Vetaif.ru

Авто журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подвеска типа макферсон что это

Именитая подвеска МакФерсон — надежна ли?

Один из инженеров компании Форд Эрл МакФерсон в послевоенные годы предложил конструктивно новый вариант подвески, названный позднее его именем. Цель заключалась в снижении себестоимости при изготовлении составляющих деталей.

Но бытует мнение, что необходимость разработки подвески МакФерсон диктовалась идеями создания переднеприводных автомобилей. Чтобы ведущему колесу обеспечить вращение относительно вертикальной оси, требовалось освободить пространство для привода (ШРУС).

И вот, в свет вышла и применяется до сих пор независимая подвеска типа MacPherson, проявившая себя, как относительно надежная, ремонтопригодная и недорогая.

Подвеска МакФерсон — что это такое? Плюсы и минусы — все о авто

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 ее широкое использование в современном переднеприводном автомобилестроении.

Подвеска МакФерсон состоит из:

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

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 дополнительную 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 элементов.

Стабилизатор поперечной устойчивости предназначен для снижения боковых кренов автомобиля. Стабилизатор крепится к подрамнику посредством двух опор. Концы стабилизатора шарнирным креплением соединяются с амортизационными стойками.

В некоторых машинах, например на Mercedes серии W124, является раздельное расположение пружины и амортизаторы — это все равно считается подвеской МакФерсон. Ведь ее ключевой признак — это жесткое заделки стойки в поворотном кулаке. Такую схему часто называют «modified McPherson»: по сравнению с традиционной (когда амортизатор находится внутри пружины), она позволяет уменьшить общую высоту конструкции, что играет на руку компоновщикам.

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 представляет собой упорный подшипник качения
  • легкая диагностика неисправностей вследствие наличия четких симптомов износа

Недостатки и минусы подвески МакФерсон

  • по сравнению с подвеской на двух продольных или поперечных рычагах, параметры кинематики несколько хуже
  • необходимость усиления брызговика крыла
  • работа подвески «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 салон
  • относительно меньшая компенсация «клевка» (продольного крена) при торможении

Недостатки подвески ограничивают возможность ее применения. Так, несмотря на преимущество в стоимости изготовления, из-за некоторого ухудшения кинематики ее 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.

Полезная информация? Сохраните у себя, чтобы не потерять

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.

Читать еще:  Панель приборов приора тюнинг

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

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)

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

К положительным качествам подвески МакФерсон относятся:

  1. Простота устройства, а соответственно – дешевизна изготовления (поэтому ее и используют автопроизводители);
  2. Возможность использования на обеих осях авто;
  3. Сравнительно компактные размеры;
  4. Большие конструктивные ходы (позволяет проходить значительные неровности без «пробоя» подвески;
  5. Большой ресурс рычагов (они разгружены и лишь удерживают колесо от смещений);
  6. Симптомы износа составных элементов легко диагностируются.

Но и недостатков у этого типа подвески достаточно. Основным из них являются худшие кинематические параметры, чем рычажной подвески. Из-за статичной верхней точки крепления стойки при отработке неровностей большой ход подвески сопровождается изменением углов положения колеса (развала/схождения), что сказывается на управляемости и сцеплении колеса с дорогой.

Помимо этого, к негативным качествам относятся:

  1. Сравнительно быстрый износ амортизатора, поскольку основная нагрузка приходится на амортизационную стойку;
  2. Сложность обслуживания (для замены демпфирующего элемента стойку нужно полностью разбирать);
  3. Увеличенные нагрузки на кузов в месте крепления верхней опоры;
  4. Повышенная шумность работы.
Читать еще:  Что такое ip bus

Еще одним недостатком этой подвески является сложность модернизации. Так, пневмо- и пневмогидравлические амортизаторы с электронным управлением, способные менять свои рабочие параметры, в подвеске типа МакФерсон не используются.

Эти недостатки ограничивают область использования такой подвески – она устанавливается только на легковые авто, но не все. Модели премиум-сегмента обычно комплектуются рычажной подвеской.

Помимо этого, подвеска McPherson не применяется на внедорожниках, спортивных авто, моделях с рамной несущей частью, грузовиках (в том числе и малотоннажных).

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.

