Особенности подвески МакФерсон

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.

Устройство подвески

Макферсон создал действительно удивительную систему подвески, которая массово применяется в автомобилях. Из чего же состоит настолько практичная и популярная конструкция. Макферсон подвеска имеет следующую конструкцию:

Подрамник – основной несущий элемент. Подрамником считается основа, к которой крепятся рулевой механизм, опора поперечного рычага и стабилизатор поперечной устойчивости. К кузову автомобиля данный элемент крепится с помощью механизма под названием сайлентблок. Опоры имеют резинометаллическое исполнение, таким образом уменьшается передача вибрации и шума на кузов авто. Креплением для поперечных рычагов являются резиновые втулки. Крепятся рычаги к подрамнику с обеих сторон. Благодаря двойному креплению конструкция получает максимальную жесткость. С другой стороны к рычагу прикрепляется устройство поворотного механизма – поворотный кулак.
Поворотный кулак – последний элемент рулевого управления, обеспечивающий управление колесами автомобиля. Также он является основой, на которую запрессовывается ступица колеса. Крепится этот поворотный механизм непосредственно к рулевой тяге посредством шарнирного соединения. Расположение и крепление выглядит так: верхняя часть крепиться к амортизационной стойке, а нижняя соединяется с поперечным рычагом. К конструкции поворотного кулачка также имеются суппорт и подшипниковый узел.
Стойка амортизационная. Это устройство объединяет в себе два элемента: пружину и амортизатор. Металлическая пружина, которая располагается равномерно по оси амортизатором, крепится к стойке авто. Для того, что бы изменять характеристики упругости пружины, возле нее устанавливается устройство под названием буфер сжатия. Крепится амортизационная стойка своей нижней частью поворотному кулачку, а верхняя ее часть с помощью резиновой втулки прикрепляется к брызговику крыла.
Стабилизатор поперечной устойчивости. Этот механизм создает условия для возможности снижения боковых наклонов автомобиля. Он крепиться с помощью двух опор в подрамнике. К концам стабилизатора присоединяются амортизационные стойки с помощью специальных штанг, которые имеют шарнирные наконечники.

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 устроена подвеска Макферсона

Устройство фиксируется на каждое колесо. Схема устройства подвески довольно проста.Основным конструктивным элементом является амортизационная стойка, также есть поперечный рычаг и пружина. Кроме того, приспособление включает в свой состав следующие узлы:

подрамник представляет собой опору для всей конструкции, этот элемент, как правило, жестко фиксируется к кузову, кроме того, возможен вариант крепления на сайлентблоки, данная деталь смягчает подвеску, а также влияет на улучшение качества езды, к подрамнику крепятся поперечные рычаги правого и левого колес;
рычаг и стабилизатор поперечной устойчивости, рычаги: верхние и нижние, крепится к подрамнику и придают жесткость всей конструкции, с другой стороны фиксируется шаровая основа, которая в свою очередь, соединяется с поворотным кулаком;
поворотный кулак соединяется с рулевым управлением с помощью шарниров, он является частью рулевого управления, позволяющий направлять колеса;
стабилизатор поперечной устойчивости снижает боковой крен, эта деталь прикрепляется к стойке в том месте, где она соединяется с кулаком с помощью двух опорных элементов.

Основным элементом в схеме подвески, как уже говорилось выше, является амортизирующая стойка Макферсон, она оснащена соосно пружиной и собственно, стойкой. Основное крепление осуществляется с помощью поворотного шарнира, который крепится к крылу.

Конструкция передней подвески Макферсона имеет отличительное свойство, она независима и не влияет на положение другого колеса. Стойка закрепляется к брызговику крыла и поворотному рычагу за счет верхней и нижней опорной чаши соответственно. Такая система фиксации обеспечивает надежную связку, при этом колеса сохраняют независимый ход вверх и вниз. Функциональный принцип подвески заключается в том, что при езде по неровной поверхности колесо поднимается и опускается в зависимости от сжатия или разжимания пружины. Стойка при этом сокращается или распрямляется. Некоторая часть нагрузки распределяется на авто. Колебания уменьшаются за счет амортизатора встроенного типа.

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».

Устройство подвески Макферсон

Передняя подвеска Макферсон состоит из следующих основных элементов:

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

Достоинства и недостатки независимой подвески

К неоспоримым достоинствам независимой подвески данного типа можно отнести следующее:

простое устройство;
высокую надежность;
низкую стоимость;
компактность и малый вес;
высокую ремонтопригодность;
легкость диагностики неисправности шарнирных соединений (при езде по мелким неровностям проявляется дробный стук, а на высоких скоростях машина плохо держит дорогу).

Несмотря на все преимущества, независимая подвеска МакФерсон имеет и ряд недостатков, из-за которых ее не применяют на спортивных машинах и автомобилях высокого класса, а именно:

худшая кинематика по сравнению с подвесками на двойных продольных или поперечных рычагах, чему виной ее устройство (при больших ходах подвески развал колес значительно меняется и тем больше, чем больше ходы);
необходимость в усилении брызговика крыла, поскольку в месте крепления амортизационной стойки появляются усталостные трещины и начинается коррозия;
невысокая долговечность при езде по плохим дорогам в сравнении с другими типами подвесок (при частой работе «на пробой» стойки быстро выходят из строя);
худшая компенсация «клевка» носом автомобиля при торможении в сравнении с подвеской на двойных рычагах; невозможность хорошей шумоизоляции колесных арок.