Подвеска МакФерсон принцип работы надежностьПодвеска автомобиля

Главная » Статьи » Именитая подвеска МакФерсон — надежна ли?

0

24 марта, 2017 Статьи Автослесарь

Один из инженеров компании Форд Эрл МакФерсон в послевоенные годы предложил конструктивно новый вариант подвески, названный позднее его именем. Цель заключалась в снижении себестоимости при изготовлении составляющих деталей.

Но бытует мнение, что необходимость разработки подвески МакФерсон диктовалась идеями создания переднеприводных автомобилей. Чтобы ведущему колесу обеспечить вращение относительно вертикальной оси, требовалось освободить пространство для привода (ШРУС).

И вот, в свет вышла и применяется до сих пор независимая подвеска типа MacPherson, проявившая себя, как относительно надежная, ремонтопригодная и недорогая.

Устройство и схема подвески MacPherson

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

Подвеска является независимой, так как для каждого колеса она своя. В основе лежит поперечный рычаг (3). Изначально он имел I-образную форму и крепился непосредственно к кузову автомобиля с помощью сайлент-блока. После модернизации он получил L-образную конфигурацию с двумя сайлентблоками.

Такое устройство позволило снизить колебания подвески в продольном направлении. Чтобы уменьшить нагрузку на кузов и долю передаваемой вибрации, на современных машинах устанавливается подрамник. На нем монтируется рулевая рейка, стабилизатор и нижние рычаги.

Второй конец рычага, посредством шаровой опоры, соединен с поворотным кулаком. Кулак содержит внутри себя ступицу и обеспечивает свободный доступ для привода. Вверху он крепится к стойке (1). Амортизационная стойка — это сложный узел, который состоит из самого амортизатора и пружины, одним концом упирающейся в нижнюю чашку, а другим — в верхнюю опору (7) через подшипник.

Опорный подшипник обеспечивает вращение стойки вместе с поворотным кулаком. Опора стойки крепится к кузову в районе брызговика. Обязательным элементом выступает стабилизатор (2).

Он представляет собой торсион, который соединяет правую и левую стойки. При попадании колеса на неровный участок часть нагрузки переходит к противоположной стойке. Это заставляет кузов качаться на пружинах, двигаясь поступательно. Свое название стабилизатор получил за то, что при поворотах на ходу он уменьшает крен машины, распределяя нагрузку.

Элементы рулевого управления (рулевая тяга, наконечник и контргайка) на рисунке обозначены позициями 4, 6 и 5, соответственно.

Назначение отдельных узлов

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

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

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

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

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

Принцип работы подвески MacPherson

Для того, чтобы представить подвеску MacPherson в работе, необходимо последовательно проследить за передачей усилия при проезде неровностей.

Если колесо встречает препятствие, заставляющее его двигаться вверх, то отсутствие жесткого крепления к кузову и наличие нижнего рычага передадут усилие на пружину. Она начнет сжиматься, забирая в себя огромную долю энергии. Телескопическая стойка начнет гасить колебания пружины. Оставшаяся часть энергии приведет в движение кузов автомобиля, предварительно перейдя на опору.

Если же колесо попадает в яму, то происходит аналогичный процесс с растяжением пружины. Не стоит забывать, что энергия еще и распределяется между соосными колесами. Применение шарниров и сайлентблоков так же уменьшают усилие на несущие элементы.

Модернизация перечисленных узлов позволяет конструкторам вести постоянные работы по увеличению мягкости и бесшумности работы подвески.

Обеспечение поворота колеса при маневре происходит за счет свободного вращения стойки в точках опоры:

• вверху — в подшипнике;
• внизу — в шаровой опоре.

Плюсы и минусы подвески MacPherson

Как и любой узел, подвеска МакФерсон имеет свои достоинства и недостатки.

Плюсы

• Простота конструкции. Есть возможность производить сборку подвески на отдельном этапе, и уже в готовом виде устанавливать на автомобиль. Это снижает энергозатраты на конвейере.
• Малые габаритные размеры. Разработчики постоянно стараются уменьшить массу автомобиля, что приводит к снижению расхода топлива и улучшению динамических показателей. Подвеска МакФерсон в этом вопросе имеет огромные преимущества. Габариты позволяют устанавливать ее на компактные авто.
• Надежность . Заключается не в большом пробеге без ремонта, а в том, что замене подлежит минимальное количество узловых деталей: сайлентблоки, шаровые опоры, стойки, опорные подшипники.
• Возможность привода переднего колеса и поперечное расположение двигателя. Отсутствие балки дает свободу в подкапотном отсеке. Это положительный аспект как для разработчиков, так и для автолюбителей.
• Диагностика неисправностей. Существует ряд стандартных процедур для определения вышедших из строя узлов. Это облегчает задачу при ремонте.
• Выдерживает большую массу. Несмотря на то, что подвеска устанавливается только на легковые автомобили, разработчики не беспокоятся о массе двигателя и КПП.

Минусы

• Усилия, передаваемые на кузов, часто приводят к разрушению металла. Это большая проблема, так как в месте крепления опоры на кузове выбит его номер.
• Высокий уровень шумности. С этим побочным эффектом не перестают бороться даже мировые лидеры в автомобилестроении.
• Смещение в продольном направлении. На автомобилях ВАЗ, где применяется I-образный рычаг, установлены распорные тяги. L-образный рычаг решил эту проблему.
• Невозможность применения на грузовых автомобилях (технологически невозможно) и спортивных машинах (ограничения по некоторым параметрам)

Взвесив плюсы и минусы подвески типа MacPherson, производители легковых автомобилей всех классов, кроме спортивных, отдали ей предпочтение. Гораздо выгоднее вести усовершенствование узлов, чем разрабатывать принципиально новую конструкцию.

tweet

назад Адаптивная подвеска автомобиля — что нужно знать?

Вперед В чем особенность подвески для дрифта

Adblock

detector

Макферсон | Определение простыми словами

Команда авторов

Редактор и постановщик задачи автору, проверка фактов – Робин Лагода. Подробнее об авторах.

Данный пост отредактирован 7 раз.

Макферсон — тип независимой автомобильной подвески, главным компонентом которой является стойка, как правило, объединяющая в себе витую пружину и амортизатор. Она крепится к кузову транспортного средства минимум в трех точках: верхняя часть упирается в элементы кузова через подвижный элемент, а нижняя удерживается поперечным рычагом и растяжкой или стабилизатором. Подвеска Макферсона была разработана в компании General Motors в 1940-х годах и быстро приобрела популярность.

Конструкция подвески Макферсона

Подвеска Макферсона, также известная как «качающаяся свеча», в классическом виде состоит из таких элементов:

• витая пружина, отвечающая за восприятие нагрузок;
• амортизатор, гасящий колебательные нагрузки;
• нижний рычаг, задающий направление ходов подвески;
• растяжка, удерживающая амортизатор с пружиной от продольных смещений;
• опора с подвижным элементом (подшипником), фиксирующая верхнюю часть стойки в кузове автомобиля.

Амортизатор и пружина подвески Макферсона воедино образуют стойку. Как правило, на корпусе стойки внизу имеется опорная площадка, в которую и упирается пружина. В верхней части и пружина, и подвижный шток амортизатора фиксируются в опоре, жестко связанной с кузовом.

Рис. 1. Простая схема независимой подвески Макферсон

Несущими элементами в этом случае являются так называемые стаканы — куполообразные кузовные элементы, к сводам которых и крепится опорная конструкция. К нижней части стойки также прикреплен поворотный кулак, содержащий в себе ступицу, тормозной механизм, и служащий для крепления колеса.

Для обеспечения правильной кинематики движений стойки используется система из рычага (как правило, поперечного) и растяжки, имеющей продольное расположение. Рычаг отвечает за ход подвески вверх и вниз, а растяжка удерживает стойку в правильном вертикальном положении, исключая ее чрезмерное перемещение вперед при разгоне или назад — при торможении.

Для удержания подвижности подвески в заданном диапазоне, повышения устойчивости и улучшения управляемости автомобиля подвеска Макферсона обычно используется совместно со стабилизатором поперечной устойчивости. В некоторых реализациях он является дополнением, в некоторых — неотъемлемым элементом, выполняющим функции растяжки. В случае использования треугольных рычагов, соединенных с кузовом в двух точках, отдельные растяжки отсутствуют.

Использование подвижной верхней опоры с подшипником, а также крепление рычага посредством опорного шарнира позволяют легко реализовать в подвеске типа качающаяся свеча поворотный механизм колес. Для этого корпуса стоек имеют сошки — перпендикулярные жесткие рычаги, соединенные с тягами рулевого механизма шаровыми шарнирами.

Рис. 2. Подвеска Макферсон на направляющих стойках (спереди), полузависимая балка (задние колеса)

История подвески Макферсона

Предшественником подвески Макферсона была свечная подвеска, в которой пружинный элемент располагался концентрично поверх вертикальной направляющей, играющей роль поворотного шкворня. Амортизирующий элемент такой конструкции располагался параллельно шкворню. Недостатками подобного решения являлись ограниченная подвижность, недостаточная податливость и недолговечность поворотного механизма, поэтому автомобильные производители не прекращали работу над усовершенствованием этой конструкции.

Подвеска Макферсона создана в 1940-х инженером компании General Motors Эрлом Стилом Макферсоном. Изобретатель добавил систему из рычагов и подвижную верхнюю опору, таким образом добившись улучшения кинематики и повышения надежности узла. Патент на конструкцию выдан в 1947 году, а первым автомобилем с подвеской нового типа стал разработанный в 1948 Ford Vedette. Массовое применение нового узла стартовало с запуском производства Ford моделей Zephyre и Consul.

Рис. 3. Эрл Стил Макферсон

В дальнейшем инженерами вносились изменения в конструкцию подвески Макферсона, призванные улучшить ее кинематику и управляемость авто. Главной модернизацией стало добавление стабилизатора поперечной устойчивости, дополнительных растяжек и рычагов.

Плюсы и минусы подвески Макферсона

Преимуществами подвески типа «качающаяся свеча» являются:

• относительная дешевизна;
• компактные продольные и поперечные размеры;
• низкая масса неподрессоренной части;
• длительный срок службы;
• простая реализация поворотного механизма на ведущей оси;
• возможность реализации больших ходов колеса в вертикальной плоскости.

К недостаткам подвески Макферсона относятся:

• зависимости угла развала колес от величины ходов;
• высокие нагрузки на несущие элементы кузова автомобиля;
• большие вертикальные габариты;
• невозможность обеспечения кинематики, приемлемой для спортивных автомобилей.

Преимущества подвески Макферсона сделали ее самой распространенной разновидностью этого элемента на современных легковых авто. На автомобилях средней ценовой категории на передней подвеске ставится Макферсон, сзади – полузависимая балка, как на рис. 2. На более дорогих автомобилях спереди и сзади ставится многорычажная система амортизации.

Рис. 4. Более продвинутая, многорычажная подвеска (не Макферсон)Рис. 5. Задняя независимая многорычажная подвеска (не Макферсон)

Недостатки, свойственные конструкции Э. С. Макферсона, допустимы для городских легковых авто, но из-за них она не применяется на спортивных машинах, грузовой технике и других авто, имеющих рамную конструкцию.

Значимые источники для термина

• Патент подвески Макферсона в варианте 1953 года.
• Патент подвески Макферсона в варианте 1978 года.

Поделиться:

Дата публикации: 11. 01.2022 Последняя редакция: 04.02.2022

Редактировать

Система подвески MacPherson: подробное руководство для автолюбителей

Система подвески MacPherson, или стойка MacPherson, была детищем инновационного инженера GM. Автомобильный мир в долгу перед человеком по имени Эрл С. Макферсон, американским инженером, который еще в 1940-х годах произвел революцию в системах автомобильной подвески.

Работая в General Motors, Макферсон изобрел одноименную стойку Макферсон, которая с тех пор стала популярной подвеской для бесчисленного количества автомобилей по всему миру. Простота, экономичность и компактный дизайн этой инновационной системы произвели настоящий фурор в автомобильной промышленности, и сегодня она продолжает оставаться популярным выбором.

Содержание

Значение систем подвески автомобиля

Конструкция подвески автомобиля имеет решающее значение для его общих характеристик, ходовых качеств и управляемости. Он поглощает неровности дороги, обеспечивая плавную и комфортную езду как водителю, так и пассажирам. Кроме того, конструкции подвески обеспечивают устойчивость и удерживают шины в контакте с дорогой, способствуя повышению управляемости и безопасности автомобиля.

Понимание тонкостей различных систем подвески, таких как стойки MacPherson, может помочь автолюбителям оценить чудеса инженерной мысли, скрывающиеся за любимыми автомобилями.

Понимание конструкции подвески со стойками Макферсон

1. Основные компоненты

По своей сути система подвески со стойками Макферсон довольно проста и состоит всего из нескольких основных компонентов:

Узел стойки: Комбинация состоит из амортизатора и цилиндрической пружины, стойка в сборе является основным конструктивным элементом системы, отвечающим за поглощение дорожных ударов и поддержку веса автомобиля.

Поворотный кулак: Поворотный кулак — это важный компонент, который соединяет стойку в сборе со ступицей колеса и обеспечивает движение рулевого управления.

Рычаг управления: Рычаг управления, также известный как поперечный рычаг или А-образный рычаг, связывает поворотный кулак с рамой или кузовом автомобиля, помогая контролировать движение колесной пары.

