Что такое подвеска Макферсон и чем она хороша для простого автовладельца

Что такое подвеска Макферсон и чем она хороша для простого автовладельца

Почему подвеска Макферсон заняла лидирующее место среди всех типов автомобильных подвесок. Из чего она состоит и какие преимущества у неё против двухрычажной ходовой. Но если она такая популярная, то почему её не ставят на машины высокой ценовой категории? – Обсудим это сегодня.

Как она появилась

Немного истории, чтобы блеснуть перед соседями по гаражу в теплой компании автолюбителей. А вы знаете, что подвеска типа Макферсон были разработана и запатентована в США итальянским инженером в 20-х годах прошлого столетия? Только в 1940 году работник компании GM доработал чужую разработку, подведя её к современным требованиям автомобилестроения.

Это был Эрл Макферсон, в честь которого и был назван этот тип подвески. На то время она страдала надежностью телескопической тяги, но существенно выигрывала перед ходовой с двумя поперечными рычагами. Вместо верхнего рычага была применена схема с амортизационной стойкой, которая являлась несущим элементом. Из-за этого в те времена она не получила большого распространения, потому что быстро выходила из строя.

Времена идут, качество материалов улучшилось. В 70-х годах она получила большое распространение в передней подвеске автомобилей среднего ценового диапазона. Мы её увидели впервые на машинах семейства ВАЗ 2108-09. Подвеска Макферсон пришлась по душе отечественным автовладельцам по ряду существенных преимуществ перед схемой с двумя рычагами.

Из-за своей популярности этот тип подвески получил название от имени своего разработчика. Сегодня автопроизводители используют эту схему для своих автомобилей. В последние годы она применяется не только в передней, но и задней ходовой авто.

Устройство подвески Макферсон

Она состоит:

1. Амортизационная стойка;
2. Стабилизатор поперечной устойчивости;
3. Нижний рычаг.

Всего три основных элемента в схеме подвески Макферсон. Но её надежность и управляемость автомобилем не снизилась ни на грамм. Разберем назначение и устройство каждого элемента по отдельности.

Амортизационная стойка

Это единый узел в котором объединены амортизатор и пружина. То есть, амортизационный и упругий элемент в одном флаконе. Он представляет собой большой амортизатор, на котором навешана пружина. Она зажимается двумя чашками, причем верхняя – съемная чаша. На ней находится опорный подшипник, которым стойка крепится к кузову авто и за счет его происходит поворот колеса.

Нижним краем стойка Макферсон жестко крепится к поворотному кулаку. В результате этого ступица и амортизатор становится единым целым. То есть, при повороте колеса поворачивается не только ступица, но и стойка.

Нужно отметить, что конструкция с амортизатором и пружиной расположены не под прямым углом к дороге, а под небольшим наклоном. Причем как в сторону поперечной, так и продольной оси автомобиля. Это называется углом поперечного наклона шкворня. Но это уже другая тема.

Стабилизатор

Все вы знаете, зачем нужен стабилизатор поперечной устойчивости. Но в отличие от двухрычажной схемы, в подвеске Макферсон он крепится не к рычагу, а к амортизационной стойке за счет шарового соединения.

Чтобы соединить стабилизатор и амортизатор, используется переходной элемент – стойка стабилизатора. Её можно найти и в схеме с двумя продольными рычагами, только там нет шаровых креплений, там используются сайлентблоки – резинометаллические крепления.

Стойка стабилизатора нижним краем цепляется за штангу стабилизатора, верхним – за амортизационную стойку. В большинстве случаев внизу и вверху используется шаровые механизмы, как на рулевых тягах.

Нижний рычаг

Обеспечивает соединение колеса с кузовом. Не позволяет ему двигаться в продольном направлении, допуская движение вверх и вниз.

Соединяется с колесом за счет шаровой опоры, а с кузовом резинометаллическими элементами – сайлентблоками. За счет этого рычаг имеет вертикальную подвижность, а колесо может поворачиваться вокруг своей оси.

Как работает подвеска Макферсон

При наезде на неровность, колесо двигается вверх или вниз, сжимая или растягивая амортизационную стойку. Пружина – упругий элемент, он смягчает удары от колеса при езде по неровностям. Амортизатор в этой схеме – демпфирующий элемент. Он не позволяет кузову раскачиваться в момент работы пружин, демпфирует вертикальные раскачивания.

Благодаря опорному подшипнику, интегрированному в верхнюю часть стойки Макферсон, водитель может повернуть колесо. Рулевые тяги поворачивают поворотный кулак, к которому присоединена стойка и нижний рычаг. Он вращается за счет опорного подшипника стойки и шаровой опоры рычага.

Вертикальные стойки стабилизатора соединяют его штангу и во время работы подвески, за счет шаровых шарниров, обеспечивают подвижность всей конструкции.

Принцип работы показан на видео:

Какие подвески Макферсон бывают

Данная схема используется преимущественно в передней подвеске переднеприводных автомобилей. Хочу отметить, что классическим типом считается амортизационная стойка с одни нижним поперечным рычагом.

Сам нижний рычаг может состоять их двух рычагов или одного массивного «лопуха». Бывают схемы исполнения, когда стабилизатор поперечной устойчивости крепится к рычагу. В таком исполнении нет стойки стабилизатора, что упрощает обслуживание.

На более дорогих моделях авто подвеска Макферсон может устанавливаться в задней ходовой части. Это улучшает управляемость автомобиля в поворотах и резких виражах на большой скорости. В таком случае в схему может добавляться дополнительные рычаги. Обычно их насчитывается до трёх штук: два поперечных и один продольный.

Достоинства и недостатки или чем она хороша для автовладельца

О плюсах и минусах написано много в интернете, я повторяться не хочу. Попробую рассмотреть этот вопрос со стороны простого автолюбителя. А что ему нужно? – Чтобы просто, надежно и дешево. Причем последний пункт предпочтительнее.

Насчет надежности я готов поспорить с вами в комментариях, я считаю её слабее, чем схема с двумя поперечными рычагами. Дело в том, что большая часть нагрузки ложиться на верхнее крепление амортизационной стойки к кузову, а точнее, на опорный подшипник. Особенно это происходит во время разгонов и торможения. А если чашка начинает гнить? – Говорим «пока» надежности этого крепления.

Подвеска Макферсон интересна водителям прежде всего тем, что её дешевле обслуживать. Если используется классическая схема с одним нижним рычагом, то его замена или замена его сайлентблоков будет дешевле, чем «двухрычажка». Да, стойка в сборе будет стоить дороже, чем амортизатор или пружина в отдельности в других типах подвески, но и в Макферсон это тоже можно поменять по отдельности.

Ходы этого типа подвески больше, чем у ходовой с двумя рычагами. Вероятность «пробить» её меньше. Общая масса всей конструкции тоже меньше, что положительно сказывается на характеристиках автомобиля.

Из минусов стоит отметить только верхний подшипник. Он больше всех приносит проблем владельцам машин с передней подвеской Макферсон. Его может заклинить, появится люфт и т.д. От этого стуки, скрипы и вибрации по кузову в передней части автомобиля.

Почему её не используют в дорогих автомобилях

Дело в том, что в авто премиум класса, предпочтение отдается «многорычажке», а в более дорогих гидро- или пневмоподвески. Эти типы подвесок лучше во всём схемы Макферсона, кроме цены.

Поэтому, на массовый сегмент ставить их невыгодно, никто покупать такие авто не будет. А Макферсон – это компромисс между ценой, управляемостью и комфортом перемещения. По этой причине её устанавливают на транспортные средства среднего ценового сегмента.

Поделиться:

Что такое подвеска МакФерсон?

Для комфортной безопасной езды в автомобилях применяют подвески различных видов. Основу изделия составляют амортизаторная стойка и поперечный рычаг. Конструктивно она представляет собой дополненный вариант системы двойных поперечных рычагов. Но вместо верхнего рычага здесь стойка.

Рассмотрим подробнее, что представляет собой подвеска МакФерсон, какие она имеет преимущества и недостатки.

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.

Популярные марки:

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.

Подвеска Макферсон: схема и устройство

Подвеска — это агрегат, который включает компоненты:

• Подрамник — основная несущая деталь, на которую крепятся рычаг, стойка, рулевой механизм, другие элементы.
• Поперечный рычаг — деталь для изменения развала колес и колеи при совершении маневров, наезде на препятствия.
• Поворотный механизм — элемент, обеспечивающий поворот автомобильного колеса благодаря шарнирному соединению с рулевой тягой.
• Амортизаторная стойка — телескопическая деталь для снижения вибраций, ударов при езде по неровным дорогам.
• Стабилизатор поперечной устойчивости — элемент, нужный для уменьшения бокового крена при движении машины.

Изначально подвеска МакФерсон должна была быть применена ко всем колесам автомобиля. Однако из‐за высокой цены технологии в задней части машин стали применять зависимую, а McPherson использовались в качестве передней.

Несущим элементом схемы подвески является подрамник. Для снижения негативного воздействия вибраций и шума крепление к кузову подрамника осуществляется через сайлентблоки. Поперечный рычаг с шаровой опорой с одной стороны связан с поворотным механизмом, а с другой — с подрамником. Благодаря креплению с двух сторон обеспечивается необходимая жесткость конструкции.

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 вертикальном движении амортизаторной стойки. Сама стойка телескопическая, с большим запасом прочности. Нередко подвеску называют «качающейся свечой».

Подвески МакФерсон: достоинства и недостатки

В числе преимуществ отмечаем:

• Недорогое производство подвесок. Работы по изготовлению деталей просты. Это позволяет снизить стоимость производства.
• Компактность. Агрегат имеет относительно малые размеры, позволяющие реализовать поперечное расположение мотора и трансмиссии в подкапотном пространстве машины.
• Небольшой вес. Общий вес элементов ниже по сравнению с системой на двух рычагах.

К недостаткам подвески относят:

• Худшие параметры кинематики. Ухудшение кинематических параметров движения связано с большим изменением развала колес. Ухудшаются управляемость, устойчивость автомобиля при совершении маневров.
• Передачу вибраций на кузов. Вибрации при езде по некачественному дорожному покрытию сильнее передаются на кузов автомобиля, чем при двойных поперечных рычагах.

Вот значимые достоинства и недостатки:

• Плюсы подвески — простота диагностики повреждений деталей и увеличенный ресурс верхних опор стоек за счет усиленных брызговиков.
• Минусы: частый выход из строя амортизаторных стоек, дорогой ремонт (при ремонте нужно снять всю подвеску, если нужно заменить деформированный компонент).

За счет относительной простоты устройства Макферсон применяют в качестве передней подвески легковых автомобилей бюджетного и среднего класса.

На гоночные, элитные модели автомобилей, машины бизнес‐класса подвеску типа McPherson не ставят. Для авто в основном применяется агрегат на поперечных рычагах. Также невозможно использовать устройство на легких грузовиках и коммерческом транспорте, рамных внедорожниках, пикапах. В остальном никаких ограничений по использованию автомобильная подвеска McPherson не имеет. Её часто можно встретить в машинах популярных моделей.

Как работает подвеска МакФерсон

Подвеска обеспечивает подвижное соединение колес автомобиля с кузовом. Благодаря ей происходит постоянный контакт колеса с дорожным полотном. В задачу подвески входит гашение колебаний, получаемых колесам от дороги и снижение их отрицательных воздействий на несущую часть.

Используемая на автотранспорте подвеска разделяется по типу – зависимая, независимая, полузависимая, а также по конструкции – рычажная, торсионная, рессорная. К независимому типу подвески относятся и стойки МакФерсон, они же – амортизационные стойки. Благодаря ряду преимуществ подвеска МакФерсон получила широкое распространение и используется во многих моделях автомобилей.

Составные элементы подвески

Как и все иные типы, подвеска типа МакФерсон включает в себя три основных составляющих:

• упругая;
• демпфирующая;
• направляющая.

Особенность стоек МакФерсон заключается в компоновке этих составляющих.

В качестве упругих элементов на этой подвеске используются винтовые пружины. Эти элементы принимают на себя колебания, полученные от колеса. Демпферами выступают масляные и газомасляные амортизаторы. В их задачу входит гашение колебаний пружины. В роли направляющих используются поперечные рычаги. Они обеспечивают крепление амортизационной стойки к кузову авто в нижней ее части.

Конструкция амортизационной стойки МакФерсон

Упругий и демпфирующий элементы подвески собраны в единую конструкцию – стойку. Амортизационная стойка состоит из:

• корпуса (с нижней чашкой пружины);
• амортизатора;
• пружины;
• верхней опоры.

стойка МакФерсон в разборе

Корпус используется для размещения в нем амортизатора. Демпфер помещается внутрь корпуса, на который накручивается гайка, удерживающая амортизатор. Корпус также используется для соединения стойки со ступицей колеса и для закрепления наконечника рулевой тяги.

Сверху на корпус с зафиксированным в нем амортизатором надета пружина. Причем она получается зажатой между двумя чашками – корпуса и верхней опоры. В сжатом состоянии ее удерживает шток амортизатора, проходящий через опору и зафиксированный гайкой.

Верхняя опора выступает в качестве элемента для соединения подвески с кузовом. Она фиксируется в специальных углублениях в колесных арках. Это позволило отказаться от использования верхнего рычага в подвеске. При этом сама стойка выступает в роли поворотного кулака, обеспечивающего поворот колеса. Для снижения трения в верхней опоре установлен подшипник, который позволяет стойке легко вращаться вокруг своей оси.

В нижней части амортизационная стойка крепится к кузову рычагами. На авто используются подвески МакФерсон с одним обычным рычагом (в виде штока с проушиной для сайлентблока с одной стороны и отверстиями для крепления шаровой опоры – с другой), А-образным, Г-образным или двумя рычагами, расположенными под углом друг к другу.

С кронштейном кузова нижний рычаг соединяется посредством сайлентблоков – резинотехнических элементов, обеспечивающих упругое соединение.

Со ступицей колеса нижний рычаг соединен шаровой опорой, обеспечивающей возможность стойке вращаться вокруг оси.

Подвеска МакФерсона подразумевает использование стабилизатора поперечной устойчивости. Причем это единственный элемент, соединяющий подвески колес одной оси. Этот стабилизатор имеет П-образную форму и в центральной части крепится к кузову (подрамнику). Своими концами стабилизатор соединен с элементами подвески. Причем на одних моделях он соединяется напрямую, в других же используется дополнительная стойка стабилизатора.

Принцип работы подвески McPherson

В целом, простота конструкции и малое количество составных элементов сделало этот тип независимой подвески популярным среди автолюбителей.

Работает амортизационная стойка так: при наезде колеса на выступ, колесо под действием сил начинает смещаться вверх. При этом ступица передает усилие на корпус стойки, а он – на пружину. Поскольку упругий элемент в верхней части через опору упирается в кузов, то воздействие, полученное колесом от дорожного полотна, приводит к сжатию пружины. При этом шток с поршнем в амортизаторе движется вниз.

После проезда препятствия, сжатая пружина разжимается и прижимает колесо к дороге. Амортизатор же не дает пружине продолжить колебательные движения (сжиматься-разжиматься).

Нижний рычаг за счет подвижного соединения со ступицей и кронштейном кузова (благодаря сайлентблокам и шаровым опорам) позволяет ступице двигаться только вертикальном направлении, предотвращая продольные и поперечные смещения.

Если же этот тип подвески используется на задней оси, для предотвращения продольного смещения колеса некоторые автопроизводители дополнительно используют продольные рычаги.

Подшипник верхней опоры и шаровая опора дают возможность вращаться амортизационной стойке вместе со ступицей вокруг оси, поэтому колесо поворачивается. И вращение это происходит благодаря передаче усилия от рулевого механизма через тяги с наконечниками, соединенными с корпусом стойки.

Видео: ПОДВЕСКА BMW НАГЛЯДНО НА СТЕНДЕ

Стабилизатор, используемый в конструкции подвески, предотвращает поперечные раскачивания кузова при движении по неровностям.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Устройство и предназначение ходовой части автомобиля
• Какие лучше выбрать амортизаторы для своей машины?
• Стабилизаторы поперечной устойчивости – зачем они нужны?

Достоинства и недостатки

К положительным качествам подвески МакФерсон относятся:

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

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

Помимо этого, к негативным качествам относятся:

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

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

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

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

Видео: Подвеска Макферсон

Источник https://avtoyoutube.ru/podveska-makferson.php

Источник https://ddcar.ru/blog/poleznoe/podveska-mcpherson-dostoinstva-i-nedostatki

Источник https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/podveska-makferson/