схема, устройство, принцип действия, плюсы и минусы
Водители автомобилей > Полезная информация > Автоустройства > Подвеска > Что такое подвеска МакФерсон, её схема, устройство и принцип действия
Современный автомобиль представляет собой сложнейшее высокотехнологичное устройство. В его конструкцию в процессе развития заложено множество оригинальных инженерных решений.
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:
схема, плюсы и минусы, устройство, принцип работы
Одной из наиболее распространенных систем подрессоривания, устанавливаемых на современных автомобилях, является подвеска МакФерсон. Поговорим о том, что представляет собой этот механизм, какие основные элементы входят в его состав, а также расскажем о преимуществах и недостатках подвески такого типа.
Содержание
- 0.1 Устройство подвески МакФерсон
- 0.2 Преимущества подвески типа МакФерсон
- 0.3 Недостатки амортизационной системы McPherson
- 1 Передняя подвеска макферсон
- 2 История появления
- 3 Достоинства и недостатки
- 4 Основные преимущества
- 5 Что внутри у МакФерсона?
- 6 Как работают подвески МакФерсон?
- 7 В чем особенность?
- 8 Задняя подвеска типа Макферсон
Устройство подвески МакФерсон
Основными частями конструкции этой системы являются амортизационные стойки, благодаря которым механизм еще нередко называют «качающейся свечой». В большинстве случаев система амортизации свечного типа обеспечивает соединение кузовной части машины с передними колесами. Ее установка дала возможность монтировать силовой агрегат и коробку переключения передач под капотом в поперечном положении. Этим и обусловлена высокая популярность амортизационной системы McPherson в современном автомобилестроении, ведущая роль в котором отдана переднеприводному транспорту.
Помимо амортизационных стоек, которые были упомянуты выше, в состав такой подвески входят:
- Подрамник, который является главной несущей частью механизма подрессоривания.
- Поворотный кулак, с помощью которого колесо поворачивается в нужном направлении.
- Стабилизатор поперечной устойчивости, отвечающий за уменьшение боковых кренов машины.
- Поперечные рычаги колес, которые обеспечивают продольную жесткость конструкции.
Амортизационная стойка состоит из амортизатора и пружины, оси которых совпадают с буфером сжатия. Деталь закреплена нижним концом на кулаке, в то время как ее верхний край фиксируется к брызговику крыла машины посредством резиновой втулки. На многих марках автомобилей пружина и амортизатор размещены по отдельности друг от друга.
Подрамник прикрепляется к кузову транспортного средства посредством сайлентблоков. За счет применения этих резинометаллических шарниров гасится большая часть вибраций, передаваемых на кузовную часть, и снижается уровень шума при движении ТС. На нем закреплен механизм рулевого управления и такие детали, как стабилизатор и рычаги. Он является основанием амортизационной системы.
Поворотный кулак соединяется с рулевой тягой (для этого используется шарнирное соединение). Его нижняя часть прикреплена к поперечному рычагу, при этом верхний край зафиксирован на стойке. Внутри этой детали расположен узел подшипника, а также суппорт.
Стабилизатор поперечной устойчивости – это специальная круглая балка. Она имеет две опоры, которыми фиксируется на подрамнике. Стабилизирующая штанга присоединена к стойкам обоими краями.
Поперечные рычаги колес присоединены к подрамнику, для чего использованы втулки из резины. За счет того, что детали имеют двойное крепление, система подрессоривания получает необходимую продольную жесткость. Вторым краем рычаг соединяется с кулаком. Роль соединяющего элемента выполняет шаровая опора.
Как было сказано выше, на некоторых моделях авто пружина и амортизатор в системе подрессоривания находятся раздельно, но такая подвеска тоже относится к типу МакФерсон, основным признаком которой является стойка, неподвижно зафиксированная в поворотном кулаке. Это модификация механизма McPherson: она несколько ниже традиционной схемы, в которой амортизатор находится в пружине. Такой вариант облегчает работу специалистов по компоновке.
Преимущества подвески типа МакФерсон
К плюсам этой системы следует отнести:
- Более низкую себестоимость по сравнению с подвеской, основу которой составляют двойные продольные (поперечные) рычаги.
- Меньший показатель неподрессоренного веса машины.
- Возможность быстрого выявления неполадок благодаря тому, что следы износа деталей хорошо заметны.
- Компактные габариты.
- Высокая долговечность верхней опоры амортизационной стойки.
Недостатки амортизационной системы McPherson
Минусы механизма таковы:
- Более низкие кинематические показатели в сравнении с подвеской на рычагах.
- Использование в тяжелых дорожных условиях приводит к тому, что в местах, где стойки крепятся к брызговику крыла, со временем начинают появляться трещины из-за «усталости» металла. Чтобы избежать этого, брызговик нужно дополнительно усиливать.
- Относительно низкий ресурс амортизационных стоек, замена которых требует затрат времени, сил и денег.
- Не очень хорошее сглаживание продольного крена (так называемого «клевка»), который происходит при торможении.
Из-за перечисленных минусов возможности использования этой подвески ограничены. Несмотря на достаточно низкую себестоимость системы, ее нельзя устанавливать на гоночные автомобили из-за недостаточно высоких кинематических параметров. Не ставят такой механизм и на дорогостоящие модели машин. Поскольку на места крепления амортизационных стоек в движении приходятся высокие нагрузки, ведущие к быстрому износу, систему МакФерсон нельзя устанавливать на легкие грузовики, как независимую подвеску.
Слабые стороны подвески МакФерсон стали причиной того, что многие производители «люксовых» машин не стали использовать ее, отдав предпочтение системе на основе двойных поперечных рычагов. Тем не менее, благодаря положительным сторонам, перечисленным выше, и низкой стоимости McPherson по-прежнему остается самой популярной подвеской, которая ставится на автомобили бюджетного класса.
АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА МАКФЕРСОН. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Добрый день, в сегодняшней статье мы расскажем Вам, про самый известный на планете тип автомобильной подвески МакФерсон (McPherson). В материале будет раскрыта тема основных принципов работы такой подвески, а также из каких элементов она состоит. Кроме того, мы наглядно покажем типовую схему такой системы и установим основные конструкторские, потребительские преимущества и недостатки МакФерсон.
Тип подвески МакФерсон знают практически все, от мала до велика. Она является самой распространенной среди всех существующих на земле типов автомобильных подвесок. Данную подвесочную систему автомобиля изобрел американец шотландского происхождения Джеймс Макферсон
Итак, приступим к рассмотрению понятия и основных принципов работы автомобильной подвески Макферсон и ее элементов.
1. Понятие и принцип работы автомобильной подвески типа Макферсон Конструкция подвески Макферсон обладает конструкционным отличием от большинства других. Отличие заключается в наличии амортизационной стойки, которая в народе имеет название «раскачивающаяся свеча«, потому и прозвали Макферсон — «Свечной подвеской«. Такой тип подвески, как правило, используется на передней оси автомобиля. Благодаря не обычной конструкции подвески, коробка передач и двигатель в автомобилях располагается под капотом, как бы поперечно и при этом образуется много свободного пространства для обслуживания узлов. Данным момент и позволил получить общемировое признание подвеске Макферсон, а также из-за этого она получила широчайшее использование у автопроизводителей переднеприводных транспортных средств.
В состав любой подвески типа Макферсон, входят следующие элементы и узлы (обобщенно): — рычаг по перечной тяги; — подрамник; — кулак поворотного типа; — аммортизаторная стойка; — стабилизатор устойчивости поперечного типа.
В современных автомобилях некоторые элементы подвески могут изменяться, заменяться или убираться более новыми и технологичными деталями, исходя из задач, которые стоят перед производством нового транспортного средства.
2. Схема и основные элементы автомобильной подвески Макферсон
В состав почти 90 процентов модификаций автомобильной подвески Макферсон входят такие элементы, как рычаг по перечной тяги, подрамник, кулак поворотного типа, аммортизаторная стойка, а также стабилизатор устойчивости поперечного типа. Иногда применяется специальный прут под названием
— Несущей частью подвески является подрамник: он крепится при помощи сайлентблоков к основной конструкции подвески. Как правило, вместе с подрамником применяются резинометаллические крепежи, которые снижают шум и вибрацию на несущий кузов. Подрамник служит местом для соединения рулевой системы, поперечный элементов подвески, а также самого стабилизатора поперечного типа.
— Рычаги поперечного типа крепятся с обеих сторон при помощи резиновых крепежей к подрамнику левого и правого передних или задних колес. Как правило, крепление рычагов является двойным или тройным, это сделано для того, чтобы обеспечить максимальную жесткость всей системе подвески в определенном направлении (продольном или поперечном). Второй конец рычага поперечного типа при помощи шаровой опоры держит кулак поворотного типа, если Макферсон стоит спереди.
— Кулак поворотного типа при помощи соединения на шарнирной основе вставляется и соединяется с рулевой тягой. Основная функция — это обеспечение беспрепятственного поворота колеса автомобиля. Верхняя поверхность кулака закрепляется на аммортизационной стойке, а вот нижняя поверхность узла прикрепляется к рычагам поперечного типа. В поворотном кулаке располагается тормозной суппорт, а также ступичный подшипник.
— Аммортизатор со стойкой, который идет вместе с пружиной и размещены вместе со специальным буфером сжимания-расжимания. Часть стойки, которая сверху, при помощи прорезиненных втулок прикрепляется к кузовному подкрыльному брызговику, а нижняя часть этого элемента подвески соединяется с кулаком поворотного типа.
Иногда можно встретить современные автомобили, в которых пружина и аммортизатор разъединены на 2 отдельные детали.
Ниже на фото, можем наглядно видеть автомобильную стойку аммортизатора в сборе и ее основные элементы, которые идут единой системой:
— Стабилизатор устойчивости поперечного типа необходим для уменьшения кренов кузова транспортного средства при входе в поворот. Данный элемент подвески крепится при помощи 2-ух опор. Края стабилизатора при помощи шарниров прикрепляются к стойкам с аммортизаторами. На фото ниже можем наглядно видеть, как и где расположен стабилизатор задней подвески автомобиля:
Иногда можно встретить легковые автомобили, например Мерседес-Бенц Е класса у которого пружина и аммортизатор расположены отдельно друг от друга, но это все равно признается подвеской с типом МакФерсон. А все потому что ключевым признаком и моментом такой подвески является цельная крестовина стойки в кулаке поворотного типа. Просто наш пример с Мерседес — это если можно так сказать «Модифицированный Макферсон«. Если сравнить ее со стандартной (пружина расположена слитно с аммортизатором), то она дает возможность снижать высоту конструкции и делать ее более компактной, а это уже позволяет автопроизводителям делать более просторным салон и возможность делать доступными к обслуживанию многие узлы.
3. Преимущества и недостатки автомобильной подвески Макферсон
Как и любой другой тип современной подвески, МакФерсон имеет ряд достоинств и недостатков в своей системе. О таких моментах мы сейчас и поговорим.
Преимущества автомобильной подвески с типом МакФерсон:
— значительно дешевая в производстве по сравнению с конкурентными типами подвесок; — занимает мало пространства, высокая компактность; — незначительная масса подвески в сборе, примерно на 20 процентов ниже конкурентных типов; — высокий ресурс всей системы подвески, выше на 2-3 года, чем у любом другом типе; — очень просто проводить диагностику неисправных элементов подвески такого типа, так как четкие причины износа будут видны сразу.
Однако, кроме наличия большого количества преимуществ автомобильной подвески типа Макферсон, имеются и недостатки или недоработки инженерного и системного уровня.
Недостатки автомобильной подвески с типом МакФерсон:
— показатели динамики автомобиля на продольных и поперечных рычагах лучше, чем у МакФерсон; — если автомобиль используется в суровых условиях, то возможно потребуется укрепление кузовного брызговика в местах монтажа подвески; — со времен могут возникать пробои в подвеске по неровным дорогам, а также не исключено появление трещин металлических деталей от усталости материала; — нередко возникают выходы из строя стоек аммротизаторов, что приводит к их замене или дорогостоящему ремонту; — попадание гула внутрь автомобиля от элементов крепления кузова к подвеске во время движения по дороге; — малый угол продольного крена при резком торможении транспортного средства.
К большому сожалению недочеты подвески иногда сужают возможности применения такой системы для ее установки на производимые автомобили. Если к примеру взять низкую стоимость изготовления подвески, то из-за снижения конечной цены ее узлов — это привело к ухудшению динамики автомобиля и поэтому такую подвесочную систему практически перестали устанавливать на премиальные и гоночные легковые автомобили. А такой пример, как из-за крупных нагрузок в области крепления стойки к брызговику кузова приводит со временем к сильнейшему износу и трещинам в местах состыковки, практически не позволяет применять подвеску McPherson, как независимую в транспортных средствах с повышенной грузоподъемностью. Ниже на фото, мы можем наглядно еще раз обобщенно увидеть преимущества и недостатки подвески автомобиля с типом действия McPherson:
Таким образом, трудно судить об идеальности подвески такого типа, однако, если рассматривать любую другую, то как преимуществ, так и недостатков будет не меньше, а то и недочетов может оказаться на порядок больше. Поэтому, исходя из конкурентных систем подвесок, МакФерсон выглядит наиболее надежной.
Передняя подвеска макферсон
Что за странное название у главного героя нашей статьи? На самом деле всё очень банально, именем она обязана своему изобретателю Эрлу Стили Макферсону, который разработал её в далёких 40-х годах минувшего столетия. У неё есть и другие названия. Например, «качающаяся свеча» или подвеска на направляющих стойках.
Первым серийным автомобилем с передней подвеской типа МакФерсон стал Ford Vedette, выпущенный в 1948 году.
Нужно отметить, что в те годы технологии были ещё не столь совершенны, как сейчас, и не позволяли создать амортизаторы с достаточным ресурсом, поэтому несколько десятилетий подряд автопроизводители относились к ней с некоторой опаской.
Лишь в 70-х эта подвеска стала поистине массовой, и на сегодняшний день она является хитом в своём классе узлов.
История появления
Подвеска типа Макферсон названа по фамилии разработчика – Эрла Стили МакФерсона. Инженер американской компании GeneralMotors Эрл Стили спроектировал систему для модели Chevrolet Cadet. Машина не поступила в серийное производство, поэтому впервые изделие установили на Ford Vedette (1948), предназначенный для французского рынка. А позже на моделях Zephyr и Consul в 1950 / 1951 годах.
Предпосылки к созданию автомобильных подвесок со стойками появились раньше. В 20-х гг. инженеры Fiat предложили использовать изделие с продольным рычагом и направляющей стойкой. Системы на направляющих без рычага применялись в конце 19 века.
«Предшественником» подвесок может считаться узел на поперечных рычагах разной длины. За счет замены верхнего рычага шаровой опоры на амортизаторную стойку с поворотным шарниром появился конструктивно простой относительно надежный агрегат для легковых машин.
С 50-х гг. конструкция, предложенная ученым, неоднократно совершенствовалась. Шаровой шарнир, расположенный на амортизаторной стойке (на оси), был перемещен наружу к колесам автомобиля.
Распространение схема получила в 70-90-х гг., когда появилась возможность массового недорогого производства амортизаторных стоек с увеличенным сроком службы. С развитием пневматических элементов стали популярны пружины с пневмоприводом.
Достоинства и недостатки
Подвеска автомобиля, как и остальные механизмы, имеет свои преимущества и, соответственно, есть недостатки. Начнем с хорошего – рассмотрим преимущества.
- Имеет относительно небольшие габариты, от сюда небольшой вес. Благодаря своей компактности макферсон подвеска может использовать как для компактных, так и для субкомпактных автомобилей. А не тяжелый вес конструкции позволяет не утяжелять транспорт, таким образом, сохраняется уровень топливного расхода в разумных пределах;
- Макферсон подвеска способна выдержать большой вес конструкции;
- Надежность. Благодаря тому, что конструкция имеет не много элементов, количество соединительных мест от этого меньше, а значит и надежность выше;
- Макферсон подвеска позволяет уменьшить боковые и продольные силы, которые возникают в местах, где присуще крепление к кузову за счет большого расстояния высоты между опорными узлами;
- Минимальные затраты на производство.
Сборка автомобиля, становится намного проще, так как подвеска собирается, как правило, на отдельном сборочном участке, и устанавливается в один приём;
- Применение подвески Макферсон позволяет поперечно поместить двигатель автомобиля с коробкой передач в пространстве под капотом;
- Элементы неподрессоренной области подвески имеют гораздо меньший вес;
- Конструктивная компактность относительно продольного и поперечного сечения;
- Большой ресурс элементов подвески: верхней опоры, шаровой шарнир и рычага. Возможность самостоятельного определения износа. Опора стоики имеет вид опорного подшипника качания, который обладает огромным ресурсом. Шаровая и рычаг так же имеют большой ресурс. Все по тому, что в данном типе подвески эти элементы не подвергаются негативному эффекту от движения авто по неровным участкам дорожного покрытия, за счет этого они долговечны. В случае, когда появляется неустойчивость автомобиля во время движения и к тому же, это сопровождается постукиванием – это значит, что проблемы с подвеской.
И на это водитель всегда обратит внимание.
Учитывая массовое применение в автомобилях, макферсон подвеска имеет ряд недостатков:
- Кинематика. В случае большого хода подвески наклон колеса меняется относительно вертикальной плоскости, и чем больше ход подвески, тем больше пределы изменения наклона колеса. Существующие параметры для положительного наклона относительно вертикальной плоскости, меняются на отрицательные в случае сжатия подвески. А это в свою очередь приводит к ухудшению устойчивости и управлению автомобиля из-за недостаточной сцепки колес с покрытием дороги;
- От работы подвески происходит передача усилий на брызговик, о время движения автомобиля. Особенно это усиливается при езде на дорогах с плохой поверхностью. В результате происходит разрушение крепления стойки с брызговиком крыла. При этом происходит появление мелких трещин, что в дальнейшем способствует появлению коррозии. Поэтому, для сбережения всей системы, передвигаться автомобилем необходимо только на ровных поверхностях дороги, в противном случае уменьшается срок службы и износ произойдет намного раньше;
- Так как амортизационная стойка является одним из самых высоконагружаемых элементов подвески, через которую на систему автомобиля передаются все усилия и толчки, она очень часто может приходить в негодность.
Очень частой причиной является езда по дороге с неровной поверхностью. Также может произойти поломка клапана стойки, который отвечает за систему амортизации. А, учитывая тот факт, что большая часть современных стоек представляют неразборную конструкции, то менять ее придется полностью (в сборе). Неисправная работа подвески, как правило, приводит к изменению геометрии кузова автомобиля, которую не так уж просто исправить;
- Слабая компенсация продольного крана во время движения автомобиля;
- Работа подвески ухудшается в результате трения штока с направляющей;
- Макферсон подвеска, к тому же является очень шумной во время работы. Поэтому необходимо использовать дополнительный слой шумоизоляции колесных арок авто.
Что же, подводя итог можно подчеркнуть, что макферсон подвеска применяется далеко не для каждого автомобиля. Из-за некоторых негативных показателей производители автомобилей класса люкс отказываются от использования подвески Макферсон, продолжая устанавливать подвеску на двух рычагах.
Так же запрещено применять ее для легких грузовиков. Макферсон подвеска – это отличное цена-качество для легковых автомобилей среднего класса и кроссоверов.
Основные преимущества
- Простота и компактность конструкции.
- Недорогая в изготовлении и ремонте.
- Оптимальные эксплуатационные характеристики.
- Надежность.
Подвеска McPherson обладает основными преимуществами для применения в автомобилях бюджетного и среднего класса, где в первую очередь значение имеет невысокая стоимость производства.
Что внутри у МакФерсона?
Чтобы разобраться в секретах популярности творения инженера Макферсона, давайте рассмотрим его устройство.
Конструкция подвески (McPherson)
Свою работу передняя подвеска макферсон осуществляет так. В качестве главного силового элемента, который является опорой не только для элементов подвески, но и рулевого механизма, выступает подрамник.
Подрамники крепятся к кузову через сайлентблоки (это такие резино-металлические опоры), что по задумке конструкторов должно снижать шум и неприятные вибрации.
Из перечисленных в списке элементов к подрамнику прикреплены поперечный рычаг и стабилизатор поперечной устойчивости. Рассмотрим их детальнее.
Поперечные рычаги (по одному на каждое колесо) нужны для обеспечения жёсткости подвески в продольном направлении, и с одной стороны, как мы уже сказали, они крепятся к подрамнику, а с другой – к поворотному кулаку.
Стабилизаторы поперечной устойчивости (их тоже два) призваны сделать так, чтобы автомобиль меньше кренился на виражах, и вторым концом крепятся через штанги с шарнирными наконечниками к амортизаторам.
Ещё один важный элемент во всей этой конструкции – поворотный кулак. Как следует из его названия, он поворачивает колесо, но, кроме этого в нём находится тормозной суппорт и подшипниковый узел. Одним словом, это то место, куда одевается колесо машины. Закреплён он верхним концом к амортизаторной стойке, а нижним – к поперечному рычагу.
Ну и последняя деталь всего ансамбля – сама амортизаторная стойка. Это ключевой элемент подвески данного типа. Стойка МакФерсон объединяет в себе пружину и амортизатор, которые расположены соосно относительно друг друга. Куда этот элемент крепится в нижней своей части, мы уже говорили, сверху же он упирается в брызговик крыла.
Стойка МакФерсон
Наде.cm, что теперь dы представляете, как выглядит и работает этот тип подвески, но пока что не очень понятно, чем же она завоевала свою популярность.
Как работают подвески МакФерсон?
Подвески этого типа считаются простым, но эффективным вариантом для недорогих легковых автомобилей. В верхней части установлен рычаг, соединенный резиновыми элементами. Основная нагрузка при работе агрегата приходится на верхнюю часть стойки, что изначально было проблемой для инженеров – весь узел крепился на брызговике моторного отсека. При езде на «пробой» и по некачественным дорогам быстро возникали деформации тонкого металла. Усиление брызговика полностью исключило повышенные нагрузки на место установки стойки.
Принцип работы подвески основан на вертикальномдвижении амортизаторной стойки.
Сама стойка телескопическая, с большим запасомпрочности. Нередко подвеску называют «качающейся свечой».
В чем особенность?
Особенность подвески Макферсон в том, что она является независимой для каждого колеса. То есть, подвеска устанавливается отдельно на каждое колесо. В данном типе конструкции вместо двух поперечных рычагов применяется один, вместо второго поперечного рычага применяется амортизирующая стойка. В большинстве стойка собрана с пружиной. Крепление всей конструкции производится с помощью поворотного шарнира к крылу автомобиля.
Стойка очень редко устанавливается прямо. Очень часто в автомобилях можно наблюдать ее расположение под определенным углом. Этот выставленный угол имеет большое влияние на ходовые характеристики авто. Применяться эта подвеска может как для передних, так и для задних колес.
Задняя подвеска типа Макферсон
На автомобилях с независимой подвеской сзади также применяется схема МакФерсон. Однако ее разрабатывал уже другой конструктор по фамилии Чапмен. В названии часто используется и его имя. Принцип действия и устройство аналогичны передней.
Задняя независимая подвеска МакФерсон
Преимущества:
- Отличается легкостью по причине меньшей нагруженности задней части автомобиля.
- Позволяет улучшить общую управляемость.
- Имеет конструктивную возможность реализовать поворот колес. Актуальна для ряда автомобилей с подруливающей задней подвеской.
Несмотря на имеющиеся недостатки, подвеска на основе направляющих стоек оптимальна для большинства легковых автомобилей среднего класса. Одними из решающих преимуществ остаются стоимость производства и ремонтопригодность.
Странные подвески: конструкторские изыски, пошедшие в серию
Подвески современных легковых автомобилей многообразием не радуют. Правят бал буквально несколько вариантов технических решений, которые давно стали стандартом. «Макферсон» в конструкции передней оси с задней скручиваемой балкой или рычажная схема по кругу. Собственно, это почти все разнообразие. Встретить что-то еще на легковых машинах сложно, хотя интересных технических решений в истории автопрома было немало, причем некоторые из них таки дожили до наших дней.
Даже стандартные типы подвесок могут иметь занятные особенности реализации в части конструкции рычагов и упругих элементов. Многие вполне привычные в прошлом решения сейчас уже не встречаются и воспринимаются как экзотика, а какие-то так и не стали массовыми, несмотря на интересную идею в основе. И пусть порой на практике идеи оказываются не столь уж востребованными, нужно отдать должное фантазии конструкторов.
«Обычный» McPherson
Этот тип подвески — один из самых распространенных. В передней подвеске стойки Макферсона можно встретить практически на любых машинах — от малолитражек до представительских авто. Иногда эта схема появляется и на задней оси. Несмотря на повсеместную распространенность и отработанную схему, конструкторы не оставляют попыток что-то улучшить.
Если вы привыкли к стойкам с пружинами, то вас однозначно удивит популярный в прошлом Mercedes W124, у которого амортизаторы есть, а пружин на нем нет. Они стоят отдельно, что немного улучшает условия работы опоры стойки и снижает нагрузку на нее. Правда, конструкция получилась не столь компактной, но на сравнительно крупной машине это явно не было проблемой. А вот на классических Porsche 911 передний «Макферсон» обходится вообще без пружин, тут стоит продольный торсион. Еще более необычно выполнена задняя подвеска машинки Smart первого поколения: тут пару стойкам составляет поперечная композитная рессора.
Схема McPherson — это не только сама стойка, но и нижние рычаги. Сейчас экзотикой выглядят подвески, в которых в качестве нижней опоры используется набор из рычага и растяжки, столь привычный на ВАЗ-2108. Подобное решение давно кануло в прошлое, как и экзотичная конструкция использования в качестве рычага-растяжки стабилизатор поперечной устойчивости. Последние автомобили, в которые применялось такое решение, остались в 1990-х, вроде Audi 100 в кузове C4. Однако шансы увидеть такую подвеску «вживую» все же остаются.
Еще одна интересная машина — Saab 900 второго поколения. Здесь рычаг сделан составным, тогда как на базовой конструкции он был цельным L-образным. Многорычажки не получилось, но техническое решение изящное, хотя обычно разницу в продольной и поперечной жесткости крепления нижнего рычага реализуют за счет сайлент-блоков его крепления.
Одним из технических ограничений подвесок «Макферсон» является конструктивно обусловленная связь между углом наклона оси поворота колеса и стойки, а также плечом обкатки. Поскольку ось поворота конструкции проходит через шаровой шарнир, соединяющий нижний рычаг и шаровую опору стойки, то при уменьшении плеча обкатки ухудшаются эластокинематические параметры подвески, главным образом по изменению угла развала под нагрузкой.
Решение нашлось в отдельном поворотном кулаке подвески. Таким образом, ось поворота колеса оказалась развязана с осью поворота стойки, а значит, появилась возможность уменьшить плечо обкатки и при этом обеспечить хорошие сцепные качества в поворотах при сохранении сравнительно невысокой цены подвески. Именно так устроены подвески RevoKnuckle и HiPerStrut от Ford и Opel, а также подвеска на спортивном Renault Megane RS.
В задней подвеске при изменении нагрузки очень важно изменение не развала, а схождения. Поэтому, сделав нижний рычаг из нескольких элементов, как в настоящих многорычажных подвесках, можно задать и схожую эластокинематику. Так, например, сделала Toyota: три рычага обеспечивают «программирование» схождения в широком диапазоне.
Подвеска с качающимся поперечным рычагом
Посмотрите на подвеску Twin I-Beam от Ford. На ней рычаг правого колеса крепится к левой поперечине рамы, а левого — к правой. Получаются очень длинные рычаги — дешево и очень необычно. Причем получилось настолько удачно, что модифицированный вариант Twin Traction Beam использовали для ведущей оси Ford Bronco и Ford Explorer, а также на разных спортпрототипах для бездорожья, которым были нужны огромные хода подвесок и прочность.
Многорычажные подвески
Двойные поперечные рычаги и многорычажные подвески сами по себе могут быть весьма необычными. Как по форме рычагов, так и по их взаимодействию или даже количеству. Но встречаются и конструкции, которые сражают наповал. Например, задние подвески «классических» Jaguar. Вроде бы схема по типу относится к подвескам на двойном поперечном рычаге, но верхнего рычага тут нет. Вместо него используется приводной вал с двумя карданными шарнирами, да еще с вынесенными к главной передаче тормозными дисками. Правда, при такой схеме люфт в карданном шарнире приводит к появлению люфта в подвеске.
Обычно считается, что многорычажные подвески произошли от подвесок с двойным поперечным рычагом. Многие авторитетно это утверждают, да и картинка первой «многорычажки» от Mercedes W201 подтверждает данный факт. Но на самом деле наиболее распространенный тип многорычажных подвесок произошел от подвески на диагональном рычаге. Все трехрычажные схемы — это симбиоз идей, заложенных в подвеске Opel Omega B и BMW E34. Номинально это подвески с диагональным рычагом, но добавление к ним рычага, отвечающего за развал и задающего изменение этого параметра в зависимости от хода колеса, позволило получить качество «программирования» эластокинематики на уровне пятирычажных подвесок в широком диапазоне ходов и нагрузок.
На первый взгляд ничего необычного не заметно, но в конструктивном плане это очень интересная схема. Помимо задания оси поворота рычага за счет податливости шарниров, обеспечивалось его изменение под тягой, а дополнительный «линк» позволял изменять еще и развал. Просто на вид, но сложно в действии. А разделение диагонального рычага с дополнительной тягой на «почти» продольный и два поперечных позволило сделать качественный скачок, например на BMW E36/Opel Vectra B.
Рессоры и торсионы
Довоенные BMW 328 имели переднюю двухрычажную подвеску со шкворнем. Ее особенность в том, что в качестве верхнего рычага использовалась… рессора. К ее концу крепился шкворень, а сама она была закреплена на раме. Нечто подобное использовалось и на машинах Skoda тех лет, только рессора была вместо нижнего рычага. А в более позднее время подвески на двух поперечных рессорах в роли рычагов применялись и на тракторах.
Обычными стальными пружинами уже никого не удивить. С переменным профилем, двойные, бочкообразные — их перепробовали во всех вариантах исполнения. Пружины из бронзы и углепластика изредка применяются в различных гоночных конструкциях, но в серийных автомобилях такую экзотику не ставят. Зато компания Audi в 2015 году на А6 применила пластиковые пружины, более легкие и не подверженные коррозии.
А вот на машинах Volvo устанавливалась поперечная рессора из композитных материалов в сочетании с задней многорычажной подвеской. Впервые она появилась на модели Volvo 960 после первого рестайлинга в 1994 году, а потом — в 2015-м, на втором поколении Volvo XC90. В Chevrolet Corvette начиная с поколения С4 присутствует такой же элемент. На машинах GM эту схему применяли с 1979-го: на платформах E-body и более поздних W-body.
К композитным упругим элементам с натяжкой можно отнести и резиновые блоки на машинах Morris Mini. Подвеска там была вполне обычная, на двойных поперечных рычагах. Зато вместо пружины и амортизатора работал композитный элемент: изящное решение, но крайне некомфортное для пассажиров.
Торсионы в креплении продольного рычага задней подвески в общем-то тоже не слишком оригинальны. На французских автомобилях Peugeot длительное время применяли в качестве упругого элемента продольные торсионы в сочетании с продольными рычагами. Торсионов в этом случае использовалось два, а в качестве подвижного соединения рычага и поперечной балки подвески устанавливался игольчатый подшипник. Кстати, именно эта особенность стала для конструкции фатальной: подшипники в подвеске оказались крайне уязвимыми.
Зато управляемость французских машин, благодаря не самой удачной кинематике такой подвески, была «интересной»: с сильной избыточной поворачиваемостью. Причем создатели смогли это обыграть как особый французский шарм. Кстати, на модели Renault 16 1965 года подвеска также была торсионной, а для удобства компоновки один рычаг располагался дальше другого аж на 70 мм. При этом длина базы у машины слева была больше, чем справа.
Гидропневматические подвески
Различные варианты гидропневматической подвески, например от компании Citroen, тоже остаются примером крайне оригинальной конструкции, но как экзотика в наше время уже не воспринимаются. Зато подвеска Magic Body Control от Mercedes в своем роде уникальна. Это гидравлическая активная подвеска с функцией сканирования поверхности дороги. Теоретически она может компенсировать любые неровности дорожного покрытия, не говоря уже о простой работе в «активном режиме», когда подвеска не допускает кренов и клевков в процессе движения, а также сохраняет оптимальный дорожный просвет на любой скорости.
Система использует в своей работе датчики оптического диапазона и мощный компьютер. Последний заранее просчитывает настройки всех элементов подвески, подстраивая ее под профиль полотна. В теории Mercedes, оснащенный подобной системой, мог пройти «лежачего полицейского», не сбавляя скорости и почти его не почувствовав. На деле же эффективность системы в целом оказалась не слишком высокой: электроника не всегда распознавала колдобины на дороге, а при высокой скорости не успевала подстроить под них подвеску.
Стоит упомянуть и активную электромагнитную подвеску разработки Bose, которая так и не стала серийной. Зато в 2004 году ее испытывали на машинах Lexus, и результаты были очень многообещающими. Как и система от Mercedes-Benz, эта подвеска с помощью компьютера просчитывала рельеф в колее автомобиля, подстраивая необходимую жесткость подвески и положение колеса. Но, в отличие от чисто гидравлических систем, она могла также при необходимости приподнимать каждую из четырех сторон автомобиля.
Почему как подвеска, так McPherson? А минусы у нее есть? — журнал За рулем
LADA
УАЗ
Kia
Hyundai
Renault
Toyota
Volkswagen
Skoda
Nissan
ГАЗ
BMW
Mercedes-Benz
Mitsubishi
Mazda
Ford
Все марки
Зачем выпендриваются с пружинами? Почему руль дергает в сторону? Как у современных машин регулируют сход-развал?… — эксперты «За рулем» ответили на все «подвесочные» вопросы.
Подвеска — это весь набор деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами. У телеги подвески, по сути, нет — поэтому трясет на ней неимоверно. Упругие и амортизирующие элементы начали появляться на дорогих колесных экипажах — и над их совершенствованием конструкторы работают до сих пор, уже применительно к автомобилю.
Материалы по теме
Низкопрофильная резина убивает подвеску?
Почему так распространена подвеска McPherson? Есть ли у нее минусы?
Это самый дешевый тип подвески, потому что в ней минимум деталей. Это поперечный рычаг, поворотный кулак и амортизаторная стойка. Чаще всего добавляется еще стабилизатор поперечной устойчивости. Подвеска McPherson отличается простотой и малой массой. Она компактна и оставляет достаточно места для размещения силового агрегата поперек автомобиля.
Есть и недостатки. Если подвеска часто работает «на пробой» на плохих дорогах, то со временем могут образоваться усталостные трещины в точках крепления стоек. В том числе и поэтому на внедорожники подвеску McPherson не ставят. Не используют ее и в спортивных автомобилях, и вообще в машинах с претензией на изысканную управляемость — из-за недостаточно точной кинематики и значительного изменения углов при ходах колеса.
Автомобили с управляемым клиренсом — меняется ли в них при этом ход подвески?
Всем нравится, когда автомобиль с системой регулировки дорожного просвета привстает «на цыпочки» для проезда крупных неровностей или приседает на заднюю ось при загрузке багажника. Полный ход подвески при этом не меняется, потому что буферы сжатия и отбоя никуда не смещаются. Но соотношение ходов сжатия и отбоя будет уже другое: в поднятом положении уменьшается ход отбоя, а в пониженном сокращается ход сжатия.
Зачем выпендриваются с пружинами — переменное сечение, бочкообразные, конусообразные?..
Материалы по теме
Ходовая нового Ларгуса: на что обратить внимание в эксплуатации
Цилиндрическая витая пружина имеет линейную зависимость усилия от деформации: ее жесткость не зависит от того, насколько нагружен автомобиль. Поэтому подвеска компромиссна — слишком жестка при пустом автомобиле и чересчур мягка при полной загрузке. Коническая или бочкообразная форма пружине придается для получения переменной жесткости. Витки большего диаметра сжимаются более охотно, чем навитые с меньшим диаметром. На пустой машине больше работают первые, на загруженной — вторые. Этой же цели служит и переменный диаметр прутка. Очевидно, что участки из тонкого прутка будут сжиматься при меньшей нагрузке, а при ее увеличении вступят в работу участки с большим диаметром. А переменный шаг витка помогает в устранении резонансных колебаний.
Почему при попадании колеса на препятствие руль дергает в эту сторону?
Дело в том, что плоскость вращения колеса расположена дальше от середины автомобиля, чем ось, вокруг которой колесо поворачивается. При шкворневой подвеске это реальная ось поворота — шкворень, а в подвеске с шаровыми опорами она воображаемая, проходящая через центры шаровых.
Если продлить ось до земли, то мы увидим плечо обкатки — расстояние от точки, где она «входит» в поверхность, до плоскости вращения колеса R0.
Плечо обкатки может быть положительным (ось ближе к середине машины) и отрицательным, обычно лежит в пределах плюс-минус 20 мм, но редко бывает нулевым.
Говоря упрощенно, когда при резком росте сопротивления движению колеса (выступ или яма) возникает продольная сила, на плече обкатки момент сил поворачивает колесо. Усилители руля любых типов сглаживают это явление. На профессиональных внедорожниках ставят демпфер.
Почему у современных автомобилей не регулируют сход-развал? Даже мастерских таких стало меньше…
Материалы по теме
Как совместить шиномонтаж с диагностикой: рекомендации экспертов
Регулируют, но проще, быстрее и в меньших объемах. Нынче точность изготовления кузовов по сравнению с автомобилями прошлого века гораздо выше. Точки крепления элементов подвески к кузову выполнены с точностью до миллиметра. Это позволяет получить при сборке заданные углы развала и кастера (угла продольного наклона оси поворота колеса) автоматически. Остается отрегулировать схождение колес — эту операцию никто не отменял. При независимой подвеске у задних колес на заводе-изготовителе порой регулируют развал.
Тем не менее, при эксплуатации углы установки колес необходимо контролировать, особенно после ударов колесами о бордюр или попадания в яму. Могли быть деформированы детали подвески либо кузов. Нарушение углов приведет к снижению устойчивости и управляемости автомобиля, а также к быстрому износу шин. Умельцы научились регулировать даже «нерегулируемые» углы — например, смещением отверстий, к которым крепятся элементы подвески в деталях кузова.
- Шесть шаровых: испытания самой опасной детали подвески тут.
- Вопрос перевозки велосипедов все еще не раскрыт до конца. Обращайтесь к нашим менеджерам, и они подберут оптимальный способ перевозки — на крыше, фаркопе или задней двери. Расширяйте возможности автомобиля вместе с «За рулем»!
- Автомобильные аксессуары недороги и приносят реальную пользу.
Рекомендуем взглянуть на водосток лобового стекла, упоры капота и багажника и защитные сетки радиатора. Монтаж их прост, а польза неоспорима.
- «За рулем» теперь можно читать в Телеграм.
Фото: Depositphotos и фирмы-производители
Почему как подвеска, так McPherson? А минусы у нее есть?
Зачем выпендриваются с пружинами? Почему руль дергает в сторону? Как у современных машин регулируют сход-развал?… — эксперты «За рулем» ответили на все «подвесочные» вопросы.
Почему как подвеска, так McPherson? А минусы у нее есть?
Наше новое видео
Любимый автомобиль Сталина. Что из него сделали?
Честный тест-драйв самого ожидаемого китайского кроссовера
Противоречивый, великий, смешной: 100%-й «американец» на тестах «За рулем»
Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!
За рулем на Яндекс. Дзен
Новости smi2.ru
В чем преимущества подвески на двойных поперечных рычагах перед МакФерсоном
Вот что делает подвеску с двойными поперечными рычагами превосходящей более распространенную конструкцию типа МакФерсон
Смотрите также: Три технологии, которые делают подвеску вашего автомобиля идеальной
Когда начинают говорить о вновь появившемся новом захватывающем спортивном автомобиле или суперкаре, можно заметить, что обычно начинают рассказ с того важного факта, что автомобиль получил «подвеску на двойных поперечных рычагах». Это довольно неплохая конструкция (еще бы она была плохой, иначе ее бы не использовали на дорогих гоночных моделях автомобилей), об этом знают, пожалуй, все. Но в чем преимущества конструкции? Давайте посмотрим.
Прежде чем мы продолжим, нам нужно сказать пару слов о концепции передней подвески типа МакФерсон (McPherson), которая также хорошо знакома многим поколениям автомобилистов. Производители даже используют этот тип подвески чаще, чем ее аналог на двух поперечных рычагах.
Как ни странно, модель подвески передних колес, разработанная Эрлом Стили МакФерсоном, являлась ничем иным как логическим продолжением развития двухрычажной подвески, но со значительными допущениями по части упрощения, удешевления и модернизации как самой конструкции, так и кинематики системы подвески.
Модель обладает только одним рычагом – нижним. Вместо второго рычага – шарнир с усиленным демпфером с конической пружиной, на которые возложена двойная обязанность: гашение вертикальных колебаний и удержание колеса в заданной горизонтальной плоскости.
Конструкция подвески отличается компактными размерами и небольшой толщиной в средней и верхней части по сравнению с многорычажной и двухрычажными подвесками, что делает ее идеальной для моделей автомобилей с поперечными двигателями. Также она проста в исполнении и дешева в конструировании.
В общем, работает такая конструкция на направляющих стойках на удивление хорошо.
Однако конструкция стойки ограничивает возможности инженеров по оптимизации развала.
Разнесенные по краям демпферы делают установку MacPherson экономной и оправданной для экономии поперечного пространства
На фото выше вы видите пример сборки передней подвески со стойками МакФерсон от модели спорткара Audi TT RS. Теперь сравните с расположением элементов на двойных поперечных рычагах R8 ниже. Здесь мы имеем два рычага: один в верхней части и один внизу, амортизатор при этом закреплен за нижним рычагом.
Такая конструкция предлагает более прогрессивную геометрию. В отличие от версии MacPherson, чем больше сжата подвеска с двойными поперечными рычагами, тем больше будет отрицательный развал, что осуществляется благодаря использованию рычагов разной длины. Это положительно сказывается на управлении в такие моменты, когда вы сильно закладываете в поворот и автомобиль начинает соскальзывать с траектории. В эти моменты система подвески на поперечных рычагах будет поддерживать лучший контакт шины с дорогой. А значит, автомобиль будет устойчивее при прочих равных.
Смотрите также: Плюсы и минусы пневматической подвески на автомобилях
Конечно, автомобили с подвеской МакФерсон могут быть улучшены установкой жестких пружин, но добиться таких же характеристик, как на двойных поперечных рычагах, они не способны. Последние могут оставаться мягкими, без ущерба пятну контакта. Например, такая схема идеальна для нового Alpine A110, который, получив передние и задние двойные поперечные рычаги, показывает отличные эксплуатационные характеристики. Подвеска не так жестка, что приводит к тому, что автомобиль остается комфортным даже на ухабистых дорогах.
Анимация, показывающая увеличение отрицательного развала при сжатии подвески
Из-за более сложной конструкции двойные рычаги позволяют выставить развал (наклон средней плоскости вращения колеса к продольной вертикальной плоскости), кастер и углы крена. Конструкция также дает гораздо больше свободы с размещением демпферов, что опять же приводит к возможности разнообразной установки амортизаторов. Правда, подходит такая разнообразная модель установки исключительно для гоночных или некоторых очень дорогих дорожных спортивных автомобилей.
Наконец, в виду того что амортизатор не торчит в верхней части, этот тип подвески гораздо более экономичный по отношению к вертикальному пространству – вы получаете разумную степень перемещения подвески (ее хода) без необходимости поднимать клиренс, что отрицательно повлияет на управляемость, увеличивая центр тяжести.
Как видно, подвеска на двойных рычагах имеет довольно много положительных качеств. Так почему не так много автомашин построено на ней?
Как и все «семерки» Caterham, эта версия английского спорткара получила переднюю подвеску с двойным поперечным рычагом
Важным фактором является стоимость. Там, где МакФерсон проста и дешева, подвеска с двойными поперечными рычагами дороже и сложнее. Конструкция и ее изготовление, как правило, будет увеличивать затраты на производство, поэтому она чаще всего ставится на более дорогие модели, где качество управляемости является более важным приоритетом, чем денежные издержки. Плюс чем больше сочленений и звеньев, тем больше вероятность поломок. Владелец будет обременен более высокими затратами на обслуживание.
Смотрите также: Почему автомобиль тянет в сторону
Следующая проблема – расположение в подкапотном пространстве. Да, вертикальная установка имеет ряд огромных преимуществ – места здесь хоть отбавляй, но в горизонтальной плоскости ситуация не столь радужная. «Лишний» рычаг сверху делает свое дело, тем самым съедая немного пространства внутри салона, увеличивая ширину автомобиля или делая и то и другое одновременно.
Как это часто бывает с большинством аспектов дизайна автомобиля, весь вопрос – в компромиссе. Двойные рычаги в передней подвеске можно рассматривать как неплохую, качественную технологию, но это не лучшее решение для всех автомобилей.
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
- Модернизация
- Дорогие авто
- Особенности
- Схема
- Устройство
- Плюсы
- Минусы
- Видео
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.
Стойка Макферсон, двойной поперечный рычаг и сплошная ось
Широкая классификация систем подвески включает стойки Макферсона, двойной поперечный рычаг и сплошную ось. В сегменте легковых автомобилей используются независимые подвески, установленные на каждом колесе. Назначение узла подвески в автомобиле — обеспечивать амортизацию между дорогой и кабиной автомобиля. Он также должен поглощать дорожные вибрации и внезапные удары из-за выбоин. Он должен обеспечивать комфортную поездку для пассажиров. Обеспечение устойчивости и хорошей управляемости на поворотах также является задачей подвески. Давайте подробно рассмотрим каждый тип подвески:
Независимая подвеска со стойками MacPherson
Наиболее широко используемой системой независимой подвески является стойка MacPherson. Почти каждый легковой автомобиль сегодня имеет эту установку спереди и более простую винтовую пружину сзади. Стойка MacPherson включает в себя простую сборку винтовой пружины и демпфера/амортизатора. Задача пружины – запасти энергию от резкого рывка с дороги. Демпфер использует гидравлическую жидкость для рассеивания этой энергии в виде тепла. Вместе они ограничивают любое нежелательное движение автомобиля из-за неровностей дороги.
Источник изображения: CarTreatments
Плюсы и минусы стойки MacPherson
- Одним из самых больших преимуществ этой установки является то, что она оставляет открытым много места вокруг ступицы колеса. В этом месте находится карданный вал.
- Экономичность и простота обслуживания являются ключевыми характеристиками этой подвески.
- Надежность за счет меньшего количества деталей.
- Меньший вес из-за меньшего количества компонентов.
- Требуется монококовая/цельная конструкция, поскольку стойка крепится непосредственно к кузову автомобиля.
- По той же причине он не самый лучший на поворотах.
- Не используется на внедорожниках из-за ограниченного хода стойки.
Независимая подвеска с двойным поперечным рычагом
Как следует из названия, подвеска с двойным поперечным рычагом или двойной А-образной подвеской имеет форму кости, встречающейся у птиц. Это также независимая установка и имеет два А-образных рычага управления. Эти рычаги управления соединяются с колесом и рамой автомобиля с обеих сторон. Одна рука обычно короче другой. В результате при прохождении поворотов шина остается в контакте с землей из-за усиления развала. Она не соединяется напрямую с шасси, она очень гибкая, особенно на поворотах. Расположение пружины и амортизатора также очень гибкое в зависимости от наличия места.
Как правило, эта система подвески используется в дорогих роскошных автомобилях. Ряд автомобилей также используют эту установку на внедорожниках, потому что ход подвески длинный, и она может легко справиться с большими неровностями и выбоинами. Если комфорт и управляемость являются вашим приоритетом, установка Double Wishbone — одна из лучших систем подвески на данный момент.
Плюсы и минусы
- Двойные рычаги управления обеспечивают высокую устойчивость и управляемость на поворотах благодаря тому, что шины остаются в контакте с поверхностью.
- Несмотря на то, что в установке используются двойные руки, общая установка довольно компактна и гибка, оставляя много свободного места вокруг для чего-то еще.
- Поскольку рычаг подвески не соединен напрямую с автомобилем, движение по бездорожью упрощается из-за большого хода подвески.
- Основными недостатками, которые не позволяют использовать эту технологию во всех автомобилях, являются стоимость и сложность.
- Он включает в себя большее количество деталей, обслуживание которых требует много времени и усилий.
Также читайте: Эта Verna получит пневматическую подвеску в Индии
Зависимая подвеска с неразрезным мостом
Установка с неразрезным мостом наиболее распространена в большегрузных транспортных средствах. Он находится сзади и представляет собой сплошной стержень, соединяющий две оси. Таким образом, это тип зависимой системы. Вес всего грузовика приходится на сплошную ось, потому что она очень жесткая и прочная. Вообще говоря, существует три типа жесткой подвески оси:
Листовые рессоры
Это наиболее распространенные рессоры для большегрузных транспортных средств. Он довольно прост по конструкции, дешев в производстве и хорошо справляется со своей задачей. Листовые рессоры состоят из нескольких металлических пластин, расположенных одна над другой. Затем они соединяются со сплошной осью грузовика параллельно земле, чтобы выполнить максимальную работу.
Недостатком листовых рессор является свободный ход рессоры в стороны, а также вперед и назад. Неподрессоренная масса увеличивается, потому что они очень тяжелые.
Продольный рычаг подвески
Продольный рычаг подвески устраняет недостаток листовой рессоры, поскольку он соединен со сплошной осью и шасси. В результате предотвращается боковое, а также движение вперед и назад подвески. Конструкция очень проста, так как включает в себя два дополнительных рычага управления. Они также прочные и долговечные, хотя и немного тяжелые, как листовые рессоры.
Источник изображения: Rapid Racer
Тяга Панара
Тяга Панара представляет собой не что иное, как жесткую перекладину, проходящую через заднюю часть автомобиля и предотвращающую боковое движение. Концы соединяются с шасси и сплошной осью с обеих сторон. Они также не дороги в производстве и не сложны в установке. Их также можно использовать в сочетании с продольным рычагом, чтобы компенсировать его недостаток.
Источник изображения: Vorschlag
Присоединяйтесь к нашему официальному каналу Telegram, чтобы получать последние бесплатные обновления, и следите за нами в Новостях Google здесь.
Стойка Макферсона, Двойной поперечный рычаг, Твердая ось
от Mohammed Burman | 12.12.2020
Поделиться этой записью:
В статье ниже представлена классификация трех типов подвески: стойки МакФерсона, двойные поперечные рычаги и сплошная ось. Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Подвеска используется в автомобиле для обеспечения амортизации между кабиной и дорогой. Это помогает уменьшить мешающий шум и дорожные вибрации из-за выбоин, чтобы обеспечить хорошее качество езды и управляемость для водителя и комфорт для пассажиров. Основные типы систем подвески включают системы MacPherson Strut, Double Wishbone и Solid Axel. Вы можете узнать о лучших автомобилях с подвеской в Индии с IndiaAuto в одном из наших предыдущих постов. Но в этой статье давайте познакомимся с каждым типом системы подвески ниже.
Стойка МакФерсон
Принципы работы
Самая популярная система независимой подвески — стойка МакФерсона. Большинство легковых автомобилей сегодня оснащены этой системой спереди и более простой винтовой пружиной сзади. Система включает в себя демпфер/амортизатор и простую спиральную пружину. Пружина служит для накопления энергии от внезапного рывка дороги. Демпфер использует гидравлическую жидкость для распределения этой энергии в виде тепла. Система в совокупности ограничивает ненужные движения автомобиля из-за неровностей дороги.
Плюсы и минусы
Преимущества | Недостатки |
|
Двойной поперечный рычаг
Этот тип представляет собой независимую систему, которая имеет форму птичьей кости и имеет два А-образных рычага управления. Эти рычаги соединяются с колесами и рамой автомобиля с обоих концов. Одна рука имеет меньшую длину по сравнению с другой. Поэтому при прохождении поворотов шина остается связанной с землей. Расположение демпфера и пружины также могут варьироваться в зависимости от наличия свободного места.
Этот тип подвески обычно используется в дорогих роскошных автомобилях. Он также обычно встречается на внедорожниках, так как легко справляется с выбоинами. Если для вас важнее управляемость и комфорт, эта подвеска, несомненно, станет для вас идеальным вариантом.
Плюсы и минусы
Преимущества | Недостатки |
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Модифицированная подвеска Toyota Innova Crysta с гоночными концепциями по сравнению со стандартной моделью [ВИДЕО]
Неразрезная ось
Неразрезная ось — один из самых популярных зависимых типов подвески в большегрузных автомобилях. Установка представляет собой сплошную балку, соединяющую две оси и расположенную сзади. Весь вес автомобиля приходится на сплошную ось, поэтому она должна быть прочной и жесткой. Существует три основных типа Solid Axel.
Пружины левые
Левые пружины имеют простую конструкцию, дешевы в производстве и весьма эффективны. Они состоят из множества металлических пластин, расположенных друг над другом. Затем они соединяются со сплошной осью грузовика, которая параллельна земле, чтобы оптимизировать эффективность. Тем не менее, пружина свободно перемещается вбок, вперед и назад. Поскольку левые пружины тяжелые, неподрессоренная масса также увеличивается.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Вот аккуратно сделанный Maruti Swift с заниженной подвеской
Продольный рычаг
Этот тип подвески уменьшил недостатки левых рессор, так как он соединяет шасси и неразрезной мост. Таким образом, это помогает предотвратить боковое движение вперед и назад. Система имеет простую конструкцию, состоящую из двух дополнительных рычагов управления. Они также очень прочные и прочные, но все же немного тяжелые.
Тяга Панара
Этот тип системы подвески представляет собой жесткую балку , которая проходит через заднюю часть автомобиля, чтобы свести к минимуму боковые движения. Сплошная ось и шасси соединены концами с обеих сторон. Они также имеют низкую стоимость производства и просты в установке.
Ниже приводится обсуждение типов подвесных систем. Надеюсь, что прочитав статью, вы сможете выбрать свой идеальный автомобиль с подходящим типом подвески.
Часто задаваемые вопросы
1. Передняя и задняя подвески выполняют одну и ту же функцию?
Два типа подвески выполняют аналогичные функции; тем не менее, конкретная конструкция совершенно иная. Идеальная подвеска для автомобиля зависит от требований к его характеристикам и типа кузова.
2. Что вызывает повреждение подвески?
Внезапный удар, вызванный выбоинами или другими препятствиями на дороге, может повредить систему подвески.
3. Сколько времени занимает замена подвески?
Время замены подвески может варьироваться в зависимости от сложности системы.
Поделиться Твитнуть Следите за нами в новостях Google
- Тег:
- особенности автомобиля
Что такое подвеска со стойками MacPherson?
Стойка MacPherson 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 MacPherson, но основные принципы остаются прежними.
История стойки MacPherson
Эрл Макферсон работал на многих автопроизводителях, прежде чем перешел в General Motors в 1934 году. Там он был назначен главным инженером по проектированию легковых автомобилей.
По мере того, как солдаты возвращались со Второй мировой войны, GM предсказывал, что потребность в доступных и комфортабельных транспортных средствах будет возрастать. Это повлияло на многие варианты дизайна. Макферсон, сам ветеран, усердно работал над созданием недорогой и простой передней подвески. GM использовала ранний прототип на предсерийном автомобиле, но проект был отменен.
МакФерсон и его стойка подвески достались Форду. Первыми автомобилями с подвеской MacPherson были Ford Consul и Zephyr.
Прелесть конструкции стойки МакФерсон в том, что она проста и недорога. В то время основной системой подвески, использовавшейся для автомобилей, была передняя подвеска с прямой осью, в которой использовались листовые рессоры.
Подвеска прямого моста не позволяла передним колесам автомобиля двигаться независимо друг от друга. Стойки MacPherson позволяли каждому переднему колесу двигаться независимо. Это предлагало больше комфорта, чем система с прямой осью. Также сохранилась геометрия подвески, что немаловажно для управляемости.
Что такое стойка?
Стойка, как и амортизатор, предназначена для демпфирования движения цилиндрической пружины автомобиля. Это помогает избежать слишком динамичной езды.
Стойки отличаются от амортизаторов несколькими ключевыми моментами. Во-первых, в отличие от амортизатора, стойка является частью конструкции автомобиля. В то время как в более тяжелых транспортных средствах, таких как большие грузовики, используются амортизаторы, для большинства более легких автомобилей лучше подходят стойки.
Как работает стойка MacPherson?
Стойки MacPherson в сборе теоретически можно использовать 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, создает поворотный кулак и, конечно же, поглощает удары.
Компоненты стойки MacPherson
Чтобы лучше понять, как стойка MacPherson выполняет эти задачи, полезно изучить каждый компонент стойки в сборе. Каждый компонент стойки МакФерсон имеет свое назначение.
Амортизатор
Это часть, о которой люди обычно думают, когда думают о «стойке». Это также та часть, на которую ссылаются люди, когда говорят вам, что стойку необходимо заменить. Большинство стоек используют газ под давлением для поглощения ударов.
В системе стоек MacPherson стойки также служат для регулировки угла наклона и развала. С помощью высокопроизводительных стоек вы даже можете отрегулировать коэффициент демпфирования.
Винтовые пружины
Пружины помогают амортизировать все неровности дороги. Если бы у вас были только пружины, у вас была бы гораздо более ухабистая езда. Вместо этого пружины работают вместе со стойками, чтобы обеспечить более плавную езду.
Стойки и пружины иногда заменяют койловерами, которые объединяют их.
Нижние рычаги подвески
В системе MacPherson используется только нижний рычаг подвески. 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
Используется для управления передними колесами. Одним из основных преимуществ системы стоек МакФерсон является широкий диапазон углов поворота рулевого колеса, который она допускает. Это делает его значительно лучшей системой подвески для дрифта и других видов вождения.
Распространенные варианты стоек МакФерсон
Хотя все стойки МакФерсон имеют базовую конструкцию и выполняют одну и ту же функцию, существуют некоторые отличия. Эти вариации развивались на протяжении многих лет для удовлетворения различных потребностей.
Рычаги управления
Система со стойками МакФерсон всегда будет иметь только нижний рычаг управления (верхний рычаг управления сделает подвеску на двойных поперечных рычагах). Но форма этого рычага управления может варьироваться. Большинство рычагов управления будут иметь форму «А» или «L». 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 более прочное соединение между двумя колесами выгодно. Стабилизатор поперечной устойчивости соединяет левую и правую стороны передней подвески.
Стабилизаторы поперечной устойчивости обеспечивают устойчивость и предотвращают крен кузова. Хотя многие автомобили со стойками MacPherson будут поставляться со стабилизатором поперечной устойчивости, их также можно будет добавить позже.
Подкос опорной стойки
Раскос опорной стойки в основном делает то же самое, что и стабилизатор поперечной устойчивости, только соединяя верхние части стоек. Одна из замечательных особенностей этой модификации заключается в том, что она проста и может быть выполнена из-под капота.
Некоторые высокопроизводительные автомобили с системами амортизационных стоек MacPherson будут включать распорку опорной стойки. Bullitt Mustang — лишь один из примеров.
Преимущества и недостатки
Плюсы и минусы стойки MacPherson
Плюсы | Минусы |
---|---|
Компактный | Не такой комфортный, как подвеска на двойных поперечных рычагах |
Позволяет использовать экстремальные углы поворота | Позволяет увеличить крены кузова |
Лучше для столкновений | Работает только с конструкциями unibody |
Системы подвески на двойных поперечных рычагах предлагают многие из тех же преимуществ, что и стойки MacPherson. Они также предлагают немного более комфортную езду. Но подвески на двойных поперечных рычагах требуют верхнего рычага, который занимает много места. Они также имеют тенденцию быть более дорогими, чем стойки MacPherson.
Стойки MacPherson часто адаптируются производителями, стремящимися улучшить лобовые краш-рейтинги своих автомобилей. Поскольку стойка Macpherson настолько компактна, она обеспечивает значительно большее пространство для перекрытия в случае аварии.
Дополнительное пространство также позволяет увеличить объем багажного отделения, увеличить диапазон углов поворота рулевого колеса и больше места для модификаций.
Поскольку система стоек MacPherson настолько проста, ремонт также относительно прост. Неудивительно, что так много современных автомобилей продолжают использовать подвеску, впервые изобретенную в 19 веке.40с.
Об авторе
Меган — любительница классических мустангов, питающая слабость к четырехглазым лисам. На ее счету более 300 подробных статей, которые были процитированы некоторыми ведущими новостными сайтами США. Читать полную биографию →
Изображение предоставлено: Creative Commons
Эта статья была исследована, написана, отредактирована и проверена в соответствии с шагами, описанными в нашем процессе редактирования. Узнайте больше о редакционных стандартах и правилах CJ.
Griggs Racing – Дебаты о шасси
ДИСКУССИИ О ПЕРЕДНЕМ ШАССИ
КОРОТКАЯ-ДЛИННАЯ СТЯЖКА vs MACPHERSON STRUT 90?
Ответ на этот вопрос зависит от вашей точки зрения.
ПРАВИЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ и СТОИМОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА Характеристики автомобиля = SLA
Стоимость производителя = стойка
Результаты использования передней подвески с короткими и длинными рычагами не имеют себе равных по характеристикам от других конструкций. Из-за независимых точек сочленения вверху и внизу шпинделя…
1) Сохранить Strut, если правила класса и/или исключают ограничение бюджета, или если автомобиль является дрэг-каром или прогулочным автомобилем, а мощность на поворотах не требуется.
2) Установите SLA, если приоритетом конструкции является максимальное торможение и/или мощность на поворотах, износ шин или минимально возможная высота дорожного просвета.
Мы продолжим дискуссию о переднем шасси, предоставив историю каждой конструкции вместе с их преимуществами ниже.
ОСНОВЫ Все лучшие современные автомобили GT, включая Corvette, Ferrari и т. д., и практически все гоночные автомобили с независимой передней подвеской имеют короткие верхние рычаги, установленные над более длинными нижними рычагами (SLA). вместо стоек МакФерсон. Все Мустанги* от 1979 в настоящее время используют переднюю подвеску со стойками MacPherson. Причина не в превосходной управляемости, а в том, чтобы предоставить автопроизводителю быстрый и относительно недорогой способ производства автомобиля. В то время как стойки отлично работают при движении по прямой или с небольшой нагрузкой на поворотах, присущий им геометрический недостаток не позволяет полностью реализовать характеристики шины, особенно при высокой поперечной нагрузке.
* Мустанги 65-73 и Мустанги 74-78 II были произведены с подвеской SLA, последняя была шасси Pinto. Использование Struts в данном случае будет рассматриваться как понижение, однако геометрическая компоновка этих автомобилей не способствует действительно высокой производительности при использовании современных шин с высоким сцеплением, и они сильно скомпрометированы во множестве других аспектов, таких как жесткость, увеличение развала, анти— погружение, стабильность центра крена и установка больших шин без чрезмерного радиуса трения.
SLA vs Strut в Википедии:
«SLA или подвеска на двойных поперечных рычагах предоставляет инженеру больше свободных параметров, чем некоторые другие типы. Достаточно легко определить эффект перемещения каждого шарнира, поэтому кинематика подвески может легко настраиваются и движение колеса может быть оптимизировано.Также легко определить нагрузки, которым будут подвергаться различные детали, что позволяет проектировать более оптимизированные легкие детали. Они также обеспечивают увеличение отрицательного развала на всем пути до полного хода прыжка , в отличие от стойки MacPherson, которая обеспечивает отрицательный прирост развала только в начале хода рывка, а затем реверсирует в положительный прирост развала при больших значениях рывка.0003
Griggs Racing SLA Система SLA для автомобилей 1979-2004 гг. стоимость производства, конструкция имеет несколько недостатков в плане качества езды и управляемости автомобиля. Геометрический анализ показывает, что вертикальное движение колеса невозможно без некоторого изменения угла развала, бокового смещения или того и другого. Обычно считается, что она не дает такой же 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 при прохождении поворотов и торможении обычно прижимаются к гидравлическому поршню и цилиндру амортизатора, что снижает производительность и срок службы. Кроме того, он имеет тенденцию передавать шум и вибрацию от дороги непосредственно на корпус кузова, создавая более высокий уровень шума и ощущение «резкости» при езде по сравнению с двойными поперечными рычагами, что требует от производителей добавления дополнительных механизмов шумоподавления или подавления и изоляции.
Системы SLA имеют амортизатор, который может быть легче, проще и не зависит от тормозных и поворотных нагрузок, не терпит таких компромиссов и, следовательно, обеспечивает превосходную производительность. Что еще более важно, центр крена стабилизирован. В системе стоек, когда кузов поднимается и опускается, например, во время пикирования с торможением или поднимается при ускорении, центр крена перемещается, как правило, в два раза больше, чем изменение дорожного просвета. При правильной системе SLA это изменение минимально, так как изменяется высота дорожного просвета. Это способствует гораздо более стабильному балансу шасси, когда автомобиль проходит через 5 зон поворота, торможение, вход в поворот, среднее плавание, приложение мощности и выход. Это особенно полезно на неровных или холмистых трассах и в эссе.
Следующим большим преимуществом систем SLA является усиление развала, то есть изменение развала используемых шин по мере того, как колесо поднимается в колесную нишу при сжатии подвески. Со стойками кривая развала минимальна или даже регрессивна, фактически теряя развал по мере того, как колесо движется вверх при ударном движении. Так как кузов кренится в повороте, сжимая внешнюю подвеску, нагруженная шина теряет приложенный развал к поверхности дороги, уменьшая контакт шины и изнашивая внешнее плечо. Для компенсации необходимы высокие статические настройки развала, 3 4 или 5 градусов, чтобы компенсировать прогиб шины и потерю развала из-за крена кузова. Но эти высокие отрицательные настройки развала пагубно влияют на производительность из-за уменьшения пятна контакта шины при торможении и непостоянной площади пятна контакта шины при входе и выходе из поворота. Это также приводит к высокому износу плеча. Большинство автомобилей с передними стойками изнашивают плечи шин 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. При правильном выравнивании шины служат намного дольше без чрезмерного износа плечевой зоны, а рабочие характеристики более чем значительно улучшаются благодаря почти всегда спущенному пятну контакта шины.
Чем больше размер и наклейка шины и чем больше прижимная сила, тем больше тормозная и поворотная нагрузка на переднюю часть. Следовательно, больше причин использовать SLA. Переход на систему SLA — это действительно удивительное улучшение передней части любого автомобиля, оборудованного Strut, независимо от того, как он управляется.
ГЕОМЕТРИЯ SLA
Преимущества по сравнению с Strut
- Доступно для уличных и гоночных автомобилей
- Победа в гонках, подходит для Daily Drivers
- Простая установка на болтах
- Значительно увеличенное переднее сцепление
- Более эффективное торможение
- Невероятная точность рулевого управления и ощущение
- Значительно улучшен износ передних шин
- Дополнительный шпиндель и ступица SN95 для уличного применения (1979–2004 гг.
)
- Исключительный алюминиевый модульный шпиндель GR40 и алюминиевая ступица для идеальной геометрии
- Может быть установлена любая комбинация тормозного суппорта и ротора: доступны кронштейны для установки большинства 3,5-дюймовых суппортов на 13-, 13,5-, 14- и 15-дюймовые роторы для алюминиевых шпинделей GR40 MDS или OE SN9.5 шпиндель с соответствующим адаптером
Дополнительные преимущества для гонщиков
- Значительно лучшее время круга
- Значительно увеличено переднее сцепление и реакция
- Улучшенный вход в поворот, уменьшение недостаточной поворачиваемости в середине поворота
- Последовательное тестирование на трассе протяженностью 2,5 мили между лучшими предлагаемыми нами системами амортизационных стоек и SLA показало улучшение более чем на 2 секунды с Toyo 275/40-17 RA1 и на 3,1 секунды с 315-30-18 Hoosier R6
- Лучшее торможение благодаря меньшему статическому развалу и улучшенной геометрии, препятствующей нырянию, и минимальному изменению гусеницы во время погружения
- Минимальное смещение центра крена стабилизирует баланс шасси, сохраняя при этом равномерный перенос веса при наклонах и крене кузова.
Это сводит к минимуму необходимость коррекции рулевого управления
Алюминиевые шпиндели Griggs Racing
Наша конструкция алюминиевого шпинделя обеспечивает повышенную прочность при снижении веса и позволяет использовать ступичный палец большего размера. Благодаря большему штифту втулки, соединенному с нашим фирменным Алюминиевая втулка вы можете рассчитывать на максимальную производительность.
Сравнение размеров и диаметров штифтов ступиц
В нашу конструкцию включены несколько новых функций, никогда ранее не использовавшихся в шпинделях. Благодаря использованию большого пригодного для обслуживания двойного роликового подшипника Timken Uni-pac весь узел легче и намного жестче, чем сборка шпинделя и ступицы OEM SN-95 или SN197, что улучшает эффективность торможения, мощность на поворотах и точность рулевого управления. Результаты испытаний показывают, что они в 4–5 раз прочнее, чем шпиндели и ступицы OEM.
В настоящее время доступен с 8,7-градусным KPA и конструкцией верхнего и нижнего шаровых шарниров длиной 10 дюймов, а вскоре он будет соответствовать системам амортизационных стоек последних моделей Mustang. Модульная конструкция шпинделя подходит для многих различных конфигураций и использования транспортных средств, а также легкость ремонта.
Амортизаторы Griggs Racing GRV (5 дюймов, 6 дюймов и 7 дюймов)
Улучшенное демпфирование
- Улучшает сцепление с дорогой и боковые ускорения.
- Может использоваться на любом высокопроизводительном автомобиле с соответствующими креплениями и адаптерами.
- Разработан для суровых условий вождения Мустангов GR40 при любом использовании автомобиля, в том числе на улице.
- Критерии эффективности Разработаны и протестированы Брюсом Григгсом для реальных шоссейных гонок.
- Конструкция из алюминиевых заготовок.
- Чрезвычайно простая ручная регулировка сжатия и отбоя с принудительной фиксацией положения.
- Вам не нужно быть инженером, чтобы использовать и настраивать.
- Регулировка по жесткости гусеницы или комфорту на улице без инструментов.
- Широкий диапазон регулировки облегчает оптимизацию под текущее состояние гусеницы и шин.
- Кривые компрессии с отклонением от нормы для лучшей производительности на треке, но плавные при настройке для улицы.
- Линейные кривые отскока для снижения потенциальной потери тяги из-за «перекоса».
- Наполнен газом низкого давления, но термически стабилен. Проверено в изнурительных условиях.
- Цена находится между сериями Koni 30 и Koni 3012.
- Сферический подшипник с тефлоновым покрытием, внутренний диаметр ½ дюйма, крепления с предварительным натягом для длительного срока службы без дребезга.
- Регулируемые пружинные сиденья имеют фиксаторы через каждые 1/16 дюйма регулировки высоты пружины для облегчения настройки шасси.
- Полностью исправен
- Сделано в США
15-дюймовый ротор и суппорт на алюминиевом шпинделе MDS Griggs Racing
Если вы думаете о больших комплектах тормозов , то не смотрите дальше. Наш шпиндель был разработан с учетом адаптации к наиболее часто используемым и наиболее эффективным тормозам. , Используете ли вы заводские автомобильные тормоза, заводские тормоза или решения для вторичного рынка — мы можем гарантировать, что единственным ограничивающим фактором будет зазор суппорта между ободом вашего колеса.0003
Также доступны тормозные скобы, шляпки и диски из нержавеющей стали для Griggs Racing Brakes, Wilwood, Brembo, Alcon, Baer и любых других и любых других суппортов популярных марок с 3,5-дюймовым 130-мм (SN95) или 150-мм (S197) креплением суппорта
Потеря веса до 110 фунтов и увеличение клиренса
Наконец, Более широкие шины можно использовать для дальнейшего увеличения пятна контакта передних шин — в дополнение к уже увеличенному пятну контакта за счет правильной артикуляции и геометрии. общая конструкция позволяет использовать в системах SLA с верхним шаровым шарниром внутри колеса, что позволяет использовать более широкие передние шины. Без замены заводских крыльев можно установить шины шириной до 315 мм!
SLA в сборе со шпинделем MDS и ступицей SN95
Дополнительные преимущества для механиков
- Простота выравнивания и настройки шасси
- Быстрое снятие пружины и амортизаторов облегчает регулировку рулевого управления на неровностях
- Размещение верхнего шарового шарнира позволяет использовать более широкие колеса, чем в других системах SLA Рисунок
- Aggressive Camber значительно увеличивает срок службы передних шин и температурный баланс, что приводит к тому, что плечевые зоны больше не изнашиваются до пояса, а половина протектора остается в центре. Многие пользователи говорят нам, что это окупает систему после нескольких выходных пробега
- Использует существующий элемент GR40 K, поэтому свяжитесь с нами, если вы обновляете систему GR40 Strut.
- Используются шаровые шарниры с низким коэффициентом трения и верхние рычаги управления с втулками из делрина для бесшумной и бесшумной работы
- Общий амортизатор.
Система подходит для любого стандартного 5-дюймового амортизатора с шаровыми опорами 1/2 дюйма на каждом конце, который имеет соответствующий клапан. Система амортизаторов Coil-over для регулировки дорожного просвета и углового веса. Также доступны полностью разработанные двойные регулируемые амортизаторы GRV с алюминиевым корпусом.
Поскольку геометрия SLA допускает независимое сочленение… Проверенная производительность
Геометрия почти идентична геометрии проверенных систем GR40SLA, выигравших национальные чемпионаты AIX, которые уже представлены на рынке, за исключением незначительных изменений, связанных с различиями в колеи, колесной базе и центре тяжести между S19.7s и более ранние автомобили.
Простая и полная
Система заменяет все в передней части, от рулевого управления и шпинделей до поперечной балки, а также поперечины №1 или опоры кожуха радиатора. Поставляемая Ford, эта тяжелая деталь отделена от элемента K, но является неотъемлемой частью блока GR40, который весит всего 42 фунта. полный. Поскольку цельная конструкция объединяет два элемента, она больше не похожа на букву алфавита, поэтому мы называем ее «Передняя люлька».
Легкий вес, легкий доступ
Полная система GR40 значительно снижает вес и освобождает место в моторном отсеке, что упрощает работу с автомобилем. При использовании алюминиевых шпинделей GR40 и комплекта спортивных тормозов Griggs 13,5 дюймов общий вес снятых OEM-деталей составляет 261 фунт. Только установка передней части GR40 снимает 30 фунтов. с передней части автомобиля, большая часть которого не подрессорена.
Невероятное ощущение, ввод и ответ:
Первое впечатление всех водителей, протестировавших это шасси, — это то, что автомобиль движется и весит половину своего фактического веса. Все S197 автомобилей GR40 SLA требуют замены рулевой рейки из-за разницы в размерах, и предлагаются две рейки. Для транспортных средств, которые преимущественно ездят по улицам, рекомендуется блок с переменным передаточным числом с той же передачей, что и на Cobra 2003–2004 годов. Для тех, кто требует более быстрой реакции, мы предлагаем очень быстро реагирующую рулевую рейку, рекомендованную для автокроссоверов, дрифтеров и опытных шоссейных гонщиков. Эта система управляет быстрее и точнее, чем любая другая система GR40 на сегодняшний день.
Жесткая
В каждой системе предусмотрена возможность жесткой установки двигателя таким образом, что значительно увеличивается жесткость шасси без использования пластин двигателя, установка которых требует больших затрат. Это дает серьезному энтузиасту почти ту же жесткость, что и полные плиты двигателя, но без необходимости снимать двигатель или даже касаться его во время установки. Задняя пластина имеет форму, подходящую для всех известных комбинаций длинных трубчатых головок.
Низкий
Присущий дизайн S197 позволяет нам сделать автомобиль очень низким, сохраняя известную «стойку Григгса» всего 2-1/2 дюйма на задней монтажной пластине K-образного элемента. Результирующий низкий центр тяжести БЫСТРО!
Смещение веса сзади Доступно
Наш тестовый автомобиль показал смещение веса сзади на 50,2% при полном баке топлива и 210 фунтах водителя. Это был S197 GT в уличной отделке, с батареей на штатном месте и всеми штатными системами, кроме шасси и тормозов GR40. В автомобиль могут быть внесены дополнительные модификации, чтобы сместить вес еще больше назад.
Простая установка
Все детали крепятся болтами, за исключением двух небольших пластин жесткости, которые необходимо приварить к задним опорам амортизаторов на задней оси, и четырех отверстий диаметром 7/16 дюйма, просверленных спереди для облегчения установки.
ГЕОМЕТРИЯ СТОЙКИ
ПРИБЫЛЬНОСТЬ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
Распорка MacPherson была принята на вооружение фабрикой из-за ее экономической эффективности и увеличения времени производства и сборки на счету каждой копейки.
Передние стойки Koni
Двумя наиболее важными элементами мощного шасси являются шины и амортизаторы (или стойки). Демпферы — лучший термин, поскольку их основная цель — демпфировать движение шасси. Пока что только Koni обеспечивает качество и производительность, которые мы требуем от амортизаторов, включаемых в комплект GR40. И то только в единицах, которые мы изготавливаем на заказ по нашим спецификациям.
Проверенный более чем 50-летним опытом международных соревнований, включая Формулу-1, и единственная часть наших систем GR40, произведенная не в США. Голландская компания принадлежит американскому конгломерату ITT автомобильной группы. Griggs Racing на протяжении многих лет тесно сотрудничала с Koni в разработке амортизаторов и стоек, которые точно соответствуют требованиям для создания серьезного шасси, улучшая при этом управляемость, сцепление с дорогой, качество езды, срок службы шин и безопасность. Кроме того, они живут практически вечно с очень небольшим обслуживанием. Koni — это инвестиции, которые останутся у вас на очень долгое время. Это не «выбрасываемые» шоки.
Большинство сменных стоек на рынке обычно «чувствуют себя» довольно хорошо после замены, но через короткое время их «низкоскоростные» характеристики демпфирования ухудшаются, и управляемость теряется. Кроме того, почти все они сделаны с недостаточным демпфированием низких скоростей для работы на высоких скоростях, особенно при сжатии. Стойки более низкого качества не могут обеспечить тот уровень, который мы ищем, предлагая наилучшие характеристики в комплектах шасси и опциях. И возможность регулировки проста, если вы будете следовать нашим инструкциям.
С клапанами, усовершенствованными в соответствии с нашими стандартами, и рекордом побед автомобилей GR40, подтверждающим это, это необходимый шаг к совершенствованию любого шасси Mustang, оснащенного стойками 70-04.
Специальные двойные регулируемые кривые демпфирования: Более регрессивная кривая сжатия и простая возможность регулировки отбоя на автомобиле делают этот выбор серьезным клубным гонщиком. Быстро настраивайтесь для использования на трассе, когда основным требованием является управление на высокой скорости, а затем возвращайтесь к использованию на улице, когда приоритетом является наилучшая езда.
Griggs Racing Strut System для транспортных средств 1979-2004 гг.
- Доступно для уличных и гоночных автомобилей
- Победа в гонках, подходит для ежедневных водителей
- Простая установка на болтах
- Значительно увеличенное переднее сцепление
- Невероятная точность рулевого управления и ощущение
- Более эффективное торможение
- Значительно улучшен износ передних шин
- Использует стандартный шпиндель и ступицу SN-95 для уличного применения
- Может использоваться с алюминиевой модульной системой шпинделя и ступицы GR40 для идеальной геометрии
- Может быть установлена любая комбинация тормозного суппорта и ротора. Имеются тормозные скобы для установки большинства 3,5-дюймовых суппортов на 13-, 13,5-, 14- и 15-дюймовые роторы серии GR40 MDS или шпинделя SN-95 с соответствующим адаптером
СОЗДАЙТЕ СВОЕ ШАССИ
Выберите один из вариантов ниже, и наш виртуальный консультант шаг за шагом проведет вас к идеальной системе шасси.

Наш виртуальный консультант представляет собой управляемый опыт, показывая только товары, совместимые с вашим выбором.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Дополнительная информация, статьи и документация, которые мы можем предложить, относящиеся к этому автомобилю
Обзор ходовой части » Блог ноу-хау NAPA
Опубликовано Ноу-хау автозапчастей NAPA
С тех пор как на сцене появились безлошадные экипажи, обслуживание автомобильной ходовой части претерпевало постоянные и радикальные изменения. Ходовую часть или шасси лучше всего описать как ряд взаимосвязанных деталей рулевого управления и подвески, которые следует осматривать и обслуживать в комплексных системах. Существует несколько типов подвески и рулевого управления. Несмотря на различия в конструкции, каждый тип выполняет одну и ту же функцию.
Что такое подвеска?
Подвеска соединяет кузов автомобиля с ходовой частью (шины, колеса, тормоза) и состоит из различных пружин, амортизаторов и сопутствующих деталей. Основная функция системы подвески — поддерживать вес автомобиля, поглощать удары и обеспечивать опорную точку для колес. Это позволяет автомобилю сохранять плавность хода и проходить повороты, не теряя сцепления с дорогой.
Системы передней подвески
Основными типами систем передней подвески, используемых в легковых автомобилях и легких грузовиках, являются обычные винтовые пружины, торсионные балки и системы стоек Макферсона. В большинстве полноразмерных американских автомобилей используется либо спиральная пружина, либо торсионная система. Система амортизационных стоек широко используется в импортных автомобилях, а также в новых переднеприводных автомобилях и отечественных автомобилях меньшего размера. Функция каждой системы подвески одинакова — поддерживать транспортное средство на проектной высоте, поддерживать надлежащее выравнивание колес, максимизировать контакт шин с поверхностью дороги и поглощать дорожные удары, передаваемые через шины. Однако метод, используемый для этого, различен для всех трех систем.
Система винтовых пружин: вес автомобиля поддерживается винтовыми пружинами и контролируется жесткостью их пружин. Пружины могут быть установлены на нижнем рычаге подвески или верхнем рычаге подвески. Расположение пружины определяет, какой шаровой шарнир является держателем нагрузки. В системах с цилиндрическими пружинами несущий шаровой шарнир всегда находится на рычаге подвески, несущем пружину.
Торсионная балка: Поддерживает вес автомобиля за счет «скручивания» штанги. В этом случае торсион делает слово, обычно управляемое винтовой пружиной.
Системы амортизационных стоек: Иностранные производители автомобилей первыми внедрили систему амортизационных стоек MacPherson из-за ее компактной конструкции. С уменьшением размеров отечественных автомобилей предпочтительной конструкцией подвески стала система стоек с некоторыми модификациями.
Система стоек МакФерсон: Амортизатор, пластины винтовых пружин, винтовые пружины и верхний шарнирный подшипник оси рулевого управления объединены в узел стойки Макферсон. Вес автомобиля поддерживается верхней пластиной пружины, спиральной пружиной и корпусом стойки, а также узлом поворотного кулака внизу. Амортизатор гасит вибрации, а спиральная пружина контролирует отскок и высоту дорожного просвета. Спиральная пружина удерживается на месте нижней пружинной пластиной, приваренной к корпусу стойки, и верхней пластиной, прикрученной к корпусу болтами. Шаровой шарнир на нижнем рычаге обеспечивает точку поворота поворотного кулака. Поскольку нагрузка транспортного средства проходит через поворотный кулак к корпусу стойки, нижний шаровой шарнир изолирован от веса транспортного средства, что делает его толкающим, а не несущим. Система амортизационных стоек MacPherson особенно выгодна для автомобилей с передним приводом. Поскольку стойка установлена на верхней части поворотного кулака, она обеспечивает доступ к шпинделю для установки карданного вала.
Модифицированная стойка: используется в основном в автомобилях с задним приводом, отличается от традиционной системы МакФерсон тем, что винтовая пружина не является внутренней частью корпуса стойки. В модифицированной стойке пружина расположена между нижним рычагом подвески и рамой автомобиля. Так как спиральная пружина опирается на нижний рычаг, нижняя шаровая опора становится несущей. Стойка соединяется с поворотным кулаком внизу и крепится болтами к цельному кузову вверху, что устраняет необходимость в верхнем рычаге подвески.
Задняя подвеска
Независимая подвеска с листовыми рессорами и винтовыми пружинами наиболее распространена на современных автомобилях с задним приводом. Их конструкция со сплошной осью демонстрирует некоторые из тех же характеристик износа, что и системы с передней частью со сплошной осью. Но эффект не столь драматичен, так как задние колеса не поворачиваются. С тенденцией к переднему приводу независимые задние подвески становятся все более заметными. Независимая задняя подвеска в течение некоторого времени предлагала улучшенные характеристики заднеприводных автомобилей.
Система листовых рессор: в этой системе не используются рычаги управления. U-образные болты соединяют пружины с корпусом моста, а «дуги» соединяют пружину с рамой или цельным кузовом.
Система винтовых пружин: Винтовые пружины установлены на картере моста и раме на нижней стороне автомобиля. Движение вперед и назад контролируется продольными и поперечными рычагами.
Независимая задняя система: Независимая задняя подвеска используется на автомобилях с задней нетвердой осью. В этих узлах используются U-образные шарниры на осях, чтобы обеспечить независимое вращение осей с движением подвески. Независимая задняя подвеска обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, поскольку угол наклона колеса при отклонении практически не меняется. Результатом является лучшее ускорение и торможение, а также меньшее сопротивление качению при повороте.
Независимая задняя подвеска в основном использует подвеску с цилиндрическими пружинами, хотя стойки становятся все более популярными. Независимая задняя подвеска требует дополнительного ухода и обслуживания. Поскольку эти подвески независимы, каждая сторона должна быть выровнена с другой, а также с передними колесами. Это обеспечивает точное отслеживание, поддерживает надлежащий износ шин и снижает сопротивление качению.
Системы со спиральными пружинами
Цилиндрические пружины с обычной или постоянной жесткостью доступны как для стандартных, так и для тяжелых условий эксплуатации. Винтовые пружины с переменной жесткостью предназначены для удовлетворения требований обоих применений.
Основы винтовой пружины: Функция винтовых пружин состоит в том, чтобы поглощать дорожные удары, а также поддерживать и удерживать автомобиль на проектной высоте. Движение пружины контролируется действием амортизатора. Амортизатор на самом деле не поглощает удар, он просто гасит движение пружины. Амортизаторы не воспринимают вес автомобиля и не влияют на его дорожный просвет. Винтовые пружины оцениваются по жесткости пружины, измеряемой в фунтах на дюйм. Это общая нагрузка, распределенная по ходу от свободной высоты до нагруженной высоты винтовой пружины.
Винтовые пружины двойного действия и должны реагировать как на толчок, так и на отскок движения подвески. Пружина и амортизатор вместе удерживают шины в контакте с поверхностью дороги, обеспечивая адекватное сцепление с дорогой, управляемость, эффективность и комфорт при езде.
Типы спиральных пружин
Стандарт: качество и производительность оригинального оборудования. Стандартные типы восстанавливают правильную высоту автомобиля и геометрию подвески. Они сохраняют хороший контроль рулевого управления и прицеливание фар. Они предотвращают стук и стук в передней подвеске при нормальных нагрузках. Они предназначены для перевозки легких грузов до номинальной грузоподъемности автомобиля.
Heavy Duty: предназначен для обеспечения дополнительной грузоподъемности, необходимой для транспортных средств, которые часто перевозят более тяжелые, чем стандартные, и средние нагрузки. Большинство пружин для тяжелых условий эксплуатации имеют жесткость пружины примерно на 25% больше для аналогичного увеличения грузоподъемности. Для тяжелонагруженных автомобилей управляемость, производительность и внешний вид будут аналогичны автомобилям с нормальными нагрузками со стандартными винтовыми пружинами. Однако катушка для тяжелых условий эксплуатации может лучше всего работать только при дополнительной нагрузке. В условиях более легкой нагрузки конструкция винтовой пружины для тяжелых условий эксплуатации обеспечит немного более жесткую езду и не будет поглощать удары от дороги так же, как стандартная сменная пружина.
Переменная скорость: Жесткость пружины изменяется в зависимости от хода пружины, в отличие от постоянной скорости, как в обычных стандартных и усиленных пружинах. Это достигается за счет постепенного увеличения расстояния между витками пружины. Плотно намотанные витки обеспечивают обычные ходовые качества, а широко расположенные витки обеспечивают дополнительную несущую способность. В процессе работы витки постепенно сжимаются, что приводит к постепенному увеличению жесткости пружины.
Проверить все детали рулевого управления и подвески Для получения дополнительной информации о типах систем подвески поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.
Фото предоставлено Wikimedia Commons.
Категории
Ноу-хау
Теги
цилиндрическая пружина, листовая рессора, стойка Макферсона, рулевое управление, стойки, подвеска, выравнивание подвески
Более 90 лет назад была создана Национальная ассоциация автомобильных запчастей («НАПА») удовлетворить растущую потребность Америки в эффективной системе распределения автозапчастей. Сегодня, 91% покупателей, которые делают все своими руками, узнают торговую марку NAPA. У нас есть более 6000 магазинов NAPA AUTO PARTS по всей стране, обслуживающих все 50 штатов, с уникальной системой управления запасами, которая поможет вам найти именно ту деталь, которая вам нужна.
Какие существуют типы передней подвески и какая из них лучше? — Car Advice
Когда дело доходит до подвески, передняя и задняя системы одинаково важны, если только вам не нравится перспектива того, что ваш автомобиль волочит свой зад, как собака, портящая ковер, или прячет нос, как трюфельная свинья.
Просто передняя подвеска важнее. Например, на него приходится большая нагрузка при прохождении поворотов и торможении, а затем есть небольшая проблема с рулевым управлением, которое нравится энтузиастам, а остальные считают крайне необходимым.
Учтите, что задача задней подвески — хорошо выполнять одну задачу, тогда как передняя подвеска — мастер многозадачности. Звучит знакомо, в «Людях с Марса»… вроде как.
Проще говоря, передняя подвеска еще сложнее задней. Во всех случаях, кроме самых редких, таких как Honda Prelude, оснащенная системой управления четырьмя колесами, задние колеса остаются в фиксированном положении. Передние колеса, с другой стороны, должны справляться со всем, что может предложить дорога, предлагая при этом полный диапазон движения.
Кроме того, в переднеприводных и полноприводных автомобилях передняя подвеска должна предотвращать чрезмерное влияние крутящего момента двигателя на рулевое управление и устойчивость автомобиля.
Требуется приличное инженерное мастерство, чтобы проходить повороты
Итак, как вы понимаете, требуется приличное инженерное мастерство, чтобы проходить повороты без того, чтобы ваша машина вел себя как полуторатонный пинбол.
Есть два основных способа контролировать передние колеса; каждый из них различается по конструкции, размеру, сложности и стоимости, а также по своей эффективности при реагировании на ситуации с высоким давлением.
Системы на основе стоек
Когда мы говорим о подвеске на основе стоек, мы на самом деле имеем в виду только самую популярную и широко используемую систему, стойки МакФерсона, которая почти так же распространена, как бренд Band-Aid, когда речь идет о к липким бинтам.
Изобретенный в конце 1940-х годов Эрлом Макферсоном и практически неизменный с тех пор, скромный McStrut появлялся на всем, от городских малолитражных автомобилей до Porsche 911.
Система MacPherson — один из самых легких, простых, дешевых и компактных способов держать все под контролем благодаря способу крепления амортизационной стойки непосредственно к кузову, а не с помощью ряда поперечных рычагов и шарниров. и резиновые опоры.
Системы со стойками МакФерсон обеспечивают простые поворотные оси на ступице колеса
Теперь, если вы хотите быть полностью педантичными, системы со стойками МакФерсон по-прежнему используют один рычаг, расположенный в нижней части узла, но это далеко не так. от сложных четырех- и пятиточечных рычагов управления, которые украшают поперечные рычаги и многорычажные системы.
Системы со стойками MacPherson обеспечивают простые шарниры рулевого управления на ступице колеса, что позволяет легко соединять системы рулевого управления с помощью небольших металлических стержней, известных как рулевые тяги.
К сожалению, стойки MacPherson не могут обеспечить вертикальное движение — например, во время неровностей дороги — без наклона колеса к автомобилю, когда подвеска сжимается, и откидывания его назад, когда система разжимает.
Это может вызвать тревожное ощущение, что автомобиль хочет отправиться в путешествие, а не оставаться на своей полосе движения, что известно как «подруливание». В то время как это то, с чем мы миримся в автомобилях Dodgem, отмена этого в дорожных транспортных средствах требует тщательной инженерной работы, чтобы подвеска и рулевая тяга работали вместе как можно лучше.
Поскольку системы с двойным поперечным рычагом и многорычажной системой могут двигаться вертикально, не поворачиваясь, инженерам гораздо проще избежать подруливания.
Точно так же, из-за сборки MacPherson, невозможно отрегулировать одну настройку, не затрагивая при этом другие. Это означает, что инженеры должны найти компромисс, который может не обеспечить идеальной основы для контроля, маневренности и стабильности.
Системы рычагов подвески
Исправить недостатки стоек МакФерсон являются современные системы с двойным поперечным рычагом и многорычажной системой, использующие несколько рычагов подвески, чтобы изолировать стойки и пружины от кузова автомобиля.
Теперь, хотя поперечные рычаги технически можно назвать поперечными рычагами, поперечные рычаги не являются поперечными рычагами. Вилкообразные кости названы в честь маленькой раздвоенной косточки, которую вы щелкаете после жареного цыпленка, и имеют точно такую же форму.
Это означает, что каждый поперечный рычаг крепится к кузову в двух местах, благодаря чему колесо не может перемещаться вперед и назад по всей длине автомобиля. Это можно сделать без дополнительных точек крепления и звеньев для предотвращения нежелательного движения.
Многорычажная подвеска работает так же, как и двухрычажная подвеска, обеспечивая большую гибкость при размещении инженерами рычагов подвески
Рычаги управления, в самом узком смысле, представляют собой единый неразветвленный кусок металла, который крепится к кузову автомобиля только в одном месте. Из-за этого простой однонаправленный рычаг управления, как на стойке Макферсона, обеспечивает меньшее сопротивление движению вперед и назад, что требует дополнительного усиления металлическим стержнем, известным как радиусный стержень, чтобы удерживать все там, где оно должно быть. .
Тем не менее, если вы используете достаточно рычагов управления, вы можете воспроизвести сопротивление двойных поперечных рычагов вперед-назад. Эта установка известна как многорычажная подвеска и работает так же, как двойные поперечные рычаги, предлагая большую гибкость в том, где инженеры размещают рычаги управления, а также возможность индивидуально регулировать характеристики подвески.