Подвеска МакФерсон (MacPherson)
Подвеска MacPherson является одной из самых распространенных на автомобилях, хотя она преимущественно используется на моделях бюджетной и средней ценовой категории. У этого вида составляющей ходовой части несколько названий – «качающаяся свеча», на направляющих стойках, подвеска Чепмена. Но наиболее она известна как подвеска МакФерсон. Она относится к так называемому независимому типу, то есть перемещения колес, установленных на одной оси, не оказывает никакого влияния друг на друга.
Подвеска МакФерсон — универсальная и может применяться как на передней, так и на задней оси. Примечательно, что за рубежном подвеска, установленная спереди носит название МакФерсон, а сзади – Чепмен, хотя конструктивно они идентичны.
Виды подвесок автомобиляВ основе подвески MacPherson лежит двухрычажная независимая подвеска. Но при этом между ними есть существенные конструктивные различия. Также стоит отметить, что использовать название «качающаяся свеча» для этого типа тоже не совсем правильно, поскольку «свечка» — это отдельный вид, использовавшийся ранее, но не получивший широкого распространения. Если в общем, рассмотреть, то МакФерсон – это симбиоз двухрычажной подвески и «свечи».
Устройство подвески
Широкое распространение подвеска MacPherson получила благодаря очень простому устройству с небольшим количеством составных частей.
Конструкция ее включает в себя:
- Кронштейны кузова или подрамник;
- Нижний рычаг;
- Амортизационная стойка;
- Верхняя опора;
- Элементы, обеспечивающие подвижные соединения (резинотехнические элементы, шаровые опоры).
Это компоненты только одного колеса. На одной оси для двух ее колес используется два комплекта перечисленных составляющих. Но есть еще один компонент, соединяющий подвески левого и правого колес – стабилизатор поперечной устойчивости, который своими концами прикрепляется к стойкам или рычагам, а в центральной части к подрамнику или кузову.
Элементы подвески МакФерсон
Устройство подвески МакФерсона очень простое. В нижней части ступица колеса прикреплена подвижным соединением к кузову посредством поперечного нижнего рычага. К ступице также крепиться вертикально расположенная амортизационная стойка (хотя и не строго вертикально, а под определенным углом). В верхней части эта стойка упирается в кузов и крепиться к нему посредством опоры. Вот и вся конструкция этой независимой подвески.
Поворотный кулак со ступицей
Теперь немного по каждому составному элементу подвески. Для крепления к кузову в нижней части предусмотрены кронштейны, представляющие собой обычные проушины, к которым посредством болтового соединения крепятся поперечные рычаги. Но чтобы обеспечить уменьшенную передачу вибрации на кузов, крепление рычага делается через резинометаллические проставки – сайлент-блоки. Кронштейны эти могут быть сделаны как на самом кузове, так и на подрамнике – трубной конструкции, крепящейся к несущей части.
В самой простой версии этой подвески используется всего один нижний поперечный рычаг, крепящийся одним концом через сайлент-блок к кузову, а вторым посредством шаровой опоры – к ступице. Дополнительно к этому рычагу присоединяется стабилизатор, тоже через сайлент-блок. Но такая конструкция не обеспечивает должной жесткости относительно продольного смещения колеса.
Поэтому более современные подвески МакФерсона используют либо два поперечных рычага, установленных под определенным углом относительно друг друга, либо один, но А-образный. Такое решение несколько увеличивает количество точек крепления, а значит, и мест, в которых может появиться вибрация, но зато обеспечивается должная фиксация колеса от продольного смещения. В таких конструкциях стабилизатор если и крепиться к рычагу, то не напрямую, а посредством специальной стойки. Но очень многие автопроизводители фиксируют концы стабилизатора к корпусу стойки через тяги.
Амортизационная стойка является главным элементом подвески МакФерсона, поскольку в ее задачу входит гашение колебательных движение и максимально возможное снижение их передачи на кузов. Состоит она из корпуса, посредством которого она крепиться к ступице, пружины и амортизатора. Классической является схема стойки, в которой амортизатор с корпусом располагаются внутри пружины, хотя есть и конструкции с вынесенной пружиной.
Устройство газомасляной стойки MacPherson
В верхней части стойка крепиться посредством специальной опоры, в которую упирается пружина. Зачастую в конструкции опоры используется подшипник, который обеспечивает возможность вращения стойки вокруг оси. Чем достигается еще одно положительное свойство этого вида подвески – возможность использования ее в качестве поворотного кулака.
Как она функционирует
Работает подвеска МакФерсона так: при наезде на неровность, колесо вертикально смещается относительно кузова и это обеспечивает стойка (за счет сжатия пружины) и рычаг, крепящийся подвижными соединениями к ступице и несущей части.
Пружина воспринимает усилие, но она не способна его быстро загасить, и здесь в работу вступает амортизатор, который и поглощает всю энергию.
Во время наезда на неровность также возникает усилие, которое старается сместить само колесо в продольном направлении. С таким негативным действием «борются» два рычага, установленных под углом или же один А-образный, у которого две вершины крепятся к кузову и только одна – к ступице.
После преодоления неровности, пружина принимает исходное положение, из-за чего колесо, относительно кузова, выравнивается.
При преодолении неровностей оба колеса смещаются независимо друг от друга. Но при этом подвеска не способна полностью поглотить все усилия и часть их все же передается на кузов. При этом возникает вероятность раскачивания несущей части, если оба колеса движутся по неровности.
Чтобы этого не произошло и используется стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий две независимые подвески одной оси. Он представляет собой обычный торсион и за счет возникновения сил, противодействующих скручиванию, он способен погасить колебательные движения кузова.
Положительные и негативные качества
Широкое распространение подвеска МакФерсона получила по ряду положительных качеств:
- Дешевизна производства. Малое количество составных частей делает этот тип подвески один из самых недорогих;
- Надежность. Простота конструкции обеспечивает достаточно большой ресурс;
- Универсальность. Эта подвеска хорошо работает как спереди (за счет использования стойки в качестве поворотного кулака), так и сзади;
- Сниженная нагрузка на некоторые подвижные элементы. Все основные усилия на себя принимает стойка, сайлент-блоки и шаровые опоры же обеспечивают подвижность соединения, поэтому им свойственен большой ресурс;
- Малые размеры. Малое количество составных частей позволяет использовать такую подвеску даже на самых компактных автомобилях;
- Большой ход подвески. Благодаря этому при преодолении больших неровностей вероятность пробоя подвески и передачи ударного усилия на кузов снижена;
Несмотря на все достоинства это не делает подвеску МакФерсона идеальным вариантом для использования на авто, поскольку недостатков у нее тоже немало:
- Ухудшенная кинематика. При больших ходах стойки углы развала-схождения не придерживаются и меняются в очень широком диапазоне. Изменение же их сопровождается снижением управляемости и устойчивости авто, а также повышенным износом шин;
- Надобность в усилении кузова в верхней точке крепления стойки. В этой части на кузов воздействуют достаточно большие нагрузки, что приводит к появлению трещин, возникновению коррозии;
- Высокая нагруженность стойки. Из-за этого ресурс этой составляющей значительно снижается;
- Сложность обслуживания стойки. Для проведения обслуживания и замены ее составных частей приходится этот элемент конструкции полностью извлекать, а для разборки потребуется специальный инструмент;
- Повышенная шумность работы. Из-за этого подвеску МакФерсона не используют на премиумных авто, отдавая предпочтения многорычажному типу, обеспечивающему большую плавность хода и бесшумность.
И хоть негативных качеств у МакФерсона достаточно много, она пока является одним из лучших вариантов независимой подвески.
Подвеска Toyota Corolla
Она очень проста, надежна и дешева, что и делает ее популярной. Доказательством тому является тот факт, что все совершенствования касаются лишь доработок составных частей, а не переделки самой подвески.
Так, передовыми разработками для улучшения работы этой подвески являются разве что установка гидропневматического амортизатора, дающего возможность изменять жесткость, и установки дополнительного шарового шарнира (верхнего), что позволяет использовать один из них в качестве направляющего, а второй — рулевого. Это в свою очередь сказывается на повышении управляемости при движении по неровностям.
схема, устройство, принцип действия, плюсы и минусы
Подвеска McPherson
Одна из таких разработок — подвеска типа МакФерсон. Что это такое и как она работает разберемся вместе. Для того чтобы понять принцип работы конструкции необходимо знать ее устройство и взаимодействие ее основных элементов между собой.
Всякий сложный механизм имеет определенные достоинства и недостатки, а используемые в технике схемы являются предметом компромисса между технологичностью и высокими параметрами.
Не безынтересна также история изобретения подвески МакФерсон и происхождение самого названия. Экскурс в прошлое позволит лучше понять ход мысли инженеров, работавших над конструкциями автомобилей.
История изобретения и развития
В названии конструкции употребляется фамилия изобретателя, сотрудника компании «Форд» Earl Steel McPherson. Впервые данный тип подвески был применен на серийной модели Ford Vedette после Второй мировой войны в 1948 году. Инженер изначально работал в конструкторском бюро компании GM над автомобилем для широкого потребителя Chevrolet Cadet.
Модель в серию не пошла, а конструктор ушел к конкурентам, где и применил собственные наработки. На деле же подвески такого типа несколько иной конфигурации без поперечного качающегося рычага применялись еще на заре автомобилестроения.
В 20-х годах прошлого века в итальянской компании «Фиат» инженером Гуидо Форнаца была разработана принципиальная схема и запатентована в Соединенных Штатах 15 сентября 1925 года.
Компоновка имела привычный для нас вид с нижним качающимся рычагом и поворачивающейся вертикальной стойкой. Американский конструктор Earl Steel McPherson использовал общий принцип действия, доработал и реализовал его в металле. Основной сложностью на начальном этапе был невысокий ресурс телескопических стоек. С развитием технологий данную проблему удалось решить.
Изначально данный тип подвески планировалось применить не только в передней части автомобиля, но и сзади. После долгих обсуждений выбор был сделан в пользу традиционной схемы. Впервые такой тип подвески задних колес был применен в 1957 году Колином Чепменом на модели «Лотус Элит». В силу этого обстоятельства в Новом Свете и Великобритании данную конструктивную схему принято называть подвеской типа Chapman.
Альтернативным вариантом истории развития подвесок данного типа можно считать конструкцию с двумя рычагами разной длины. Верхний узел при этом значительно короче нижнего, а пружин с амортизатором располагалась над ними. Такая схема применяется в полноприводной «Ниве», вал с внешним шарниром равных угловых скоростей находится как раз между рычагами.
Подвеска МакФерсон: схема, устройство и принцип работы
В семидесятые годы подвеской такого типа снабжали большинство автомобилей, в том числе и тех, что относятся в бизнес классу. Среди них были довольно крупные модели Ауди -100, Мерседес-124 и Опель Сенатор.
Впоследствии от такой практики пришлось отказаться, массовая эксплуатация выявила некоторые недостатки компоновки, которые невозможно было устранить без изменения конструктивной схемы.
Видео — схема подвески МакФерсон:
Подвеска McPherson имеет более простое устройство по сравнению с классической схемой и отличается от нее по принципу действия. Узел состоит из следующих частей:
- нижнего рычага с шаровой опорой;
- ступицы колеса с тормозным диском;
- кулака поворотного со щитом и рулевой тягой;
- стойки телескопической с нижней опорной чашкой;
- буфер сжатия с резиновым или пластиковым защитным чехлом;
- витая пружина;
- опорный подшипник с верхней чашкой;
- тяга поперечной устойчивости с рабочими резинометаллическими элементами и креплениями.
Подвеска МакФерсон, основные детали устройства которой приведены в списке, является одной из самых распространенных схем. Существуют и другие ее разновидности, имеющие некоторые отличия в отдельных деталях.
Так, на культовом автомобиле Porsche-911 вместо витой пружины был использован торсион для уменьшения общей высоты конструкции. Похожая схема была применена в некоторых машинах французского производства.
Схема подвески МакФерсон
На одном из самых удачных автомобилей Mercedes-Benz модели W124 компоновка была изменена и пружина устанавливалась отдельно от телескопической стойки. Похожее по типу устройство подвески McPherson было и на машинах фордовской платформы, которая носит наименование Фокс. Потенциал данной конструктивной схемы полностью еще далеко не использован и у нее имеются перспективы развития.
Узлы такого типа отличаются компактностью и простотой, что и определяет их широкое распространение в автомобилестроении. Подвеска МакФерсон представляет собой конструктивную схему, в которой амортизирующая стойка крепится в верхней части к брызговику моторного отсека. Снизу она жестко соединяется с поворотным кулаком, вся конструкция может вращаться в определенных пределах. Ось проходит через подшипник, установленный на кузове и смонтированную на рычаге шаровую опору.
Телескопическая стойка в независимой пружинной подвеске McPherson выполняет целых три функции:
- определяет направление хода механизма в вертикальной плоскости;
- гасит возникающие при этом колебания;
- является своеобразным поворотным шкворнем для колес.
В общем виде работа подвески данного типа выглядит следующим образом: когда колесо проезжает по неровности на дороге, то поднимается вверх или опускается вниз. Возникающая при этом нагрузка воспринимается пружиной, которая сжимается или, напротив, распрямляется. При этом телескопическая стойка удлиняется или сокращается. Часть нагрузки передается на корпус автомобиля.
Пружина при этом начинает распрямляться, восстанавливая свою форму, что ведет к удлинению стойки. Возникают колебания, которые гасятся встроенным амортизатором. Это позволяет свести к минимуму вертикальные перемещения кузова относительно поверхности земли. При выполнении маневра, стойка в сборе с кулаком и установленным на ступице колесом поворачивается. Автомобиль при этом изменяет направление движения.
Видео — как работает подвеска МакФерсон:
Подвеска типа МакФерсон преимущественно используется на переднеприводных автомобилях, на которых силовой агрегат размещается поперек хода. Она имеет целый ряд преимуществ перед классической двухрычажной компоновочной схемой, в тоже время по многим параметрам она ей значительно уступает.
В процессе проектирования конструкторам приходится решать сложную задачу по выбору определенной конструкции с учетом всех ее особенностей.
Плюсы и минусы подвески McPherson
Всякий механизм или компоновочная схема имеет свои сильные и слабые стороны. Данное обстоятельство в полной мере касается и спроектированной американским инженером МакФерсон подвески, она тоже имеет свои плюсы и минусы. Выбор типа данного узла в ходе опытно-конструкторских работ всегда является предметом компромисса между технологичностью, компактностью и кинематическими свойствами.
Основные достоинства
По общему мнению специалистов и отзывам автомобилистов подвеска МакФерсон обладает целым рядом положительных свойств. Перечень их довольно значительный и в числе прочих можно назвать следующие:
- Высокая технологичность конструкции и относительно небольшие затраты на разработку и изготовление. Обычно узел поступает на сборочный конвейер единым блоком, что значительно сокращает временные затраты.
- Небольшие габариты подвески в поперечном и продольном направлении относительно хода автомобиля.
- Значительный размер по вертикали позволяет обеспечивать необходимый ход подвески в широких пределах.
- Расстояние между опорными точками конструкции велико, что способствует снижению нагрузок на кузов автомобиля.
- Меньшая в сравнении с иными конструктивными схемами масса неподрессоренных узлов.
- Большой ресурс деталей подвески.
В силу рационального распределения усилий в подвеске нижний рычаг и шаровая опора не испытывают значительных нагрузок. Это обстоятельство увеличивает срок службы не только названных элементов, но и сайлент-блоков, и резинометаллических втулок.
Существенно упрощается определение неисправных узлов. В силу названных выше преимуществ подвеска McPherson получила большое распространение на автомобилях с приводом на передние колеса и расположенными поперек хода двигателями.
Недостатки
Конструктивная схема наряду с названными выше сильными сторонами имеет и целый ряд слабых мест. К числу недостатков подвески типа McPherson можно отнести следующие:
- Некоторое ухудшение кинематики особенно при значительных ходах элементов относительно кузова. При этом происходит изменение нормального положительного развала на отрицательный. Управляемость и устойчивость машины в таком случае ухудшается.
- Основная нагрузка от работы подвески приходится на брызговик моторного отсека, который приходится укреплять. Длительная эксплуатация на плохих дорогах может привести к его постепенному разрушению.
- Телескопическая стойка – амортизатор подвергается большим нагрузкам, что при длительных поездках по плохим дорогам приводить к выходу из строя нижнего клапана. Это, в свою очередь, влечет за собой повреждение опорной площадки на кузове, устранение которых требует специального оборудования при дорогостоящем ремонте.
- Высокая шумность подвески и сложности в нанесении звукоизолирующих покрытий.
- Сильное продольное раскачивание кузова автомобиля, которое возникает при торможении. Клевок плохо компенсируется подвеской, а в силу особенностей расположения поперечных рычагов он даже несколько усиливается.
- Большой диаметр штока стойки амортизатора вызывает соответствующее увеличение трения. Дополнительные усилия необходимые для преодоления сопротивления вызывает ухудшение реакции подвески на неровности дороги.
Указанные недостатки делают практически невозможным применение изобретенной МакФерсоном подвески в конструкциях следующих классов машин: гоночные и спорткары, грузовиках, внедорожниках, автомобилях с рамой.
До недавнего времени подвеска такого рода не использовалась на транспортных средствах с гидропневматической подвеской. Элементы конструкции просто негде было размещать. Проблема была решена только в 90-е годы прошлого века.
Перспективы развития
Приведенное выше описание конструкции дает общее представление о том, что такое подвеска МакФерсон и как она работает. Одним из недостатков такой схемы является то, что плечо обкатки в ней имеет всегда положительное значение, иными словами, ось поворота находится с внутренней стороны от точки контакта колеса с дорогой. Это снижает курсовую устойчивость и создает значительные усилия на руле.
Проблема была решена известной немецкой компанией ZF Lemförder, которая предложила в классическую подвеску McPherson ввести ряд дополнительных элементов. Конструкция получила наименование Revo-Knuckle и была запатентована в Европе и на Американском континенте. Введение двух шарниров в схему позволило разделить функции направляющей и поворотного механизма.
Стойка McPherson с поворотным кулаком Revo
Такая конструкция значительно уменьшает трение и возмущение от люфтов. По своим параметрам данная конструкция приближается к схеме с двумя рычагами. Конструкторам удалось сделать узел, который устанавливается на машину без переделки ее кузова простой заменой. В итоге поведение в поворотах, особенно при наличии колеи стало заметно более устойчивым и предсказуемым.
Новые требования к автомобильным шинам — о соответствии авторезины сезону следует знать всем водителям.
Подбор дисков по марке автомобиля (подробнее) можно произвести в онлайн режиме.
Тем, кто не знает для чего нужна балансировка колес, будет полезно прочитать эту статью.
Как поменять масло в АКПП самому — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/transmissiya/akpp/kak-zamenit-maslo.html, достаточно тонкая процедура.
Видео — работа подвеска МакФерсон на автомобиле:
Подвеска Макферсон — что это и принцип работы подвески
Когда автомобиль передвигается по дороге, он преодолевает разные неровности, а в некоторых местностях их можно сравнить с американскими горками. Чтобы машина не рассыпалась и все, кто находится в салоне, не испытывал дискомфорт, в транспортное средство устанавливается подвеска.
О разновидностях системы мы говорили немного ранее. Сейчас же сосредоточимся на одной разновидности – подвеска макферсон.
Что такое подвеска МакФерсон
Данной амортизационной системой оснащается большинство современных автомобилей бюджетного и среднего класса. В более дорогих моделях может применяться пневматическая подвеска или другой тип.
Основное применение МакФерсон – на передних колесах, хотя в независимых системах также может встречаться и на задней оси. Особенность обсуждаемой системы заключается в том, что она относится к разновидности независимого типа. То есть каждое колесо имеет свой подпружиненный элемент, обеспечивающий плавное преодоление препятствий и быстрый возврат его для сцепки с трассой.
История создания
Перед инженерами 40-х годов прошлого столетия стоял вопрос: как обеспечить более стабильное положение кузова машины, но при этом, чтобы все неровности на дороге гасились конструкцией шасси авто.
К тому времени уже существовала система, основанная на двухрычажном типе. Разрабатывалась амортизационная стойка инженером американского автопроизводителя Ford, Эрлом МакФерсоном. Разработчик в целях упрощения конструкции двухрычажной подвески использовал несущую стойку с амортизатором (об устройстве амортизаторов читайте здесь).
Решение использовать пружину и амортизатор в одном модуле позволило убрать из конструкции верхний рычаг. Впервые серийный автомобиль, в подвеске которого появилась такого рода стойка, сошел с конвейера в 1948-м. Это был Ford Vedette.
В последующем стойка совершенствовалась. Многие модификации использовали и другие производители (уже в начале 70-х годов). Несмотря на большое разнообразие моделей, принципиально конструкция и схема работы остаются прежними.
Принцип работы подвески
Работает макферсон по следующему принципу. Стойка закреплена на верхнем подшипнике (о том, зачем он нужен и какие бывают неисправности в опоре амортизатора, описано в отдельном обзоре).
Внизу модуль либо устанавливается на поворотный кулак, либо на рычаг. В первом случае амортизатор будет иметь особенную опору, в устройство которой входит подшипник, так как стойка будет поворачиваться вместе с колесом.
Когда машина наезжает на бугор, амортизатор смягчает толчок. Так как конструкция большинства амортизаторов не имеет возвратной пружины, шток остается на прежнем месте. Если оставить его в таком положении, колесо потеряет сцепление с дорожным покрытием, а авто просядет.
Чтобы автомобиль восстановил контакт колес с дорогой, в устройстве подвески применяется пружина. Она быстро возвращает амортизатор в исходное положение – шток полностью вышел из корпуса демпфера.
Если использовать исключительно пружины, это тоже будет смягчать толчки при езде по неровностям. Но такая подвеска имеет огромный недостаток – кузов авто раскачивается настолько сильно, что у всех, кто будет находиться в салоне, после длительной поездки появится морская болезнь.
Вот как работают все элементы подвески:
Устройство подвески МакФерсон
Конструкция модуля МакФерсон состоит из следующих элементов:
- Амортизатор – выполняет функцию демпфера во время езды;
- Пружина, внутри которой находится сама демпферная стойка;
- Поворотный механизм колеса;
- Нижний рычаг, предотвращающий продольное перемещение конструкции.
Помимо основных компонентов шаровые опоры имеют резиновые втулки. Они нужны для смягчения мелких вибраций, возникающих в процессе работы подвески.
Составляющие элементы подвески
Каждый элемент подвески выполняет важную функцию, благодаря чему управляемость транспортного средства максимально комфортная.
Амортизационная стойка
Данный узел состоит из амортизатора, между опорными чашками которого зажата пружина. Чтобы разобрать узел, необходимо использовать специальный съемник, который сжимает витки, делая безопасным откручивание крепежных болтов.
Верхняя опора фиксируется в стакане кузова, и часто имеет в своем устройстве подшипник. Благодаря наличию этой детали возможна установка модуля на поворотный кулак. Это позволяет выполнить поворот колеса без вреда для кузова транспорта.
Чтобы обеспечить устойчивость машины на виражах, стойка устанавливается с небольшим наклоном. Нижняя часть имеет небольшой вынос наружу. Этот угол зависит от особенностей всей подвески, и он не регулируется.
Нижний поперечный рычаг
Поперечный рычаг нужен для предотвращения продольного движения стойки, когда машина упирается в препятствие, например, в бордюр. Чтобы рычаг не перемещался, он фиксируется на подрамнике в двух местах.
Иногда встречаются рычаги, которые имеют одну точку крепления. В этом случае его поворот также невозможен, так как он все равно будет зафиксирован тягой, которая тоже будет упираться в подрамник.
Рычаг является своего рода направляющей для вертикального перемещения колеса независимо от угла поворота. Со стороны колеса на нем крепится шаровая опора (о ее конструкции и принципе замены рассказывается отдельно).
Стабилизатор поперечной устойчивости
Этот элемент представлен в виде изогнутой тяги, которая соединяет оба рычага (по краям) и подрамник (фиксируется в центре). Некоторые модификации имеют собственную стойку (зачем она нужна и как работает, рассказано здесь).
Задача, которую выполняет поперечный стабилизатор – устранять крен авто при прохождении поворота. Помимо повышенного комфорта деталь обеспечивает безопасность на виражах. Дело в том, что когда машина на большой скорости входит в поворот, центр тяжести кузова перемещается на одну сторону.
Красная тяга — стабилизаторИз-за этого с одной стороны колеса нагружаются сильнее, а с другой – наоборот разгружаются, что приводит к уменьшению сцепления их с дорогой. Поперечный стабилизатор прижимает облегченные колеса к земле, обеспечивая лучший контакт с покрытием дороги.
Все современные машины по умолчанию оснащаются передним стабилизатором. Однако много моделей также имеют и задний элемент. Особенно часто такое устройство можно встретить на полноприводных авто, участвующих в раллийных гонках.
Преимущества и недостатки системы МакФерсон
Любая модификация стандартной системы автомобиля имеет как преимущество, так и недостаток. Коротко о них – в следующей таблице.
Достоинство МакФерсон: | Недостаток подвески МакФерсона: |
Тратится меньше средств и материалов для ее изготовления, если сравнивать модификацию с двумя рычагами | Кинематические свойства немного меньше, чем у двухрычажного типа (с продольными или поперечными рычагами) |
Компактность конструкции | В процессе езды по дорогам с плохим покрытием в месте крепления верхней опоры со временем появляются микроскопические трещины, из-за чего стакан должен быть усиленным |
Сравнительно меньший вес модуля (если сравнивать с рессорным типом, например) | В случае поломки амортизатор можно заменить, но сама деталь и работа по ее замене стоит приличных средств (цена зависит от модели автомобиля) |
Благодаря поворотной способности верхней опоры увеличивается ее ресурс | Амортизатор имеет практически вертикальное положение, от чего на кузов часто поступают вибрации от дороги |
Выход из строя подвески легко диагностируется (как это сделать, читайте в отдельном обзоре) | Когда машина тормозит, кузов сильнее «клюет», чем у других типов подвески. Из-за этого задняя часть авто сильно разгружается, что на большой скорости приводит к скольжению задних колес |
Стоит отметить, что стойка МакФерсона постоянно модернизируется, поэтому каждая новая модель обеспечивает лучшую стабильность машины, а ее рабочий ресурс увеличивается.
В завершение предлагаем посмотреть подробное видео о разнице нескольких типов подвесок:
Чем отличается подвеска Макферсон от многорычажной, и какие автомобильные подвески бывают
Watch this video on YouTube
4.9 / 5 ( 30 голосов )
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Подвеска МакФерсон (MacPherson) — история, плюсы и минусы
Сегодня большинство автомобилей оборудуются подвеской, названной в честь ее изобретателя – американского инженера Эрла Стили МакФерсона. Причем, устанавливается она как на переднюю, так и на заднюю ось автомобиля. В чем же секрет популярности этой подвески, какие у нее преимущества и недостатки, мы расскажем в этом материале.
История: гениальная замена
С тех пор, как автомобильные компании перешли на массовый выпуск машин, в которых использовались различные виды независимых подвесок, шел постоянный поиск наиболее оптимальной конструкции. К 1940-м годам была, в частности, изобретена независимая подвеска на двойных поперечных рычагах, снискавшая популярность у производителей из-за своей универсальной функциональности – инженер мог жестко настроить ее установочные параметры, выбирая, в зависимости от того, где будет эксплуатироваться автомобиль, определенную геометрию размещения рычагов. Как раз в эти годы в США над созданием нового бюджетного автомобиля Chevrolet работала группа инженеров, в числе которых был Эрл Стили МакФерсон. На прототип новой модели, которая называлась Cadet, он предложил установить усовершенствованный вариант независимой подвески на двойных поперечных рычагах. Усовершенствование это касалось замены верхнего рычага с шаровой опорой и амортизатора на амортизаторную стойку, которая сочленялась с поворотным шарниром, закрепленном на брызговике. В результате конструкция получалась более компактной, легкой и имеющей меньше деталей, чем подвеска на двойных поперечных рычагах.
Впрочем, этой конструкции не суждено было пойти в серию, так как разработка модели Cadet была свернута. Не найдя поддержки в General Motors, Эрл МакФерсон ушел работать в компанию Ford. Там к изобретенной им конструкции отнеслись с большим вниманием. Первым серийным автомобилем, на котором использовалась подвеска МакФерсона, стал Ford Vedette 1948 года выпуска.
Ford VedetteЭта модель выпускалась во Франции и предполагалась для европейского рынка. Впоследствии эта подвеска устанавливалась на модели Ford Zephyr и Ford Consul. Затем этот вид подвески с некоторыми доработками стали устанавливать на модели других производителей. Широкое применение подвеска МакФерсона получила в 1970-х годах и в настоящее время ее массово устанавливают на разные классы автомобилей.
Устройство: во главе угла – амортизационная стойка
Именно она, амортизационная стойка, стала основным конструктивным элементом подвески, за счет которой в значительной мере было упрощено устройство этого агрегата. Помимо амортизационной стойки с витой пружиной, которая сочленена шарниром в верхнем конце с брызговиком, в состав подвески входят нижний поперечный рычаг, реактивная тяга либо стабилизатор поперечной устойчивости, поворотный кулак и рулевая тяга.
Подвеска МакФерсонаКстати, есть модели автомобилей, где витая пружина и амортизационная стойка не составляют единого целого, а конструктивно разъединены. Такая подвеска устанавливается на Mercedes-Benz, Ford. Существуют подвески МакФерсон, где роль упругого элемента играет торсион, заменивший витую пружину. Такой подвеской обладает Porsche 911.
Подвеска МакФерсона на примере Porsche 911Важным параметром этой подвески является угол наклона амортизационной стойки – различают продольный и поперечный угол наклона.
Преимущественно эта подвеска устанавливается на переднюю ось, хотя есть автомобили, где подвеска такой же конструкции имеется и на задней оси. Однако она носит другое название – подвеска Чапмена, в честь инженера компании Lotus Колина Чапмена, который разработал аналогичную конструкцию, которая, однако, была больше пригодна для установки на заднюю ось.
Подвеска ЧапменаПлюсы 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.
Подвеска МакФерсон: устройство, схема, плюсы и минусы
Одним из наиболее распространенных типов подвески является подвеска макферсон, названная так в честь инженера Эрла Макферсона, создавшего ее для Шевроле Кадет. Впоследствии подвеска макферсона стала устанавливаться на американские легковые автомобили Форд — Vedette, Zephyr, Consul — пользовавшиеся большой популярностью. Случилось это в конце 40-х годов.
На сегодняшний день макферсон устанавливается на подавляющем большинстве серийных машин, предназначенных для эксплуатации в городских условиях. Изначально она устанавливалась исключительно на переднюю ось, однако в 1957 году инженер из компании Lotus — Чепмен, немного модифицировал ее и установил на заднюю ось. Поэтому часто на англоязычных ресурсах можно увидеть название «подвеска Чепмена» относительно задней оси. На самом же деле, это все тот же макферсон.
Устройство подвески макферсон
Данный вид подвески часто называют «качающаяся свеча», подразумевая амортизационную стойку — основной конструктивный элемент.
Кроме нее в состав макферсона входят:
- подрамник;
- поперечные рычаги;
- поворотный кулак;
- стабилизатор устойчивости.
Каждый из перечисленных узлов выполняет свою четко обусловленную функцию.
Подрамник
Подрамник выполняет роль опорной основы всей системы подвески как на передней оси, так и на задней. Он может жестко крепиться к кузову, однако более распространено крепление с помощью сайлентблоков. Мы уже писали на Vodi.su о том, что такое сайлентблоки, какую функцию выполняют и как можно запрессовать сайлентблоки в стойку. Благодаря такой конструкции значительно улучшаются качества подвески, она становится более мягкой, повышается комфорт от процесса езды.
Поперечные рычаги
Поперечные или нижние рычаги крепятся к подрамнику и придают всей конструкции жесткость. С другого конца к каждому поперечному рычагу крепится шаровая опора, соединяющая его с поворотным кулаком.
Поворотный кулак
Благодаря ему обеспечивается управляемость, потому что он входит в соединение с рулевой тягой через шарнирное соединение.
Стойка амортизатора
Основной элемент, представляющий из себя амортизатор с закрепленной соосно пружиной — той самой в которую многие вставляют проставки, увеличивающие клиренс, и автобаферы для комфортной езды.
Стабилизатор
Благодаря стабилизатору уменьшается боковой крен. Реактивные тяги стабилизатора (растяжки) крепятся к амортизационной стойке в месте ее соединения с поворотным кулаком.
Стоит отметить, что конструкция макферсона у каждого производителя может отличаться. Например, на некоторых моделях амортизационная стойка с пружиной выступает как один конструктивный элемент, в других же — это два разных элемента.
Но самая главная особенность подвески данного типа — она является независимой и положение одного колеса в вертикальной плоскости не влияет на положение другого. Благодаря двойному креплению амортизационной стойки с помощью верхней опорной чаши к брызговику крыла и к поворотному рычагу с помощью нижней опорной чаши обеспечивается достаточно жесткая связка, но в то же время независимый ход колеса вверх-вниз остается довольно широким. (Правда, если с такой подвеской невнимательно ездить по дорогам с ямами и колдобинами, то можно очень быстро пробить амортизатор).
Мы описали основные элементы очень схематически. Любой автолюбитель, которому приходилось менять подшипники ступицы или стойки стабилизатора, подтвердит, что устройство подвески значительно более сложное.
Плюсы
Преимуществ у данного типа конструкции достаточно много. Сегодня она используется на огромном количестве моделей легковых автомобилей, преимущественно седанов и хэтчбеков бюджетного и среднего ценового сегмента. Это связано с низкими затратами на ее производство.
Благодаря тому, что опоры находятся на достаточно большом расстоянии по высоте друг от друга, силы, возникающие в местах их присоединения к корпусу, уменьшаются. Тем самым увеличивается ресурс службы.
Еще одним неоспоримым преимуществом данного типа подвески являются ее компактные размеры и небольшой вес, что непосредственно оказывает влияние на динамические характеристики автомобиля. Соответственно автомобили с менее мощными двигателями, например компактные хэтчбеки А-класса, могут демонстрировать вполне приличные характеристики при движении в условиях городских улиц или междугородних магистралей.
Преимуществом является и простота диагностики любых проблем. То есть если водитель во время управления автомобилем чувствует легкие толчки на неровностях дороги и сложности с управлением на скоростях выше 90 км/час, слышит постукивания, то это говорит о наличии неисправностей в шарнирах подвески.
Минусы
Идеального механизма на данный момент еще не изобрели, поэтому недостатков у макферсона тоже хватает.
Одним из основных минусов является сложность обслуживания. То есть если вам нужно заменить сайлентблок или амортизатор, придется полностью разбирать всю подвеску. Соответственно, если вы предпочитаете обслуживаться на СТО, то каждая замена влетит в копейку. Хотя с другой стороны детали, типа тех же сайлентблоков или пружин амортизатора, стоят относительно недорого.
Второй важный момент — проблемы с управлением на больших скоростях. Из-за увеличения или уменьшения хода амортизатора (например при торможении) положение колес относительно вертикальной оси может существенно изменяться. Из-за этого происходит уменьшение устойчивости.
Одним словом, если вы эксплуатируете автомобиль на слишком больших скоростях, да еще и по плохим дорогам, то ездить на шиномонтаж на развал-схождение придется очень часто.
На амортизационную стойку постоянно приходится достаточно большое давление, что со временем приводит:
- к выходу амортизаторов из строя — текут, пробиваются;
- к проседанию пружин — автомобиль начинает раскачиваться на поворотах, клевать носом при торможении;
- к поломкам остальных элементов подвески;
- деформациям кузова в местах крепления стойки — проблема актуальная для тех, кто ездит по плохим дорогам.
Учитывая, что недостатков очень большое количество, подвеска макферсон не предназначена для грузовиков. Это вполне понятно, поскольку для крепления продольных рычагов к подрамнику придется использовать массивные кронштейны. Кроме того, нагрузки в местах крепления будут постоянно возрастать, что приведет к необходимости дорогостоящего ремонта.
Не ставят макферсона на рамные внедорожники по двум основным причинам:
- малый ход штока амортизатора — его не хватит для преодоления диагонального свешивания, когда одно из колес на неровных дорогах отрывается от земли;
- сложность крепления верхних опор к раме — опять же понадобятся тяжелые кронштейны, что усложнит процесс обслуживания в условиях бездорожья.
Из-за проблем с развал-схождением не устанавливают такую подвеску и на гоночные автомобили.
Понятно, что конструкторы постоянно работают над решением тех или иных проблем. Тем не менее, покупая автомобиль с таким типом подвески, нужно учитывать его возможности, иначе вам не избежать дорогостоящих ремонтных работ по замене амортизаторов, пружин и рычагов.
Загрузка…МакФерсон, рычаги и балки. Какие подвески бывают и как их обслуживать :: Autonews
Времена масленок и шприцов для смазки элементов подвески давно в прошлом — шасси современных автомобилей не требуют специального обслуживания, почти не нуждаются в регулировке и в нормальных режимах эксплуатации способны без проблем проездить десятки тысяч километров.
Тем не менее, некоторые параметры подвесок требуют внимания, а с заменой изношенных узлов тянуть не стоит. Особенно быстро элементы подвески изнашиваются при частой езде по плохим дорогам, но вывести какой-либо узел из строя можно даже при однократном попадании в серьезную яму или при наезде на бордюр.
Какие бывают подвески
Подвеска колес — это, по сути, набор упругих элементов рассчитанной жесткости: амортизаторы, пружины, стабилизаторы поперечной устойчивости, опоры силовых элементов и рулевые тяги. Самая общая классификация делит подвески на независимые, где каждое колесо работает самостоятельно, и зависимые, в которых используются простые балки, а положение колес одной оси зависит друг от друга.
Независимые подвески сложнее и дороже, но обеспечивают более точную настройку ездовых качеств. Главное преимущество зависимых — простота и дешевизна. Как правило, на современных массовых легковых автомобилях спереди используются независимые подвески, а сзади — зависимые и полузависимые с некоторыми усложнениями конструкции. На дорогие или спортивных модели сзади также ставят сложные независимые подвески.
Что еще стоит знать про подвески
Существует несколько типов независимых подвесок. Самый распространенный тип — стойки МакФерсон, где в одном блоке собраны все основные элементы подвески колеса. Другой известный вариант — многорычажная подвеска с поперечными и продольными рычагами, а также ее вариации. На внедорожники часто ставят торсионные подвески со специальными скручивающиемимся силовыми элементами.
Сзади используют как жесткие мосты (в случае с заднеприводными машинами и внедорожниками), либо балки, так и многорычажные схемы. Массовые кроссоверы одной и той же модели могут иметь сзади как зависимую подвеску в моноприводном варианте, так и независимую в полноприводном.
Амортизаторы бывают управляемыми — такие содержат особую жидкость, которая меняет свои свойства по команде электроники. Отдельной классификации заслуживают пневматические и гидропневматические подвески, где роль упругих элементов выполняют подушки, которые можно заполнять жидкостью или газом, меняя их характеристики. В самых сложных подвесках используются комбинации управляемых амортизаторов и пневмоэлементов, характеристики которых меняются водителем или электроникой.
На что нужно обращать внимание
Основным признаком появления неисправностей с любым типом подвески является ухудшение ходовых качеств и возникновение посторонних звуков. Насторожить должны излишняя раскачка и валкость в поворотах, шумная работа подвески при проезде неровностей, неустойчивость машины на прямой и неадекватное поведение в быстрых поворотах — например, сползание машины с траектории или странная реакция на вращение руля. Также стоит обратить внимание на неравномерный износ шин или отклонение руля от нулевого положения при движении по прямой.
В случае с гидропневмоподвесками неисправности могут проявляться в некорректной работе механизмов регулировки высоты кузова. Например, если шасси замирает в самом высоком или самом низком положениях, либо автомобиль после непродолжительной стоянки сам по себе «приседает». Кривизна кузова — тоже явный повод ехать в сервис.
Что нужно проверять
Опытный мастер сервиса может провести первичную оценку состояния подвески самыми простыми методами: покачать машины на всех углах и подергать колеса. Диагностика подвески включает проверку работоспособности амортизаторов, осадки пружин или рессор. А, например, проверить стойки стабилизатора можно, выкрутив до упора руль и покачав стойки руками в разные стороны. Но провести полноценную диагностику подвески можно только на подъемнике.
Первым делом шасси осматривают визуально на предмет появления разрывов и трещин силовых и упругих элементов, потеков смазки и целостности защитных пыльников. Осматривают резиновые буферы, втулки, сайлент-блоки (то есть, резинометаллические шарниры), амортизаторы и пружины, состояние крепежных элементов. Износ многих резиновых элементов можно оценить уже на этом этапе.
Далее, опытный механик руками или при помощи монтажной лопатки проверит люфты в соединениях и износ резиновых элементов, а также послушает, как работают подшипники колес. Инструментальная диагностика применяется крайне редко. Существуют специальные стенды для проверки пружин и амортизаторов, но оценить их состояние можно и более простыми методами.
Что можно менять, а что чинить
Деформированные или треснувшие элементы подлежат обязательной замене. Изношенные сайлент-блоки и резинки также подлежат замене, рычаги и штанги подвески, а также рессоры, тоже, как правило, неремонтопригодны. А вот амортизатор отремонтировать можно, если перебрать его с заменой уплотнителей и рабочей жидкости. Правда, стоимость такого ремонта может быть сравнима со стоимостью новой детали.
При появлении скрипов в подвеске нужно обратить внимание на состояние шарнирных соединений и специальных прокладок и шайб. В некоторых случаях помогает смазка скрипящих элементов, но мелкие прокладки лучше поменять. В некоторых случаях для возвращения машине эталонных ходовых качеств достаточно заново настроить «ушедшие» параметры схождения и развала колес.
Когда нужен «сход-развал»
Развалом называется угол отклонения колес от вертикали, а схождением — угол между плоскостью вращения колес и продольным сечением автомобиля. Регулировать развал-схождение колес, то есть углы их установки, требуется после почти любого серьезного ремонта подвески. От точности этой процедуры зависят ездовые характеристики машины и равномерность износа колес.
Процедуру нужно обязательно проводить при замене шаровых опор, рулевых наконечников, приводов колес. Делать сход-развал не требуется, если выполнялись работы по замене амортизаторов, стабилизаторов или переброска колес. Регулировку можно выполнить самостоятельно при наличии абсолютно ровной площадки и простого набора инструментов, но непрофессионалу это сделать сложно. Наиболее быстро и точно регулировку можно провести в сервисе на специальном оборудовании.
В зависимости от типа подвесок автомобиля, развал-схождение требуется делать только на передней, либо на передней и задней осях. Как правило, при ремонте задней подвески процедура не требуется для зависимых или полузависимых типов подвесок, но является обязательной после ремонта, например, многорычажной задней подвески.
Схема, Устройство, Принцип Работы И Что Это Такое
Подвеску МакФерсон следует рассматриваться с точки зрения бюджетного устройства, устанавливаемого на серийных автомобилях нижней ценовой категории. Спорткары и дорогие модели обычных машин не оснащаются этим механизмом.
Конструкция МакФерсон – это простая схема, в рамках которой предусматривается наличие достаточно большого количества небольших по размеру деталей. Суть функционирования подвески заключается в том, что движения амортизационной стойки осуществляются в вертикальной плоскости. В повседневном общении за рассматриваемым механизмом закрепилось название «качающаяся свеча».
Содержание:
История создания
Эрл МакФерсон стал тем человеком, который изобрел дешевую в плане производства подвеску во время своей работы на заводе, имеющем отношение к компании Ford. В те времена данная компания ориентировалась на то, чтобы производить максимально доступные по цене автомобили, поэтому это изобретение пришлось как нельзя кстати.
Изначально подвеска, изобретенная МакФерсоном, была установлена на малолитражном автомобиле Ford Vedette. После успешных испытаний этим устройством оснастили Ford Zephyr и Ford Consul. Производство этих автомобилей осуществлялось массово, что привело к существенной экономии средств за счет применения в их конструкции подвески Mcpherson.
Модернизация подвески Чепменом
В 1957 году Колин Чепмен (фирма Lotus) использовал МакФерсон для установки на автомобиль Lotus Elite. Предварительно механизм был подвергнут модернизации: изменена рычажная система, получившая более широкие параметры.
Подвеска стала выдерживать значительные нагрузки. Производители отнеслись к новинке Чепмена неоднозначно. Многие посчитали предложенный механизм несерьезным, так как переплетение рычагов выглядело не очень основательно.
Между тем во многих странах подвеска МакФерсон больше известна как подвеска Чепмена.
Дорогие автомобили
Сегодня МакФерсон не является частью конструкции дорогих автомобилей, но так было не всегда. Начиная с 1982 года, ее стали устанавливать на престижных машинах, например, таких, как Mercedes 124 и Audi 100. Также оснащение этим устройством получило большинство автомобилей под брендом BMW. В течение определенного времени, измеряемого годами, такой подход оправдывал себя.
Затем автомобильная промышленность ушла далеко вперед и подвеска МакФерсон перестала соответствовать по своим техническим параметрам тому, что требовалось для дорогих автомобилей: качественная кинематика, обеспечивающая приемлемую в соответствии с новыми требованиями плавность хода. К этому можно добавить, что дорогие машины и дешевые детали – это малосовместимые понятия. На текущий момент подвеска МакФерсон находит применение лишь в автомобилях бюджетной категории.
Особенности конструкции
Подвеска с позиции конструкции, характеризуется получившей упрощение кинематикой. Ее компактность связана с заменой верхних рычагов на амортизационные стойки. При проектировании подвески ставилась цель добиться компактности устройства, простоты конструкции и дешевизны при производстве, поэтому комфорт и управляемость отодвигались на второй план.
Изначально конструкция подвески вызвала определенные сомнения. Предполагалась, что в плоскости развала могут возникать недопустимые колебания колес. Эти опасения не подтвердились. Амплитуда колебаний соответствовала нормальным значениям. При этом износ резины стал более равномерный.
После запуска подвески в производство Mcpherson продолжил работу над своим «детищем», пытаясь добиться еще большего удешевление продукта. В этом он не преуспел, так как дешевые материалы не позволяли обеспечить соответствующие характеристики прочности подвески.
Схема
Главное отличие нового устройства от других себе подобных заключается в том, где установлена шаровая опора. Ее разместили на самом верху амортизационной стойки, что вынудило изменить конструкцию шарнира. В качестве опоры использовали шариковой подшипник, характеризуемый как радиальный.
В результате амортизационная стойка в верхней своей части стала испытывать всю создаваемую автомобилем нагрузку. Это заставило заменить брызговик отсека двигателя, к которому крепился узел. Ранее он изготавливался методом штамповки из тонкого железа, а теперь требовалось его усиление.
Широкое распространение МакФерсон получила в 70-х гг. прошлого века. Тогда была создана телескопическая стойка, ресурс которой был достаточным. Механизм стали устанавливать на легковые автомобили, относящиеся к малому и среднему классу.
Устройство
Основные элементы подвески МакФерсон следующие:
- Продольный рычаг (нижний), монтируемый на подрамнике. Является несущим и служит для крепления телескопической стойки, что возможно за счет шарнира.
- Верхний рычаг, крепящийся посредством кронштейнов к стойке там, где она утолщена. Для подсоединения поворотной стойки используются сайлентблоки.
Поперечные рычаги, расположенные внизу, соединяются между собой штангой стабилизатора, что дает возможность подавлять раскачку автомобиля, добиваясь его выравнивания.
Плюсы
- Подвеска является недорогим механизмом при условии, что его собирают на основе готовых элементов на конкретном участке с дальнейшей установкой на транспортное средство.
- Компактность подвески дает возможность устанавливать ДВС, ориентированные на поперечное расположение в отсеке для мотора.
- Малое проявление инерционных сил, обусловленное значительной удаленностью основных узлов друг от друга.
- Быстрое понимание того, что шарнирные соединения изношены. Появляется характерное постукивание при движении по дороге с неровностями.
- В конструкции подвески заложен потенциал в плане дальнейшего совершенствования механизма.
Минусы Mcpherson
- Плохая кинематика, высокая вероятность, что переднее колесо может существенно изменить угол наклона.
- Появление трещин в гнезде брызговика, служащего для установки подшипника, который является опорой для амортизационной стойки, что провоцирует коррозию.
- Ощутимое снижение рабочего ресурса механизма, если оснащенный им автомобиль часто эксплуатируется на некачественных дорогах.
- Дорогой ремонт вне зависимости от его вида (текущий, плановый), связанный со сложностью процесса монтажа и демонтажа подвески.
- Отсутствие компенсации, когда машина испытывает продольные крены. Это практически исключает возвратные откаты.
- Невозможность установки подвески на рамные автомобили. Нельзя совместить верхние кронштейны и базу ввиду ее слишком высокого расположения.
- Основная масса моделей автомобилей классов C и E не подходит для установки. Невозможно совместить с этим механизмом гидропневматику ходовой части.
- Напряжения, определяемые как продольные, приводят к выходу из строя задней подвески, что зачастую проявляется при внезапном торможении.
- Конструктивные особенности МакФерсон (недостаточная надежность под серьезными нагрузками) не позволяют производить установку этого механизма на спорткары.
Что такое подвеска со стойками Макферсон?
Стойка Макферсон была первоначально разработана Эрлом С. Макферсоном в 1945 году. Эта простая система подвески до сих пор используется во многих современных автомобилях, включая Ford Mustang. Существует множество вариаций классической конструкции стойки Макферсон, но основные принципы остаются прежними.
История стойки Макферсон
Эрл Макферсон работал на многих автопроизводителях, прежде чем в 1934 году пришел в General Motors. Там он получил должность главного инженера по проектированию легковых автомобилей.
По прогнозам GM, когда солдаты вернулись из Второй мировой войны, потребность в доступных и комфортабельных транспортных средствах возрастет. Это учтено во многих вариантах дизайна. Макферсон, сам ветеран, много работал над созданием недорогой и простой передней подвески. GM использовала ранний прототип на предсерийном автомобиле, но проект был отменен.
MacPherson и его амортизационная стойка перешли на Ford. Первыми автомобилями, оснащенными подвеской MacPherson, были Ford Consul и Zephyr.