Плюсы и минусы подвески MacPherson

Как и любой узел, подвеска МакФерсон имеет свои достоинства и недостатки.
Плюсы

  • Простота конструкции. Есть возможность производить сборку подвески на отдельном этапе, и уже в готовом виде устанавливать на автомобиль. Это снижает энергозатраты на конвейере.
  • Малые габаритные размеры. Разработчики постоянно стараются уменьшить массу автомобиля, что приводит к снижению расхода топлива и улучшению динамических показателей. Подвеска МакФерсон в этом вопросе имеет огромные преимущества. Габариты позволяют устанавливать ее на компактные авто.
  • Надежность. Заключается не в большом пробеге без ремонта, а в том, что замене подлежит минимальное количество узловых деталей: сайлентблоки, шаровые опоры, стойки, опорные подшипники.
  • Возможность привода переднего колеса и поперечное расположение двигателя. Отсутствие балки дает свободу в подкапотном отсеке. Это положительный аспект как для разработчиков, так и для автолюбителей.
  • Диагностика неисправностей. Существует ряд стандартных процедур для определения вышедших из строя узлов. Это облегчает задачу при ремонте.
  • Выдерживает большую массу. Несмотря на то, что подвеска устанавливается только на легковые автомобили, разработчики не беспокоятся о массе двигателя и КПП.

Минусы

  • Усилия, передаваемые на кузов, часто приводят к разрушению металла. Это большая проблема, так как в месте крепления опоры на кузове выбит его номер.
  • Высокий уровень шумности. С этим побочным эффектом не перестают бороться даже мировые лидеры в автомобилестроении.
  • Смещение в продольном направлении. На автомобилях ВАЗ, где применяется I-образный рычаг, установлены распорные тяги. L-образный рычаг решил эту проблему.
  • Невозможность применения на грузовых автомобилях (технологически невозможно) и спортивных машинах (ограничения по некоторым параметрам)

Взвесив плюсы и минусы подвески типа MacPherson, производители легковых автомобилей всех классов, кроме спортивных, отдали ей предпочтение. Гораздо выгоднее вести усовершенствование узлов, чем разрабатывать принципиально новую конструкцию.

назад Адаптивная подвеска автомобиля — что нужно знать?

Вперед В чем особенность подвески для дрифта

Устройство подвески Макферсон

Передняя подвеска Макферсон состоит из следующих основных элементов:

  • подрамника (несущий элемент конструкции, крепится к кузову сайлентблоками);
  • поперечного рычага (необходим для придания заданной жесткости в продольном направлении, крепится с одной стороны к подрамнику, с другой – к поворотному кулаку при помощи шаровой опоры);
  • поворотного кулака (поворачивает колесо посредством шарнирного соединения с рулевой тягой, сверху сочленяется с амортизационной стойкой);
  • амортизационной стойки (она служит для гашения вертикальных колебаний, состоит из пружины и амортизатора, верхней частью крепится в брызговику переднего крыла через резиновую втулку);
  • стабилизатора поперечной устойчивости (служит для уменьшения кренов автомобиля в поворотах, устанавливается в подрамнике, с его концами шарнирами соединяются амортизационные стойки).

Подрамник

Это основной несущий элемент в передней ходовой части. Подрамник закрепляется посредством сайлентблоков к кузову автомобиля. Использование таких резинометаллических опор позволяет снизить шумы и вибрации при работе ходовой части. Некоторые модели предполагают жесткий крепеж подрамника к кузову машины.

Но вне зависимости от способа крепления, к данному элементу также подводятся опоры поперечного рычага, рулевой механизм и стабилизатор поперечной устойчивости.

Содержание

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:  Плохо открываются двери на приоре снаружи

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] .

Многорычажка или Macpherson

Макферсон часто сравнивают с многорычажной подвеской, которая, сразу скажем, такой же простотой явно похвастаться не может. В ней используется несколько рычагов с каждой стороны, что приводит к удорожанию обслуживания и ремонта, а также возрастают и требования к квалификации мастеров, которые ее обслуживают.

Однако такое обилие рычагов применяется неспроста — они уменьшают нагрузку, снимают часть вибрационных явлений, что, в конечном счете, повышает комфорт для водителя и пассажиров. Именно по этим причинам мы можем наблюдать ее в машинах представительского и спортивного сегментов.

Макферсон не может обеспечить такого комфорта и такого уровня управляемости. Стоит отметить еще возникновение проблемных зон в местах работы поворотных подшипников. Зато, если сравнивать эти 2 конструкции по стоимости и простоте технического обслуживания, то лидирует однозначно Макферсон.

В рамках сегодняшнего обсуждения мы постарались разобрать работу подвески Макферсон и ее сильные, а также слабые стороны. Кому интересно получать регулярно новые материалы — добро пожаловать в число постоянных подписчиков. Обязуемся разбирать и впредь практически полезную информацию. До скорых встреч, уважаемые автолюбители!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector