию бронированных машин, на базе которых создавались практически все последующие танки во всех странах. А в свободное время Кристи увлекался автогонками, и именно на его машине инженеры FIAT впервые увидели интересное решение стоек подвески.

Идею начали развивать в автомобилях Lancia, потом на некоторых французских моделях, но окончательно её сформировал бывший инженер GM, перешедший на работу в Ford, Эрл МакФерсон. Именно он получил патент на существующую сейчас конструкцию и серийно внедрил её в Ford Consul 1950 года.

Устройство

Основой подвески стал телескопический амортизатор, оформленный в виде стойки, включающей в себя ещё и пружину. В отдельных случаях упругий элемент может быть вынесен, например если в его роли выступает торсион, но в бюджетных машинах такое не встречается.

Таким образом стало возможным избавиться от верхнего рычага подвески, что повысило компактность и уменьшило массу. При использовании стоек МакФерсон для передних управляемых колёс поворот обеспечивается вращением штока амортизатора относительно неподвижного корпуса.

Шток крепится на подшипниковой резинометаллической опоре, закреплённой на стакане кузова. В её подвижную часть упирается пружина, нижним концом лежащая через подушку на фланце корпуса амортизатора. Сам корпус выполняется достаточно прочным для восприятия всех поперечных нагрузок, раньше приходившихся на верхний рычаг.

Снизу стойка амортизатора крепится винтами к поворотному кулаку со ступицей колеса. К этому же кулаку подсоединена единственная во всей подвеске шаровая опора, выполняющая роль свободного шарнира между нижним рычагом подвески и всей качающейся частью.

Конструкции нижнего рычага могут быть разными, но их общей функцией является придание необходимой жёсткости в продольном и поперечном направлениях. К кузову или подрамнику рычаг подсоединяется через резинометаллические сайлентблоки, обеспечивающие некоторое поглощение мелких вибраций и частичное демпфирование ударов.

В передней подвеске к корпусу амортизатора через приваренный рычаг подсоединяется шаровый шарнир рулевого наконечника. Тяга от него идёт к рейке рулевого механизма.

Регулировка углов установки подвески производится эксцентриковыми винтами в зоне крепления стойки к поворотному кулаку, а также изменением геометрии нижнего рычага, если это предусмотрено.

Иногда от части регулировок отказываются ради упрощения и удешевления конструкции. Всегда регулируется только угол развала, всё прочее (кроме схождения, которое относится к рулевой трапеции) задаётся конструктивно с требуемой точностью и при эксплуатации не изменяется.

Принцип работы

От независимой подвески требуется выполнение трёх основных функций:

  • упругое восприятие нагрузок от дороги с минимальной передачей их на кузов;
  • гашение энергии возникающих колебаний, неизбежных из-за накапливания энергии в упругом элементе (пружине);
  • задание траектории перемещения колеса во время рабочих ходов подвески и отбоев, а также поворот кулака для управляемой оси.

При наезде на препятствие корпус стойки перемещается вверх, утапливая шток. Одновременно сжимается пружина, накапливая энергию. По окончании этого процесса, называемого рабочим ходом, пружина начинает отдавать энергию, перемещая колесо вниз. Это принято называть ходом отбоя.

Излишки энергии необходимо преобразовывать в тепло, для чего в стойке имеется гидравлический амортизатор.

В нём непрерывно, как при прямом ходе, так и обратном, происходит перекачивание рабочей жидкости через клапаны и калиброванные отверстия, что демпфирует колебательные процессы и препятствует раскачке кузова. Одновременно предотвращается инерционный отрыв колеса от поверхности дороги.

За стабильным сохранением максимально возможного пятна контакта шины с дорогой следит направляющий аппарат подвески из телескопа стойки и нижнего рычага. Для этого рычаг выполняется достаточно жёстким, а места его крепления всё чаще переносятся с кузова на подрамник.

Схема подвески

Схематически составные части подвески подразделяются на:

  • телескопическую стойку, представляющую собой амортизатор с усиленным корпусом и штоком;
  • упругий элемент – пружину;
  • нижний рычаг подвески с сайлентблоками и шаровой опорой;
  • поворотный кулак, в подвеске выполняющий роль связующего элемента;
  • верхнюю опору с резиновыми втулками, отбойниками и подшипником;
  • дополнительные элементы, например, стабилизатор поперечной устойчивости.

В конкретном исполнении возможны отступления от теоретической схемы, направленные на улучшение характеристик управляемости, возможно введение дополнительных растяжек, рычагов, вынос упругого элемента.

Плюсы и минусы МакФерсон

Основным достоинством стала универсальность применения. Но есть и более конкретные преимущества:

  • компактность конструкции, незаменимое качество, например, для автомобилей с поперечным размещением силового агрегата;
  • дешевизна в серийном производстве за счёт малого количества деталей;
  • хорошие возможности для увеличения ходов подвески без существенных затрат полезного пространства в арках колёс;
  • надёжность, обусловленная общей простотой;
  • относительно небольшие неподрессоренные массы.

Без недостатков настолько простая конструкция также не обошлась:

  • трудности с обеспечением кинематики подвески, то есть правильных траекторий перемещения колёс;
  • большие нагрузки на кузов в зоне крепления верхней опоры стойки;
  • высокая цена амортизатора, имеющего усиленную конструкцию;
  • проблемы с передачей непосредственно на кузов всех шумов и вибраций от подвески;
  • избыточное трение в направляющем аппарате телескопического элемента;
  • плохая ремонтопригодность в случае замены единичных деталей;
  • малый запас по прочности.

Особенности таковы, что при всей распространённости МакФерсон на легковых автомобилях, её почти не применяют на премиум-классе, машинах высокой проходимости и во многих категориях автоспорта. Тем не менее, сейчас именно эта подвеска статистически применяется чаще всего.

Распространенные неисправности в подвеске

Надёжность МакФерсон определяется качеством используемых деталей.

Ярко выраженных проблемных мест в ней нет, неисправности возникают в результате естественного износа после больших пробегов:

  • усталостный износ опорных подшипников и разрушение резиновых элементов верхних опор;
  • выход из строя амортизационных стоек, подтекание жидкости и утрата характеристик;
  • ослабевание и поломки пружин;
  • износ шаровых опор и растрескивание резины сайлентблоков;
  • появление трещин в зоне крепления верхних опор к кузову.

Технологически ремонт таких подвесок выгодно проводить с полной заменой всех подверженных износу деталей. При использовании качественных запчастей все они потеряют свои свойства примерно одновременно.

Достаточно заменить стойки, пружины, подушки, чехлы, отбойники, опоры и сайлентблоки, как подвеска станет практически новой и о ней можно будет забыть на очень долгий срок.

Подвеска МакФерсон

Сегодня очередная статья в рубрике «что такое в автомобиле», предлагаю вам рассмотреть — подвеску МакФерсон. Что это такое, как она работает, и почему подвеска такого типа, получила такое огромное распространение в автомобилестроении. Читайте дальше……

Подвеска МакФерсон (англ. MacPherson), или подвеска Мак-Ферсона или подвеска на направляющих стойках (известная также как качающаяся свеча) – новый тип автомобильной подвески, пришедшей на смену подвески на двойных поперечных рычагах, основной элемент которой является амортизаторная стойка.

Была разработана в 40-50 годах, прошлого века, инженером Эрлом Стили МакФерсоном, который работал тогда в подразделении GM (General Motors). Задача Макферсона, была улучшить и унифицировать переднюю подвеску автомобилей. Впервые, такой тип подвески, была установлена на Chevrolet Cadet на американском рынке, затем в 1948 году на Ford Vedette, именно эти автомобили являются первыми, которые успешно применили изобретение МакФерсона.

Надо отметить, что подвеска МакФерсона, была не новейшей разработкой. В середине 20 века много производителей бились над новым типом подвески, в частности очень похожей конструкцией была подвеска фирмы Fiat, которая была изобретена инженером Guido Fornaca. Бытует мнение, что Эрл МакФерсон, усовершенствовал эту подвеску и выдал за свой продукт, но это не совсем так. Подвеска Fornaca была далека от идеала, МакФерсон, переделывает верхний рычаг с шаровой опорой и расположенным над ней блоком амортизатора и пружины, на амортизаторную стойку с закрепленным на брызговике крыла поворотным шарниром. В итоге МакФерсон получил компактную конструктивно простую и дешевую подвеску, которая получила его имя.

Широкое распространение, получила, сначала на полноприводных, а затем и на переднеприводных автомобилях. Подкапотный отсек переднеприводного автомобиля имеет мало места, потому как очень много узлов находится впереди (двигатель и коробка передач). Изобретение МакФерсона со своей простой и компактной конструкцией явилась просто находкой. Такая подвеска не только имеет компактный размер, но и имеет большой ход при большой нагрузке, также «пробои» при работе случаются гораздо реже.

Схема работы и крепления подвески МакФерсона

Подрамник это несущий элемент подвески, который крепится при помощи резиновых элементов с металлическими вставками, которое называются сайлентблоки. Резиновые элементы в конструкции призваны снизить лишнюю вибрацию и шум. Далее на подрамник крепятся поперечные рычаги (правое и левое колесо), каждый соединен с подрамником в двух местах, при помощи резиновых втулок. Двойное крепление, обеспечивает необходимую жесткость в продольном, направление хода. Нижняя часть через шаровую опору присоединена к поворотному кулаку. Поворотный кулак через шаровую опору соединен с рулевой тягой. Верхняя часть поворотного кулака закреплена на амортизаторной стойке, причем соединение зажимное круглое, то есть стойка проходит в крепление и зажимается двумя болтами. Поворотный кулак имеет подшипниковый узел (ступица) и систему тормозов. Сама амортизаторная стойка объединяет пружину и амортизатор. Амортизатор проходит через пружину и имеет одну ось с ней. Надо отметить, что пружина закреплена на стойке и имеет нижний предел, он же буфер сжатия – металлическая пластина, которая ограничивает разжатие пружины. Стойка находится между верхнем креплением и нижним. Вверху крепится к резиново-металлическому подшипнику (опорный подшипник), который крепится к кузову автомобиля, внизу крепится к поворотному кулаку. Также подвеска МакФерсона имеет боковые стойки стабилизатора , которые призваны уменьшить боковые и продольные крены.

Схема передней подвески Макферсона в сборе

Плюсы и минусы

Плюсы подвески

1) Низкие затраты на изготовление

2) Занимает мало места

4) Высокая надежность

5) Выдерживает большие веста конструкции

6) Редкие пробои

7) Легко ремонтируется, меняется

Минусы подвески

1) Требует усиленную конструкцию кузова в месте крепления

2) Сложно изолировать от шумов дорожного покрытия

Читать еще:  Категории водительских прав с 2018 года таблица

3) Большие ходы подвески по сравнению с подвесками других типов

Сейчас небольшое видео работы подвески, пусть схематичное но основные элементы понять можно.

Видео подвески

На этом все, надеюсь, немного стало понятно.

(7 голосов, средний: 4,71 из 5)

Независимая подвеска МакФерсон

Важнейшая составляющая, без которой не сможет обойтись ни один автомобиль – это подвеска. Одной из самых популярных, дешёвых и, относительно, комфортабельных является подвеска МакФерсон.

Эта деталь любого автомобиля является самой проблематичной и уязвимой. Поскольку именно она принимает на себя самые сильные нагрузки, возникающие как при различном движении автомобиля, так и во время отсутствия какого-либо движения. От того, в каком состоянии находится это устройство, зависит комфортабельность поездки на машине и, собственно, безопасность как для вас, так и для окружающих.

Устройство подвески МакФерсон

Подвеска играет важнейшую роль при управлении транспортом как для водителя, так и для самого автомобиля. Она минимизирует толчки и всевозможные колебания, передающиеся на колёса от дорожного покрытия. Позволяет водителю чувствовать инерцию движения автомобиля, заранее предвидеть дальнейшее поведение авто и вовремя отреагировать на различные дорожные ситуации. Поэтому, чем лучше и активнее ведёт себя подвеска на дороге, тем легче и комфортнее управлять автомобилем.

Подвеска – это целая система, динамично развивающаяся с момента создания самого первого автомобиля. На протяжении этих долгих лет человечеством было изобретено огромное количество различных видов этой системы. Многие варианты уже давно забыты и не используются в наше время либо были сильно модифицированы и усовершенствованы. Именно подвеска определяет, пожалуй, все основные характеристики авто. От неё зависит то, какой проходимостью будет обладать ваш «железный друг», какова будет его управляемость на высоких скоростях и управление в целом. Максимальная скорость автомобиля также напрямую зависит от качества и характеристик его ходовой части. Грузоподъёмные качества машины в первую очередь определяются типом этой конструкции.

Классификация автомобильных подвесок

В результате своего развития этот узел автомобильной конструкции разделился на три основных класса:

Зависимая подвеска – своего рода родоначальница ходовой части машины. Является самой первой подвеской, ещё задолго до появления автомобилей использовалась на телегах и различных типах повозок. Была единственной и основной конструкцией, вплоть до тридцатых годов прошлого столетия, но благодаря своей непревзойдённой надёжности используется и по сегодняшний день в некоторых легковых авто, а также во внедорожниках, грузовиках и автобусах. В основе конструкции этого узла используются либо рессоры, либо амортизирующие пружины.

Полузависимая – торсионно-рычажная подвеска изобретена автоконцерном «Ауди». Была весьма популярна в период 70–90-х. Также используется в наше время на дешёвых авто с передним приводом, однако, считается довольно устаревшим вариантом. Основными качествами являются надежность, дешевизна и простота конструкции.

Независимая подвеска впервые была представлена в тысяча девятьсот одиннадцатом году. Принцип в том, что каждое колесо устанавливается независимо от остальных. В этом случае каждое колесо автомобиля является полностью самостоятельным элементом и при движении неровность дорожного покрытия, оказавшаяся под одним из колёс, никоим образом не влияет на остальные. Это существенно повышает комфортабельность и стабильность автомобиля при движении. К этому классу относится и знаменитая подвеска МакФерсон.

Как работает независимая подвеска

МакФерсон – история создания

Этот вариант ходовой части автомобиля имеет также ряд других названий. Например, в англоязычных странах задний вариант этой детали принято называть «подвеска Чепмена». На постсоветском пространстве больше используется название «качающаяся свеча».
Разработчиком является американец Эрл МакФерсон, в честь которого и была названа эта конструкция. Запатентована была в тысяча девятьсот сорок пятом году. А в тысяча девятьсот сорок восьмом устройство впервые появилось на серийном авто. Этим автомобилем оказался «Форд Ведет». Но Эрл не является единственным изобретателем такого типа системы. Известно, что аналогичный вариант ходовой части уже был создан в тысяча девятьсот двадцатых годах автоконцерном «Фиат», а Эрл, в свою очередь, использовал часть их разработок.

Виды подвески МакФерсон изначально были в двух вариантах – передняя и задняя. Однако, в серийном производстве машин использовалась только передняя система. Заднюю ходовую часть такого типа впервые использовал разработчик Колин Чепмен из автоконцерна «Лотус» в тысяча девятьсот пятьдесят седьмом году, в результате чего эта система и получила соответствующее название.

Многие задают такой вопрос: какая бывает подвеска МакФерсон? В настоящий момент она бывает и передняя, и задняя. Также существует она не только в классическом исполнении (одна направляющая стойка и один поперечный рычаг), но и во множестве всевозможных модификациях, применяемых каждым автопроизводителем индивидуально. Например, можно встретить систему с дополнительным продольным рычагом либо с дополнительным верхним поперечным рычагом. Такие модификации позволяют минимизировать все те недостатки, которые несёт в себе классический вариант.

Как устроена МакФерсон

Так как эта система ходовой части является самая распространённая, то каждому автовладельцу необходимо знать, как устроена подвеска типа МакФерсон, для того чтобы при необходимости можно было самостоятельно произвести ремонт этого узла.

Состоит она из пяти основных компонентов:

  • поворотный кулак;
  • подрамник;
  • амортизаторная стойка;
  • поперечный рычаг;
  • стабилизатор поперечной устойчивости.

Наверху поворотный кулак крепится к амортизаторной стойке клеммовым соединением, внизу закрепляется на поперечном рычаге. С помощью шаровой опоры к нему подключается рулевая система. В самом кулаке находится система подшипников, а также тормозной суппорт.

Подрамник − важнейший элемент всей конструкции. Закрепляется на кузове автомобиля резинометаллической опорой. Такие опоры минимизируют шумы, возникающие при движении, а также смягчают нагрузку на кузов, исходящую от неровностей дорожного покрытия.

Амортизаторная стойка обеспечивает эффект упругости конструкции. Основными элементами этой части являются амортизатор и металлическая пружина. Амортизатор и пружина крепятся к стойке, а также вместе с ними ставится буфер сжатия. Сверху этот узел соединяется с брызговиком крыла, резиновой втулкой, а снизу происходит соединение с поворотным кулаком.

Поперечный рычаг крепится к подрамнику двумя резиновыми втулками и предоставляет продольную жёсткость всей конструкции.

Стабилизатор поперечной устойчивости минимизирует боковой крен кузова. Эта деталь располагается в подрамнике и закрепляется двойной опорой. Второй конец стабилизатора крепится к амортизаторной стойке соединительными элементами с шарнирами.

Преимущества

  • Малый размер конструкции.
  • Малые затраты на производство узла.
  • Небольшая масса подвески.
  • Лёгкость в обслуживании за счёт простоты конструкции.

В основном благодаря таким преимуществам, этой системы ходовой части, она и получила такую популярность по всему миру.

Недостатки

  • Сильный развал колёс.
  • Чрезмерные нагрузки на брызговик крыла.
  • Сильная нагрузка на стойку амортизаторов.
  • Очень сильный продольный крен кузова.

Исходя из этих недостатков можно говорить и о том на каких автомобилях используется подобный тип подвески. Такая система в основном используется на недорогих автомобилях, а также на автомобилях среднего класса. За счёт малых размеров также часто встречается на машинах с передним приводом. Никогда не используется на дорогих авто, поскольку не обладает достаточной комфортабельностью. Никогда не применялась и не применяется на автомобилях, предназначенных для гонок, в связи с критическими для такого вида машин недостатками.

Впрочем, подвеска МакФерсон заняла достойное место под солнцем. Несмотря на ряд своих недостатков идеально подходит для городского авто среднего класса. Главное, правильно управляйте своим «железным конём» и этот тип ходовой части не доставит вам никаких проблем.

avtoexperts.ru

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.

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.

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.

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector