Макферсон или «многорычажка» — что лучше?
В современном автомобилестроении применяются разные принципы устройства ходовой легкового автомобиля, но наиболее распространенными принято считать те, где используется подвеска макферсон, которую широко внедряют на всех типах авто. Так ли хорош макферсон, как утверждают производители? Попробуем разобраться, взяв для сравнения многорычажную подвеску.
Принципы
Подвеска макферсон представляет из себя упрощенный вариант двухрычажной подвески, только без верхнего рычага:
• нижний поперечный рычаг связывает подрамник и поворотный кулак;
• направляющая вертикальная стойка, совмещающая функции гасящего и упругого элемента, от поворотного кулака упирается в верхнюю часть крыла автомобиля изнутри, в поворотный шарнир. (Существуют модификации, когда упругий и гасящий элементы разделены.)
• стабилизатор поперечной устойчивости служит второй связью рычага с подрамником;
• все соединения осуществляются ч/з сайлентблоки.
В результате удалось добиться упрощения конструкции, и значительного ее удешевления. Получается, производитель выиграл, а что с того потребителю? А потребителю досталась надежная, удобная в обслуживании конструкция.
Читайте также: Что лучше: пневмоподвеска, гидравлическая или обычная? Давайте разбираться!
А вот многорычажка простотой похвастаться не может: в узле, кроме стойки и пружины, применяется несколько рычагов – от 4-х, если считать поперечные и продольные, и это на каждой стороне! Отсюда и дороговизна ремонта, и требования к квалификации сервисного персонала.
Комфорт
Цель такого количества рычагов в независимой многорычажной подвеске — снять излишние нагрузки и вибрации, улучшить связь колес с дорогой, повысить комфорт водителя и пассажиров. Поэтому, в качестве передней подвески, многорычажка почти всегда применяется на представительских и спортивных авто, а в качестве задней – на авто классом пониже, но в высоком ценовом сегменте.
А что с комфортом у макферсона? Естественно, отсутствие «лишнего» рычага вызвало необходимость перераспределить нагрузки между оставшимися элементами подвески: часть нагрузок забрал стабилизатор, работающий в связке с нижним рычагом, а часть нагрузки «ушла» на поворотный шарнир в подкрылках.
При «гражданских» режимах эксплуатации такой узел показывает себя с лучшей стороны. Однако в жестких условиях данное решение, не лучшее. Причины следующие:
- Управляемость не на высоте. Связанно это — с большим ходом подвески, когда в сжатом ее состоянии угол развала отрицательный, а в свободном — положительный. В дорожных условиях, при неважном покрытии, такая подвеска вызывает «переставку» или расширение динамического коридора.
- При чрезмерных нагрузках на чашечки, возможны необратимые повреждения кузова, причем сам поворотный подшипник может ходить долго. К тому же, данные места подвержены коррозии.
- Высокий уровень шума и вибраций, которые невозможно нивелировать ни звукоизоляцией, ни сайлентблоками.
К этому перечню можно добавить и общий недостаток, связанный с заменой отслуживших свой срок деталей подвески, — производители частенько «балуются», предлагая владельцам купить не отдельный элемент подвески, а весь узел в сборе, что конечно сказывается на стоимости ремонта. Но даже в этой ситуации получается дешевле, чем обслуживание многорычажной подвески.
Резюме
При всех раскладах многорычажка предпочтительней, — но не там, где участвует стоимость авто и цена его обслуживания.
Сайт автомобильных советов — Вопрос Авто.
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.
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.
Стойка MacPherson: корни современной подвески в технологиях 1940-х годов 29 января 2019 г.
Делиться
Технологии подвески автомобилей развивались очень быстро. Многие современные автомобили могут проследить технологические корни подвески на десятилетия. Одним из таких примеров является передняя подвеска со стойками МакФерсон, которая почти повсеместно используется на переднеприводных автомобилях (и на Porsche 9).11). Но кто этот МакФерсон, как устроен его дизайн и почему он до сих пор существует?
Спасибо Эрлу Стилу Макферсону, родившемуся 6 июля 1891 года недалеко от Чикаго, штат Иллинойс, за эту прочную технологию.
Получив степень инженера-механика в Университете Иллинойса, Макферсон преследовал свои интересы и переехал на восток, в многообещающий автомобильный центр Детройта, штат Мичиган.
Макферсон служил в вооруженных силах США во время Первой мировой войны. По возвращении он работал в компании Liberty Motor Car Company, а затем перешел в Hupp Motor Car Company. В 1934 года серьезный конфликт между заинтересованными сторонами в Hupp заставил Макферсона искать более стабильную работу, а его знания и опыт помогли ему получить должность в GM.
Earle MacPherson Ford 1951 Ford Consul Ford В течение следующего десятилетия Макферсон поднялся по карьерной лестнице до должности главного инженера отдела проектирования легковых и грузовых автомобилей. Chevrolet беспокоился, что после окончания войны автомобильный рынок может рухнуть, и GM нуждался в экономичном автомобиле, готовом к производству. В 19В 45-м году Макферсон возглавил команду дизайнеров этого усовершенствованного концепта «легкого автомобиля» с цельным кузовом, для которого он лично занимался новой передней подвеской.
Его конструкция включала вертикальную стойку, прикрепленную к ступице колеса. Стойка состояла из винтовой пружины с трубчатым амортизатором в центре, который служил верхней точкой крепления ступицы колеса. Конструкция радикально отличалась от стандартной передней подвески с прямой осью, в которой часто использовались листовые рессоры и коленные амортизаторы, которые требовали значительно больше места и не позволяли передним колесам двигаться вверх и вниз независимо друг от друга.
Когда стойка действует как верхняя точка крепления, нижний рычаг подвески находит нижнюю часть поворотного кулака, а рулевая тяга поворачивает поворотный кулак. Без верхнего А-образного рычага или пружины в середине операции остается достаточно места для приводных валов, что способствовало распространению переднеприводных и полноприводных платформ.
Геометрия системы стоек MacPherson также очень стабильна во время хода и легко регулируется. Благодаря меньшему количеству деталей эта система обеспечивает производительность, аналогичную более сложным системам. С минимальными модификациями он также может обеспечить очень большие углы поворота рулевого колеса, что желательно для водителей с высокими характеристиками и дрифта.
Макферсон подал заявку на патент на новую конструкцию подвески в 1947 году. К 1949 году он подал еще одну, в которой использовалась более совершенная версия его конструкции, которая выдержала испытание временем; во многих современных автомобилях используется подвеска со стойками MacPherson.
Что еще такого замечательного в этой 70-летней конструкции подвески, что она все еще используется? Небольшое количество деталей, простота, легкий вес и компактная упаковка.
Все эти детали также удешевляют сборку — более легкую пилюлю для корпоративных счетчиков бобов.
Тем не менее, общий пакет требует цельной конструкции, так как верхняя часть стойки должна крепиться к части шасси. Автомобиль с кузовом на раме не имеет конструкции, на которую можно было бы установить верхнюю часть стойки, а сам кузов не может выдерживать усилия подвески. Поскольку современные автомобили изготавливаются почти исключительно в форме цельного кузова, а более высокие двигатели с двумя верхними распределительными валами стали нормой, это проверенное временем решение является давним лучшим другом инженеров по подвеске.
Стойка MacPherson была правильной 70 лет назад. Нет причин чинить то, что не сломалось.
Как установить стойки и картриджи McPherson
СНЯТИЕ/РАЗБОРКА
Чтобы снять существующую стойку MacPherson, , следуйте процедуре, описанной в руководстве по ремонту производителя. В целом это можно описать следующими шагами:
1.
Поместите автомобиль на подъемник.
2. Перед подъемом автомобиля ослабьте (но не выкручивайте) болты крепления колеса.
3. Откройте капот и поднимите автомобиль.
4. Снимите колесо.
5. При необходимости отсоедините шаровые шарниры от наконечников рулевых тяг и тяг стабилизатора. Также ослабьте болты крепления стойки к поворотному кулаку и любой другой рулевой тяге.
6. Найдите верхнее крепление стойки. Ослабьте и снимите болты , крепящие комплект верхнего крепления к стойке стойки. Будь осторожен; снятие этих болтов может привести к падению стойки в сборе.
7. Осторожно извлеките узел стойки из автомобиля. В некоторых моделях автомобилей перед снятием стойки в сборе необходимо сжать пружину.
8. Сожмите пружину с помощью приспособления для сжатия пружин.
Убедитесь, что стойка и пружинный компрессор закреплены и направлены от вас. Всегда следуйте инструкциям производителя пружинного компрессора.
9. После того, как пружина будет сжата и закреплена, используйте соответствующий инструмент (полый гаечный ключ, храповик и гнездо) , чтобы снять гайку на верхней части стержня стойки .
10. Снимите старый комплект верхнего крепления (подшипник стойки и резиновая втулка), пружину и комплект защиты (компрессионный бампер и пылезащитный экран).
11. Снимите кольцо, удерживающее патрон стойки и все внутренние компоненты (центрирующая втулка и т. д.) внутри корпуса стойки.
СБОРКА
1. Заправьте картридж стойки, сжав и вытянув его в рабочем положении. Повторите этот процесс 5 раз.
2. Залейте небольшое количество (примерно 50 мл) масла в трубку стойки. Это поможет предотвратить износ устройства, связанный с нагревом, уменьшит шум и продлит срок службы.
3. Поместите новый картридж в корпус стойки.
4. Установите новое стопорное кольцо, поставляемое с новым картриджем, и затяните его с моментом, указанным производителем. Убедитесь, что устройство надежно закреплено в корпусе.
КРЕПЛЕНИЕ СТОЙКИ
1. Установите пружину в правильное положение на гнездо пружины стойки.
2. Установите новый комплект защиты (компрессионный бампер и пыльник) над стержнем стойки.
3. Установите новый комплект верхнего крепления на стержень стойки и пружину и затяните гайку стержня стойки с моментом, указанным производителем.
4. Установите собранную стойку в сборе на поворотный кулак. Затягивайте болты только от руки , чтобы узел мог свободно двигаться.
5 . Поместите узел стойки обратно в опору стойки и вручную затяните болты верхнего монтажного комплекта 9.0084 для временного крепления узла к шасси
6.
Затяните все болты, крепящие стойку к соответствующему элементу рулевого управления и подвески s (тяга стабилизатора, рулевые тяги, поворотный кулак и т. д.), затем затяните в соответствии с требованиями производителя.
7. Установите колесо и затяните болты в соответствии со спецификациями производителя.
8. Затяните болты комплекта крепления верхней части стойки в соответствии со спецификациями производителя.
9. Выполните окончательную проверку всех компонентов.
10. Выровнять колеса.
11. Тест-драйв автомобиля перед передачей клиенту.
Примечание. Только для информационных целей. Мы не несем ответственности за любой ущерб, возникший в результате того, что вы полагаетесь на этот контент. YouTube канал.
ВЫ ИЩЕТЕ АМОРТИЗАТОР?
Откройте для себя Monroe OESpectrum или воспользуйтесь инструментом поиска запчастей, чтобы узнать
, какой амортизатор подходит для вашего автомобиля.