Подвеска макферсон – устройство, плюсы и минусы

Современное авто – это сложное, высокотехнологичное устройство. Конструкторы, создавая автомобиль, внедряют в жизнь самые смелые и необычные инженерные решения. Одной из таких разработок является подвеска МакФерсон.

Для того чтобы разобраться в том, как именно работает данная деталь, нужно понять ее конструкцию и тщательно рассмотреть взаимодействие всех элементов между собой. Независимо от сложности механизма, существуют положительные и отрицательные моменты в ее работе. Решая, какую именно схему применить в том или ином случае, конструктор идет на компромисс между высокой технологичностью создания элемента и его эксплуатационными свойствами.

История из прошлого поможет лучше разобраться в ходе мыслей ученых, которые работали над усовершенствованием конструкции автомобиля.

История изобретения и развития

Талантливый инженер Эрл МакФерсон пришел на работу в известную автомобильную корпорацию с пакетом идей и разработок. К сожалению, многие из них не были одобрены руководством предприятия, так как не соответствовали имиджу мирового бренда. Простота детали не всегда является признаком универсальности и долговечности эксплуатации. Эти же правила относились и к придуманной подвеске. Ведущие специалисты автомобильного концерна считали, что подвеска должна стать высокоуправляемым и комфортным в работе элементом. Цена изделия в производстве и обслуживании на тот момент не очень волновала руководство компании. Но в случае подвески МакФерсон случилось все наоборот.

Двухрычажная подвеска многие десятилетия доказывала свою состоятельность и практичность. Она устраивала как потребителя, так и производителей. Никто не высказывал особых претензий и недовольства относительно качества работы данного элемента.

Подвеска МакФерсон. Принцип работы и устройство

Начиная с семидесятых годов прошлого столетия, подвеской данного типа снабжали большое количество авто, в том числе и те, которые относятся к бизнес классу. Среди таковых можно выделить довольно представительные модели авто: Ауди 100, Опель Сенатор. В дальнейшем от такой практики пришлось отказаться, так как массовое производство выявило некоторые промахи конструкции, которые невозможно устранить без изменения общей схемы подвески МакФерсон.

Устройство подвески МакФерсон отличается более простой конструкцией, по сравнению с традиционным принципом действия обычной подвески. Данный элемент состоит из следующих комплектующих:

• рычаг с шаровой опорой;
• ступица с тормозным диском;
• поворотный кулак со щитом и рулевой тягой;
• телескопическая стойка с опорной чашкой;
• буфер сжатия с защитным пластиковым щитом;
• пружина;
• подшипник с верхней чашкой;
• тяга с резинометаллическими элементами и крепежом.

Данный перечень элементов, которые включает в себя подвеска типа МакФерсон, является классикой для детали данного типа. Но на практике можно встретить и другие ее разновидности, которые отличаются некоторыми особенностями.

Разновидности подвески МакФерсон

Простая, понятная и доступная деталь стала очень быстро востребованной как среди производителей, так и среди потребителей. Уже более пятидесяти лет с момента первого появления устройства говорят о его востребованности и экономической выгоде, независимо от того на каких машинах подвеска МакФерсон установлена. За эти годы на рынке появилось много вариантов подвески данного типа, но наибольшее распространение получили шесть видов. Их названия придуманы самим потребителями, потому не стоит искать в них технического подтекста:

1. Классический МакФерсон. Именно этот вариант подвески, придуманный конструктором в далеком 1949 году, в первый раз установили на отечественном автомобиле ВАЗ. Конструкция немного претерпела изменений за последние годы. Отличительной особенность конструкций является нижний рычаг, который стал намертво крепиться к стабилизатору. Такой конструкторский подход имеет и положительные, и отрицательные стороны.

1. Подвеска МакФерсон с треугольным рычагом. Первая деталь данного типа была установления на автомобиле Каддет еще в далеком 1970 году. Треугольный рычаг монтировался не к кузову, а подрамнику. Он висел на резиновых сайлентблоках, что позволяло ему поглощать любые вибрации при движении автомобиля, делая переднюю подвеску с системой МакФерсон максимально комфортной.

1. Подвеска МакФерсон Рено. Эта модель используется только на французских автомобилях марки Рено. Чтобы избежать отрицательных моментов в работе этого элемента, французы применили шкворень. Неповоротная стойка, поворачивающееся колесо с кулаком, шаровые опоры – все это делает использование подвески комфортным и долговечным.

Преимущества и недостатки устройства

К очевидным достоинствам подвески МакФерсон можно отнести:

• недорогое обслуживание и небольшие затраты на покупку изделия;
• достаточно простой монтаж при условии заблаговременной сборки их готовых элементов на отдельном участке;
• компактные размеры, позволяющие произвести монтаж агрегата в моторном отсеке с поперечным расположением;
• достаточное расстояние между основными элементами подвески минимизирует инерционные силы;
• высокий потенциал дальнейшего совершенствования конструкции;
• износ элементов подвески сразу показывает себя в виде постукиваний при езде по неровной дороге.

Несмотря на все очевидные положительные моменты в работе подвески МакФерсон, можно выделить ряд недостатков, из-за которых данную деталь не используют на гоночных авто и автомобилях высокого класса. К таким характеристикам относят:

• очень плохую кинематику в сравнении с подвесками из двойных продольных рычагов;
• необходимость усиления брызговиков, поскольку в местах крепления стойки амортизации со временем начинают появляться трещины и коррозия;
• плохие дороги делают подвеску МакФерсон недолговечной по сравнению с другими типами;
• в сравнении с двухрычажной подвеской, данный тип элемента дает худший «клев» носом авто при резком торможении;
• отсутствие возможности шумоизолировать арку колеса.

Заключение

Достаточно долгое время появление подвески МакФерсон считалось прорывом в области автомобилестроения. На данный элемент возлагали большие надежды как производители авто, так и водители. На сегодняшний день, подвеска данного типа постепенно сдает свои позиции. Все больше автомобильных концернов в своих автомобилях предпочитают устанавливать подвески более новых видов. Поэтому изобретение МакФерсон может в скором времени вовсе исчезнуть, уступив место более надежным и функциональным подвескам. Но при этом не стоит забывать о том, что свое прямое назначение она выполнила самым лучшим способом, подарив всему миру сотни недорогих, доступных, комфортабельных автомобилей с достаточно хорошей управляемостью.

Более подробно узнать о принципах работы и устройстве подвески МакФерсон поможет следующее видео:

Материалы: http://mashintop.ru/articles.php?id=2737

Одним из популярных типов автомобильных подвесок является mcpherson. Еще она называется качающейся свечей из-за особенностей конструкции своего основного элемента – амортизационной стойки. Свечная подвеска обычно устанавливается на передних колесах. Вариант, применяемый на задних колесах, называется подвеска Чепмена.

Установка этой подвески позволяет размещать двигатель с коробкой передач поперек, поэтому она широко используется при создании переднеприводных автомобилей.

Подвеска включает следующие конструкционные элементы:

• Основная несущая деталь подвески – подрамник;
• Поперечный рычаг закрепляется на подрамник;
• Поворотный кулак соединяется с рычагом;
• Амортизаторная стойка объединяет пружину с амортизатором;
• Боковые крены снижает стабилизатор поперечной устойчивости.

Как упругий элемент может также применяться торсион.

Для крепления подрамника к автомобильному кузову используются сайлент блоки. Резинометаллические опоры значительно снижают шум и заглушают передачу вибраций на кузов.

По бокам резиновыми втулками к подрамнику присоединяются поперечные рычаги колес (правого, левого). Двойное крепление рычагов придает конструкции продольную жесткость.

С другого конца поперечного рычага устанавливается шаровая опора, к которой присоединяется поворотный кулак. Он шарнирно соединяется с рулевой тягой, обеспечивающей движение колеса. Верх поворотного кулака крепится к амортизационной стойке, его низ соединен с поперечным рычагом. Там же размещаются тормозной суппорт с подшипниковым узлом.

Верх амортизационной стойки через резиновую втулку скрепляется с брызговиком крыла, низ присоединяется к поворотному кулаку. Отдельные производители автомобилей разделяют пружину с амортизатором, получаются два связанных конструктивных элемента.

Стабилизатор поперечной устойчивости. Он закрепляется на подрамнике через две опоры. Концы стабилизатора присоединяются шарнирно к амортизационным стойкам.

Данная подвеска имеет ряд положительных характеристик:

• Ее производство является менее затратным, чем изготовление подвески на поперечных двойных рычагах;
• Она достаточно компактна;
• Уменьшены силы, воздействующие на места крепления к кузову путем значительного расстояния между узлами;
• Большой ресурс верхней опоры стойки;
• Легкая диагностика неисправностей.

Описываемая подвеска имеет свои минусы:

• Параметры кинематики похуже;
• Возникает необходимость укрепления брызговика крыла;
• Езда по скверным дорогам ведет к образованию трещин в местах соединения стоек с брызговиком крыла;
• Периодические поломки амортизационных стоек, после чего требуется их замена;
• Дорожные шумы передаются в салон;
• От трения направляющей о шток ухудшается работа подвески.

Любые недостатки ограничивают область применения подвески. Из-за определенного ухудшения кинематики, она не годится для установки на дорогостоящих спортивных моделях.

Быстрый износ из-за больших нагрузок в области крепления не позволяет ее использовать как независимую в легких грузовиках. Недостаточное пространство усложняет применение гидропневматических элементов, устанавливаемых в отдельных типах подвесок.

Из-за недостатков отдельные производители автомобилей люкс-класса не используют mcpherson. Одновременно конструкционные преимущества, дешевизна изготовления привели к распространению этого типа подвески среди бюджетных автомобилей.

Похожие темы

Всегда будьте в курсе наших новостей

Подпишись на ежедневную рассылку лучших новостей

Подписка бесплатна для любых мобильных абонентов Вы можете отказаться от рассылки в любой момент

Размещенная на сайте информация является собственностью администрации сайта и охраняется законом об авторском праве. Копирование информации возможно только при размещении активной гиперссылкой на страницу-источник.

Материалы: http://autodont.ru/suspender/mcpherson

Один из инженеров компании Форд Эрл МакФерсон в послевоенные годы предложил конструктивно новый вариант подвески, названной 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). В свет вышла и применяется до сих пор независимая подвеска типа MacPherson, проявившая себя, как относительно надежная, ремонтопригодная и недорогая.

Отличие подвески Мак-Ферсона от классической двухрычажной заключается в том, что роль верхнего рычага играет опора телескопической стойки, а сама стойка сочетает пружину и амортизатор в одном узле.

Подвеска является независимой, так как для каждого колеса она своя. В основе лежит поперечный рычаг 3. Изначально он имел I-образную форму и крепился непосредственно к кузову автомобиля с помощью сайлент-блока. После модернизации он стал иметь L-образную форму с двумя сайлентблоками. Такое устройство позволило снизить колебания подвески в продольном направлении. Чтобы уменьшить нагрузку на кузов и долю передаваемой вибрации на современных машинах устанавливается подрамник. На нем монтируется рулевая рейка, стабилизатор и нижние рычаги. Второй конец рычага посредством шаровой опоры соединен с поворотным кулаком. Кулак содержит внутри себя ступицу и обеспечивает свободный доступ для привода. Вверху он крепится к стойке 1. Амортизационная стойка — это сложный узел, который состоит из самого амортизатора, пружины, одним концом упирающейся в нижнюю чашку, а другим — в верхнюю опору 7 через подшипник. Опорный подшипник обеспечивает вращение стойки вместе с поворотным кулаком. Опора стойки крепится к кузову в районе брызговика. Обязательным элементов выступает стабилизатор 2. Он представляет собой торсион, который соединяет правую и левую стойки. При попадании колеса на неровный участок часть нагрузки переходит к противоположной стойке. Это заставляет кузов качаться на пружинах, двигаясь поступательно. Свое название стабилизатор получил за то, что при поворотах на ходу он уменьшает крен машины, распределяя нагрузку. Элементы рулевого управления (рулевая тяга, наконечник и контргайка) на рисунке обозначены позициями 4, 6 и 5 соответственно.

Нижний рычаг способен совершать колебания большой амплитуды относительно точек опоры — сайлентблоков. Сайлентблоки — расходный материал из резины и металла и по мере разрушения подлежат замене.

Шаровая опора обеспечивает вращение поворотного кулака со ступицей относительно вертикальной оси, независимо от угла наклона нижнего рычага. Это несущий элемент подвески макферсон и требует пристального внимания. При возникновении люфта опора должна быть заменена.

Пружина служит для гашения колебаний. Она довольно долговечна, но со временем металл, из которого изготовлена пружина, теряет свои свойства и наблюдается ослабление жесткости. Проявляется это по увеличению амплитуды колебаний и заниженной посадке автомобиля.

Амортизатор имеет в основе два цилиндра. При перемещении одного относительно другого происходит перетекание жидкости. Предназначен для гашения колебаний пружины. Амортизатор испытывает очень большие нагрузки, особенно при в крайних положениях. Это может привести к повреждению перепускных клапанов. Стойка выходит из строя. Симптомами являются незатухающие длительное время колебания.

В конечном счете, весь удар при проезде по неровностям будет передан опоре и опорному подшипнику. Нетрудно догадаться, какие требования предъявляются к конструкции и материалу данного узла.

Для того, чтобы представить подвеску MacPherson в работе, необходимо последовательно проследить за передачей усилия при проезде неровностей. Если колесо встречает препятствие, заставляющее его двигаться вверх, то отсутствие жесткого крепления к кузову и наличие нижнего рычага передадут усилие на пружину. Она начнет сжиматься, забирая в себя огромную долю энергии. Телескопическая стойка начнет гасить колебания пружины. Оставшаяся часть энергии приведет в движение кузов автомобиля, предварительно перейдя на опору. Если же колесо попадает в яму, то происходит аналогичный процесс с растяжением пружины. Не стоит забывать, что энергия еще и распределяется между соосными колесами. Применение шарниров и сайлентблоков так же уменьшают усилие на несущие элементы. Модернизация перечисленных узлов позволяет конструкторам вести постоянные работы по увеличению мягкости и бесшумности работы подвески.

Обеспечение поворота колеса при маневре происходит за счет свободного вращения стойки в точках опоры: вверху — в подшипнике, внизу — в шаровой опоре.

Как и любой узел подвеска Мак-Ферсона имеет свои достоинства и недостатки

• 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 приведет 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.

• 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.

Материалы: http://podveska-avtomobilya.ru/podveska-tipa-macpherson.html