Прелесть конструкции стойки MacPherson в том, что она проста и недорога. В то время основной системой подвески, используемой для автомобилей, была передняя подвеска с прямой осью, в которой использовались листовые рессоры.
Подвеска с прямой осью не позволяла передним колесам автомобиля двигаться независимо друг от друга. Стойки МакФерсон позволяли каждому переднему колесу двигаться независимо. Это предлагало больше комфорта, чем система с прямым мостом. Также сохранилась геометрия подвески, что немаловажно для управляемости.
Что такое распорка?
Стойка, как и амортизатор, предназначена для гашения движения винтовой пружины транспортного средства. Это помогает избежать слишком плавного хода.
Однако стойкиотличаются от амортизаторов по нескольким ключевым параметрам. Во-первых, в отличие от амортизатора стойка является частью конструкции автомобиля. В то время как более тяжелые автомобили, такие как большие грузовики, используют амортизаторы, большинство легких автомобилей лучше подходят для стоек.
Как работает стойка Макферсон?
Узлы стойкиМакферсон теоретически могут использоваться для всех четырех колес, но обычно они используются только для передней подвески автомобиля.По сути, стойка Макферсона выполняет несколько важных функций. Он обеспечивает точку устойчивости, образует шарнир рулевого управления и, конечно же, поглощает удары.
Компоненты стойки Макферсон
Чтобы лучше понять, как стойка Макферсон достигает этих целей, она помогает понять каждый компонент в сборке стойки. Каждый компонент стойки Макферсон имеет свое предназначение.
Амортизатор
Это та часть, о которой люди обычно думают, когда думают «напористо.«Это также та часть, на которую ссылаются люди, если они говорят вам, что стойку необходимо заменить. В большинстве стоек для поглощения ударов используется сжатый газ.
В системе стоек MacPherson в стойке также можно регулировать углы ролика и развала. С помощью амортизационных стоек вы даже можете регулировать степень демпфирования.
Винтовые пружины
Пружины помогают поглощать все неровности дороги. Если бы у вас были только пружины, у вас была бы гораздо более ухабистая поездка. Вместо этого пружины работают вместе со стойками, обеспечивая более плавную езду.
Стойки и пружины иногда заменяют на койловеры, сочетающие в себе и то, и другое.
Нижние рычаги управления
В системе MacPherson используется только нижний рычаг. Это часть того, как он сохраняет пространство. Рычаг управления соединяет колесо с цельным корпусом и позволяет ему перемещаться вверх и вниз благодаря шаровому шарниру.
Рулевая тяга
Служит для управления передними колесами. Одним из основных преимуществ системы стоек MacPherson является широкий диапазон углов поворота, который она допускает.Это делает его значительно лучшей системой подвески для дрифта и других мощных ездовых качеств.
Общие вариации стойки Макферсон
Хотя все стойки MacPherson имеют общую конструкцию и выполняют одну и ту же функцию, существуют некоторые вариации. Эти вариации эволюционировали с годами для удовлетворения различных потребностей.
Рычаги управления
Система стоек MacPherson всегда будет иметь только нижний поперечный рычаг (верхний поперечный рычаг сделает подвеску на двойных поперечных рычагах).Но форма этого рычага управления может отличаться. Большинство рычагов управления будут иметь A-образную или L-образную форму. Производители склонны выбирать тот или иной вариант в зависимости от других конструктивных особенностей автомобиля.
стабилизаторы поперечной устойчивости
Одним из основных преимуществ стоек МакФерсон является то, что они позволяют передним колесам двигаться независимо друг от друга. Однако в некоторых ситуациях это может быть недостатком, и наличие более прочного соединения между двумя колесами является преимуществом.Стабилизатор поперечной устойчивости соединяет левую и правую стороны передней подвески.
стабилизаторы поперечной устойчивости обеспечивают устойчивость и предотвращают перекатывание кузова. Хотя многие автомобили с системой стоек MacPherson будут поставляться с стабилизатором поперечной устойчивости, их также можно будет добавить позже.
Распорка опоры стойки
Распорка опоры распорки в основном выполняет то же действие, что и стабилизатор поперечной устойчивости, только путем соединения верхних частей распорок. Одна из замечательных особенностей этой модификации заключается в том, что она проста и может быть сделана из-под капота.
Некоторые высокопроизводительные автомобили с системой стоек MacPherson будут включать в себя распорку опоры стойки стойки. Bullitt Mustang — лишь один из примеров этого.
Преимущества и недостатки
Макферсон Стойка Плюсы и МинусыПлюсы | Минусы |
---|---|
Компактный | Не так комфортно, как подвеска на двойных поперечных рычагах |
Обеспечивает экстремальные углы поворота | Позволяет увеличить крен кузова |
Лучше для коллизий | Работает только с конструкциями unibody |
Двухрычажная подвеска предлагает многие из тех же преимуществ, что и стойки Макферсон.Они также предлагают немного более комфортную езду. Но для подвески на двойных поперечных рычагах требуется верхний рычаг подвески, который занимает много места. К тому же они, как правило, дороже стоек Макферсон.
СтойкиMacPherson часто адаптируются производителями, стремящимися улучшить характеристики передней части автомобиля при столкновении. Поскольку стойка Макферсона настолько компактна, она позволяет значительно увеличить пространство для перекрытия в случае аварии.
Дополнительное пространство также позволяет разместить больше грузов, больший диапазон углов поворота и больше места для модификаций.
Поскольку система стоек MacPherson настолько проста, ремонт также относительно несложен. Неудивительно, что многие современные автомобили продолжают использовать подвеску, впервые изобретенную в 1940-х годах.
Об авторе
Меган — фанат классического мустанга, питающая слабость к четырехглазым лисам. В ее активе более 300 подробных статей, которые цитируются некоторыми ведущими новостными сайтами США. Читать полную биографию →
Изображение предоставлено Creative Commons
СтойкаМакферсон против подвески с двумя поперечными рычагами (за и против)
Последнее обновление 8 мая 2020 г.
В каждом автомобиле есть система подвески, которая прикрепляет колеса ко всему автомобилю.Система подвески предназначена для обеспечения устойчивости при рулевом управлении, максимального контакта шин с дорогой и обеспечения комфорта пассажиров.
Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.
Система подвески состоит из нескольких частей и компонентов, таких как рычаги, шины, амортизаторы, воздух в шинах, система рулевого управления, шарниры, подшипники, втулки и пружины. Однако не все системы подвески абсолютно одинаковы.
Существуют различные типы систем подвески для транспортных средств. Двумя наиболее распространенными системами подвески, которые создаются для легковых автомобилей, являются система подвески MacPherson и система подвески на двойных поперечных рычагах.
Стойка Макферсон против двойных поперечных рычагов
В чем разница между этими двумя системами подвески? Ну, для начала, вы найдете систему подвески MacPherson рядом с передней частью автомобиля, а система подвески на двойных поперечных рычагах расположена рядом с задней частью.
У каждого типа системы есть свои преимущества и недостатки. Вам решать, какая конкретная система лучше всего подходит для ваших нужд.
Подвеска MacPherson
Преимущества
Стойки подвески MacPherson отлично удерживают автомобиль на дороге. Они также не занимают слишком много места, оставляя больше места для пассажиров.
Поскольку подвеска Macpherson имеет меньшую неподрессоренную массу, она делает автомобиль легче, чем подвеска на двойных поперечных рычагах.Этот меньший вес позволяет автомобилю ускоряться на более высоких скоростях.
Кроме того, Вам будет комфортнее управлять этим транспортным средством. А если вы ограничены в средствах, MacPherson производится недорого, что означает более низкую цену для потребителей.
Недостатки
Подвеска МакФерсон имеет длинную вертикальную сборку. Если по какой-либо причине вам необходимо опустить автомобиль, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами.
Любой, кто водит гоночный или спортивный автомобиль, не захочет использовать эту подвеску, потому что эти типы автомобилей часто опускаются ближе к земле.
Кроме того, из-за своего вертикального характера выполнение поворотов может означать, что ваши шины не так сильно касаются дороги. Это сильно ограничит ваш контроль над автомобилем.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Преимущества
Подвеска на двойных поперечных рычагах имеет вертикальные верхний и нижний рычаги подвески, которые усиливают отрицательный развал. В результате ваш автомобиль имеет лучшую устойчивость на дороге, потому что шины больше касаются дороги.
Кроме того, углы установки колес остаются неизменными, как и рулевое управление.Это позволит вам лучше управлять автомобилем во время вождения, независимо от нагрузки на него.
Таким образом, если вы ищете подвеску, которая позволяет вам управлять автомобилем стабильно и стабильно, то подвеска на двойных поперечных рычагах должна быть вашим первым выбором.
Недостатки
Единственный минус, который можно сказать о подвеске на двойных поперечных рычагах, — это ее дороговизна. Эта система подвески намного сложнее, чем подвеска MacPherson, а это значит, что ее создание обходится производителям дороже.
Система подвески на двойных поперечных рычагах состоит из множества компонентов. Если одна часть выйдет из строя или износится, вся подвеска перестанет работать должным образом. Как владелец, это будет стоить вам больше денег на обслуживание и ремонт.
Заключение
Теперь, когда вы ознакомились с преимуществами и недостатками системы подвески MacPherson и двойных поперечных рычагов, какую из них вы считаете лучшим выбором для вас?
Что ж, если вы большой поклонник доступности и меньшего количества обслуживания, то MacPherson должен быть вашим выбором.Но если вы предпочитаете систему подвески, которая дает отличные характеристики, выберите вместо нее двойной поперечный рычаг.
Подвеска с двойным поперечным рычагом или подвеска Макферсон?
Подумайте, что делает ваша подвеска. Он изолирует салон от толчков и неровностей дороги, работает с рулевым механизмом для обеспечения контроля при движении по прямой или в поворотах, предотвращает чрезмерный наклон кузова при поворотах и защищает ходовую часть от контакта с тротуаром.Для этих задач есть втулки, резиновые детали, пружины, амортизаторы и даже воздух в шинах. А вот конструкция подвесок совсем немного различается.
Стойка с двойным поперечным рычагом. Источник | RB30DE
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Подвеска на двойных поперечных рычагах существует уже давно и используется во всем, от спортивного купе до седана Buick 72-го года выпуска вашего дедушки. В установке на двойных поперечных рычагах амортизаторы и винтовые пружины соединяют верхний и нижний рычаги управления, при этом поворотный кулак и опора ступицы на нижнем рычаге управления и верхний рычаг подвески прикреплены к раме.Он разработан в основном для автомобилей с рамой / кузовом и по своей сути более жесткий, чем подвеска со стойками Макферсон, с меньшим изменением развала колес при поворотах или преодолении неровностей.
Минусы подвески на двойных поперечных рычагах
Они тяжелее, с большей неподрессоренной массой и более сложными, с большим количеством рычагов, втулок, разъемов и резиновых деталей. Это означает, что подвеску труднее и дороже ремонтировать, а также больше деталей, которые могут быть повреждены или изнашиваться со временем.При такой конструкции возможно повреждение или износ только одной части, чтобы вся подвеска не работала должным образом или не могла удерживать углы выравнивания.
Стойки Макферсон
Верхний болт подвески стойки Макферсон соединен непосредственно с кузовом автомобиля, а его нижний конец прикреплен болтами к балке ступицы автомобиля. Сама распорка является частью геометрии рулевого управления и обеспечивает наклон оси рулевого управления. Обычно он разработан с винтовой пружиной наверху картриджа амортизатора и предназначен для автомобилей с цельным кузовом, а не для конструкций кузова / рамы.
Стойки МакФерсон имеют преимущество в более низкой стоимости и более простой конструкции, а также в отличном качестве езды по шоссе. Стойка в сборе также стала легче, что дает преимущества в виде неподрессоренной массы и общего соотношения мощности и веса автомобиля. Они занимают меньше места, чем установка на двойных поперечных рычагах, а также позволяют использовать более широкий моторный отсек. Стойки прочные и простые, но их следует проверять каждые 50 000 миль.
Минусы стойки MacPherson
Стойки MacPherson высокие, они эффективно поднимают центр тяжести и затрудняют снижение профиля и дорожного просвета автомобиля для повышения производительности и управляемости.Они также изменяют угол развала при движении подвески, что затрудняет постоянный контакт всех четырех колес с дорогой при прохождении поворотов, что влияет на управляемость. На старых автомобилях, которые начинают проявлять некоторый износ, стойки также могут передавать больше шума через кузов автомобиля.
Некоторые улучшенные версии стоек MacPherson предназначены для разделения геометрии подвески и рулевого управления, с улучшенным радиусом скребка и углами смещения шкворня, а также уменьшенной тенденцией к крутящему моменту на платформах FWD.
Магазинные амортизаторы и стойки.
Что такое стойка Макферсон?
У разных автомобилей разные типы подвески, и вы наверняка знаете о некоторых из них. Но при покупке автомобилей вы сталкивались с термином « MacPherson Strut ?» Стойка — это тип автомобильной подвески, но особенность типа MacPherson заключается в том, что многие автопроизводители делают упор на то, чтобы вы ЗНАЛИ их. Используем его, а не просто другой тип стойки. Так что же делает его таким особенным?
Определение стойки MacPherson
Стойка MacPherson — это тип подвески, который сочетает в себе две основные функции: рулевую тягу и амортизатор / гаситель колебаний.В старых системах эти функции выполнялись двумя отдельными частями. В MacPherson Strut, обе функции выполняются одним компонентом . Это упрощение делает MacPherson Strut менее дорогим, чем другие системы, для встраивания в автомобиль.
История стойки Макферсон
Стойка Макферсон была разработана американским автомобильным инженером Эрлом С. Макферсоном еще в конце 1940-х годов. На его версию стойки в значительной степени повлияли конструкции Guido Fornaca , его коллеги / конкурента, работавшего в FIAT, и Cottin-Desgouttes , французского автопроизводителя, который использовал конструкцию на основе листовой рессоры, которая объединяла рулевую тягу. и подвеска в одно целое.Вдохновленный этими ранними конструкциями, Макферсон в 1940-х годах начал разрабатывать свою собственную систему, в которой использовались винтовая пружина и амортизатор в сборе.
Первым автомобилем, на котором было представлено изобретение Макферсона, был Ford Verdette 1949 года выпуска , за ним последовали Ford Consul и Zephyr , выпущенные в 1951 году. Первоначально Макферсон включил свое изобретение как в передние, так и в задние колеса, но из-за включения рулевую тягу, она имеет более практичные функции только для передней части.Большинство современных автомобилей обычно имеют пару передних стоек Макферсон и торсионную балку задней подвески, хотя задняя Макферсон все еще встречается в некоторых автомобилях.
Как это работает?
Система MacPherson может использовать либо поворотный кулак, либо опору ступицы с двумя точками крепления — одна вверху и одна внизу — которые крепятся болтами к кузову автомобиля. Нижняя точка крепления соединяется с рычагом управления гусеницей, который управляет как продольным, так и поперечным направлением колесного узла.С другой стороны, верхняя точка крепления соединяется с цилиндрической пружиной, амортизатором или с обоими.
История продолжается
© youtube.com
Две точки крепления вместе с шарниром или шарниром ступицы превращают стойку Макферсона в прочную, но универсальную трехточечную опорную конструкцию как для колеса, так и для кузова автомобиля. можно легко настроить для более требовательного использования, будь то перевозка грузов или вождение по гоночной трассе.
Достоинства и недостатки
Простота стойки Макферсон — ее главное преимущество.Устраняя необходимость в отдельном верхнем рычаге подвески, стойка MacPherson требует меньше компонентов для производства, что делает их более дешевыми в производстве, более легкими и меньшими по размеру, чем , по сравнению с другими типами систем подвески. Последние два преимущества означают, что Макферсоны занимают меньше места, не увеличивая при этом вес автомобиля.
К сожалению, простота также является самым большим недостатком MacPherson. Способ, которым он прикреплен к корпусу, где ось соединяется прямо с колесом, не очень хорошо гасит вибрации.Однако это можно смягчить с помощью втулок и опор других механизмов и узлов.
Такая же простота конструкции также означает, что угол развала колес смещается вместе с вертикальным положением колеса при его повороте. Это может затруднить управляемость автомобиля, в результате чего стойка Макферсона уступает передовым системам подвески, таким как двойной поперечный рычаг.
Тем не менее, стойка Макферсон остается замечательным изобретением, эффективно сочетающим в себе прочность, поддержку и стабильность при достаточно низкой стоимости производства.
Сообщение Что такое стойка Макферсона? впервые появился на Кармуди, Филиппины.
Подвеска МакФерсон | Строительство автомобилей
В последнее время широкое распространение получил кулон качающегося типа (подвеска Mc — Ferson). Он состоит из одного рычага и телескопической стойки, с одной стороны жестко соединенной с кулаком, а с другой — закрепленной в пятке.
Пятка упорная. установлен в податливом резиновом блоке, установленном на корпусе.Стенд имеет способность раскачиваться из-за деформации резинового блока и вращаться вокруг ось, проходящая через упорный подшипник и наружный шарнир рычага.
Преимущества подвески McPherson
Преимущества МакФерсон Подвесное устройство состоит из небольшого количества деталей, меньшего веса и места в моторный отсек или багажник. Обычно амортизационная стойка комбинируется с амортизатор, а упругий элемент (пружина, воздушный элемент) установлен на распорка.
Недостатки МакФерсон Подвеска
Недостатки Mac — Ferson устройство подвески включает повышенный износ направляющих элементов стойки при большом ходов подвески, ограниченные возможности изменения кинематических схем и высокий уровень шума (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах).
Подвеска Макферсон
Подвеска с качающейся Стойка подвески имеет кованый рычаг, к которому крепится рычаг стабилизатора через резиновые подушки.Поперечная часть стабилизатора с резиновыми накладками и стальные кронштейны крепятся к поперечине кузова.
Таким образом, диагональный рычаг стабилизатора передает продольные силы на корпус со стороны колеса и, следовательно, является частью встроенного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасить продольные колебания, передаваемые от колеса к корпусу.
Жезл телескопическая подставка крепится на нижнем основании резинового блока верхнего пятка и не вращается с установленной на ней подставкой и пружиной. В этом случае, при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно шток, снимая остаточное трение между штоком амортизатора и его направляющей, поршень амортизатора и цилиндр, улучшающий подвеску реакция на мелкие дорожные неровности.
Пружина не установлена соосно стойке, а наклонена к колесу для уменьшения поперечных нагрузок на шток, его направляющую и поршень, возникающих под действием вертикальной силы на колесо.
Особенность подвески управляемые колеса в том, что они должны позволять колесу совершать повороты независимо от прогиб упругого элемента. Это достигается с помощью так называемого поворотный узел. Подвески могут быть шарнирными и бесшлевными.
С шарнирной подвеской кулак установлен на шкворне, который установлен с небольшим наклоном к вертикаль на стойке подвески. Для уменьшения момента трения игла, В этом шарнире могут использоваться радиальные и упорные шарикоподшипники.Внешние концы Рычаги подвески соединены со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполняемыми в виде смазываемых подшипников скольжения.
Главный недостаток шарнирная конструкция — это большое количество петель. При повороте рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно добиться «Антиклев» за счет наличия центра продольного крена подвески, так как оси поворота рычагов должны быть строго параллельны.
Гораздо чаще встречаются бесшарнирные независимые подвески, в которых цилиндрические реечные шарниры заменены сферическими.В конструкцию этой петли входит палец с полусферической головкой, на него надевается металлокерамическая опорная вставка, работающая на сферической поверхности корпуса петли. Палец опирается на подкладку из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленную в специальном зажиме. К рычагу подвески прикреплен корпус петли.
При повороте колеса палец вращается вокруг своей оси во вкладышах. Когда подвеска изгибается, палец вместе с лайнером качается относительно центра сферы — для этого в корпусе есть овальное отверстие.Этот шарнир является подшипником, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элемент, пружина, опирающаяся на нижний рычаг подвески. Рычаги подвески крепится к корпусу либо с помощью цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью работы резинометаллических соединений за счет деформации сдвига резиновых втулок. В последние требуют смазки и обладают виброизолирующими свойствами.
Griggs Racing — Обсуждение шасси
Несмотря на то, что стойки являются популярным выбором из-за их простоты и низкой стоимости изготовления, конструкция имеет несколько недостатков, касающихся качества езды и управляемости автомобиля.Геометрический анализ показывает, что вертикальное перемещение колеса невозможно без некоторого изменения угла развала колес, бокового перемещения или того и другого. Обычно считается, что она не дает такой хорошей управляемости, как двухрычажная или многорычажная подвеска, потому что она дает инженерам меньше свободы в выборе изменения развала и центра крена.
Стойка жестко закреплена на шпинделе, и нагрузки на поворотах и торможении обычно прижимаются к гидравлическому поршню и цилиндру демпфера, что снижает производительность и долговечность.Кроме того, он имеет тенденцию передавать шум и вибрацию от дороги непосредственно на корпус кузова, обеспечивая более высокий уровень шума и ощущение «резкости» при езде по сравнению с двойными поперечными рычагами, что требует от производителей добавления дополнительных механизмов шумоподавления или гашения и изоляции.
СистемыSLA имеют амортизатор, который может быть легче, менее сложен и не зависит от тормозных и поворотных нагрузок, не допускает таких компромиссов и, следовательно, обеспечивает превосходные характеристики. Что еще более важно, центр крена стабилизирован.В системе стоек, когда кузов поднимается и опускается, как во время клевания на тормозе, или поднимается при ускорении, центр крена обычно смещается вдвое по сравнению с изменением дорожного просвета. При правильной системе SLA это изменение минимально при изменении дорожного просвета. Это способствует гораздо более стабильному балансу шасси, когда автомобиль проходит через 5 зон поворота, торможение, поворот, середину плавания, приложение мощности и съезд. Это особенно полезно на грубых или холмистых трассах и на пересеченных участках.
Следующим большим преимуществом систем SLA является усиление развала, который представляет собой изменение применяемого развала шины по мере того, как колесо перемещается вверх в колесную нишу, когда подвеска сжимается.С распорками кривая развала минимальна или даже регрессирует, фактически теряется развал, когда колесо движется вверх в неровности. Так как кузов катится в повороте, сжимая подвесную подвеску, нагруженная шина теряет приложенный изгиб к поверхности дороги, уменьшая контакт шины и износ внешнего плеча. Для компенсации необходимы высокие настройки статического развала колес, 3–4 или 5 градусов, чтобы компенсировать прогиб шины и потерю развала при крене кузова. Но эти высокие настройки отрицательного развала ухудшают ходовые качества из-за меньшего следа шин при торможении и непостоянной площади пятна контакта шины во время перехода в поворот и выхода из него.Это также приводит к сильному износу плеч. Большинство автомобилей с передними стойками изнашивают плечи шины как внутри, так и снаружи, оставляя не менее трети протектора в центре шины. Системы Griggs Racing SLA имеют агрессивные кривые развала, разработанные для высокопроизводительных шин текущего поколения. Статический развал на гоночных трассах редко превышает 2 градуса. Правильно выровненные шины служат намного дольше без чрезмерного износа плеч, а производительность более чем значительно улучшается из-за почти всегда плоского пятна контакта шины.
Чем крупнее и наклеена шина и чем больше прилагаемая прижимная сила, тем больше тормозная нагрузка и нагрузка на повороте на переднюю часть. Следовательно, больше причин использовать SLA. Переход на систему SLA — действительно удивительное улучшение передней части любого автомобиля, оснащенного Strut, независимо от того, как на нем ездят.
Что такое стойка Макферсон?
Термин «стойка Макферсон» может относиться как к типу стойки, так и к системам подвески, в которых они используются. В системе подвески этого типа используется один компонент (одноименная стойка Макферсон), который заменяет два компонента, которые присутствовали в более ранних системах: опору подвески для колеса и шарнир для рулевого управления.В более ранних системах обычно использовались пружина, амортизатор или другой компонент для требований подвески, а также такой компонент, как шкворень, который служил поворотной осью. Это упрощение приводит к тому, что системы стоек MacPherson дешевле в производстве, чем другие системы, хотя есть и некоторые недостатки.
СтойкиМакферсон пользуются популярностью на протяжении десятилетий.
История стойки Макферсон
История стойки MacPherson восходит к более ранней системе, которая первоначально использовалась Fiat.Эта система, созданная в 1920-х годах, и другая аналогичная конструкция на основе листовой рессоры, которая использовалась французским автопроизводителем Cottin-Desgouttes, являются ранними примерами конструкции, объединяющей шарнир рулевого управления и подвеску в один компонент.
Основываясь на этих более ранних идеях, Эрл Макферсон впервые начал разрабатывать свою собственную систему, в которой использовалась унифицированная цилиндрическая пружина и узел амортизатора в 1940-х годах. Его первая работа над этим новым типом подвески была сделана, когда он работал в General Motors, где он был главным инженером их проекта «легкий автомобиль».Идея заключалась в том, чтобы спроектировать автомобиль, который был бы легче, маневреннее и дешевле, чем что-либо на рынке, и система подвески MacPherson сыграла важную роль в этой конструкции. Однако General Motors в конечном итоге закрыла проект до того, как он реализовался.
Эрл Макферсон указан в патентной заявке Форда от 1949 года.
После того, как General Motors прекратила свой проект по производству легковых автомобилей, Макферсон покинул компанию и перешел на работу с Ford. Он взял свои идеи с собой, и в 1949 году Форд получил патент (изобретателем которого был Макферсон) на конструкцию Макферсона.В этом патенте указано, что стабилизатор поперечной устойчивости выполняет функцию натяжного стержня. Эта система впервые появилась на Ford Vedette в 1949 модельном году, а другие Ford (в Англии и Франции) также использовали ее в 1950-х и 1960-х годах. Однако ряд факторов помешали немедленному широкому распространению этой технологии.
Когда в 1960-х годах конструкция unibody начала набирать популярность, автопроизводители еще раз взглянули на подвеску со стойками MacPherson. Из-за способа установки стоек MacPherson они лучше подходят для монококовых конструкций, которые представляют собой модифицированную форму unibody.Это связано с тем, что верхняя точка крепления каждой стойки должна располагаться значительно выше, чем рама в конструкции «кузов-на-рама». Поскольку весь кузов автомобиля обеспечивает структурную опору в конструкции монокока, широкое распространение цельного кузова также привело к широкому распространению систем подвески со стойками Макферсон.
Хотя современные стойки MacPherson до сих пор носят имя Эрла Макферсона, большинство из них не подпадают под действие его патента .Это связано с тем, что автопроизводители обычно используют А-образный рычаг для нижнего рычага управления, что эффективно устраняет необходимость в стабилизаторе поперечной устойчивости / натяжной штанге.
Как работает подвеска МакФерсон?
Компоненты системы подвески стойки МакФерсон.
В системах подвески стойкиMacPherson обычно используется либо поворотный кулак, либо держатель ступицы, который имеет две точки крепления, которые прикрепляют его к кузову транспортного средства. Нижняя точка крепления прикрепляется к поперечному рычагу гусеницы или нижнему поперечному рычагу, и именно это соединение определяет как продольную, так и поперечную ориентацию колеса в сборе.
В свою очередь, верхняя точка крепления поворотного кулака или ступицы каким-то образом прикреплена к узлу, содержащему цилиндрическую пружину и амортизатор. Именно эта комбинация корпуса, пружины и демпфера называется стойкой или, точнее, стойкой Макферсона. Обычно он проходит вверх в цельную оболочку и прикручивается к месту, которое называется опорой стойки.
Другим основным определяющим фактором в подвеске стойки Макферсон является то, что ось стойки также служит верхней поворотной осью (нижняя ось — это точка крепления между поворотным кулаком и рычагом управления или гусеницей.) Эта верхняя точка поворота прикреплена к концу рулевой тяги, которая, в свою очередь, прикреплена к рулевому механизму.
Преимущества и недостатки амортизаторов Макферсон
Основные преимущества стоек МакФерсон связаны с относительной простотой этих систем. Поскольку верхний рычаг управления полностью исключен, подвески стойки MacPherson требуют меньше компонентов, а это означает, что их производство дешевле, чем другие типы систем подвески. Эта простота также означает, что они занимают меньше места, что является огромным преимуществом для небольших транспортных средств.Поскольку с обеих сторон моторного отсека занимает меньше места, остается больше места для двигателя и других компонентов.
Простота подвески стойки MacPherson означает, что весь узел, включая ступицу, ротор и тормозной суппорт, можно снять как единое целое.
Конечно, общая простота амортизационных стоек МакФерсон также имеет ряд недостатков. Хотя облегчает настройку геометрии подвески при выполнении ремонта (т.е. если ничего не согнуто, и вы все прикручиваете болтами, то и кастер, и развал будут правильными), та же самая простота означает, что угол развала обязательно изменяется при изменении вертикального положения колеса. В результате подвески со стойками МакФерсон, как правило, обладают худшими характеристиками управляемости по сравнению с другими системами подвески (например, на двойных поперечных рычагах и т. Д.)
Другая основная проблема со стойками MacPherson связана с тем, как они крепятся к кузову автомобилей.Поскольку верх стойки обычно устанавливается высоко в стойке стойки, а ее ось проходит прямо вниз к колесу, колебания от колеса передаются непосредственно на кузов транспортного средства. Это может привести к чрезмерному дорожному шуму и вибрации, которые несколько смягчаются втулками и другими компонентами и механизмами.
Неисправность стойки Макферсон
Поскольку стойка в системе стойки Макферсон является неотъемлемой частью как системы рулевого управления, так и системы подвески, отказ может иметь катастрофические последствия.Если отказ происходит в точке крепления конца рулевой тяги или в точке крепления поперечного рычага, шина может повернуться под углом и привести к потере управления водителем. В некоторых случаях автомобиль может даже катиться. Подобные отказы обычно являются результатом производственных дефектов или ударных повреждений, а не изношенных или плохо обслуживаемых деталей.
Большинство отказов стоек MacPherson связаны с износом демпфера, который происходит через регулярные промежутки времени. В большинстве случаев неисправность этого типа можно устранить, сняв узел стойки, ослабив натяжение пружины с помощью специального инструмента для сжатия и заменив картридж амортизатора.Часто это простая процедура крепления на болтах, но некоторые узлы стойки необходимо затем тщательно выровнять, чтобы обеспечить правильную настройку развала и кастрюли.
.