Стабилизатор поперечной устойчивости: Этот компонент, также известный как стабилизатор поперечной устойчивости, снижает крены кузова при прохождении поворотов за счет соединения компонентов подвески с обеих сторон автомобиля.

2. Как это работает

Система амортизационных стоек МакФерсон позволяет узлу стойки двигаться вертикально в зависимости от дорожных неровностей. Когда автомобиль сталкивается с неровностями или выбоинами, спиральная пружина сжимается, амортизируя удар и сохраняя контакт шины с дорогой. В то же время амортизатор в узле стойки гасит колебания пружины, чтобы предотвратить чрезмерное подпрыгивание.

Рычаг управления и поворотный кулак работают вместе, контролируя движение колеса и облегчая управление. Стабилизатор поперечной устойчивости помогает удерживать автомобиль в горизонтальном положении при прохождении поворотов, уменьшая крен кузова и улучшая управляемость.

3. Преимущества и недостатки

Система подвески со стойками МакФерсон имеет ряд преимуществ:

Простота: Благодаря меньшему количеству компонентов, чем другие типы подвески, система со стойками МакФерсон проще в изготовлении и поддерживать.

Экономичность: Несложная конструкция позволяет снизить затраты на производство и ремонт.

Компактность: Небольшие размеры системы позволяют более эффективно использовать пространство, что делает ее идеальной для переднеприводных и компактных автомобилей.

Тем не менее, есть некоторые недостатки:

Уменьшенный контроль развала: По сравнению с некоторыми другими типами подвески, система со стойками МакФерсон может обеспечивать меньший контроль развала, что потенциально влияет на управляемость.

Ограниченный ход подвески: Из-за компактной конструкции система может иметь меньший ход подвески, что в некоторых ситуациях влияет на комфорт при езде.

Сравнение с другими системами подвески

1. Подвеска на двойных поперечных рычагах

Также известная как подвеска с А-образными рычагами, конструкция с двумя поперечными рычагами имеет два рычага управления (верхний и нижний), которые соединяют ступицу колеса с рамой автомобиля. Эта установка позволяет лучше контролировать развал и ход подвески, чем стойка Макферсона, что может привести к улучшению управляемости и комфорта при езде.

Однако подвески на двойных поперечных рычагах более сложны и дороги в производстве и обслуживании. Они также требуют больше места, что делает их менее подходящими для компактных автомобилей.

2. Многорычажная подвеска

Многорычажная конструкция подвески использует три или более поперечных и продольных рычагов управления для управления движением колеса. Эта конструкция обеспечивает еще больший контроль развала и хода подвески, чем система с двойным поперечным рычагом, что обеспечивает исключительную управляемость и качество езды.

Однако многорычажная подвеска еще более сложна, дорога и занимает много места, чем системы с двойным поперечным рычагом, что ограничивает их широкое применение роскошными и спортивными автомобилями.

3. Подвеска с торсионной балкой

В системе подвески с торсионной балкой, которая обычно используется в небольших экономичных автомобилях, используется сплошная балка или труба, соединяющая задние колеса. Жесткость балки на кручение обеспечивает сопротивление качению, а отдельные продольные рычаги или поперечные рычаги обеспечивают независимое движение колес.

Эта установка проста, экономична и компактна, но она не обеспечивает такого же уровня управляемости или комфорта при движении, как более продвинутые системы, такие как стойки Макферсона, двойные поперечные рычаги или многорычажная подвеска.

Применение подвески со стойками MacPherson

1. Популярные автомобили со стойками MacPherson

Конструкция подвески со стойками MacPherson уже несколько десятилетий является основным продуктом в автомобильной промышленности. Вы можете найти его в самых разных автомобилях, от автомобилей эконом-класса до роскошных седанов и даже спортивных автомобилей. Некоторые популярные модели с подвеской Макферсон включают:

• Ford Mustang
• Хонда Сивик
• Тойота Королла
• БМВ 3 серии
• Фольксваген Гольф

2. Гоночные и спортивные приложения

Хотя стойки МакФерсона могут не обеспечивать максимальную управляемость по сравнению с более совершенными системами подвески, они по-прежнему находят применение в автоспорте и спортивных приложениях. Благодаря его простоте, компактности и доступности многие гоночные команды и тюнеры успешно модифицировали системы амортизационных стоек MacPherson в соответствии со своими потребностями.

Модернизированные компоненты, такие как высокопроизводительные койловеры, более жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости и регулируемые рычаги управления, могут повысить производительность системы в соответствии с требованиями использования гусеницы и энергичного вождения.

Техническое обслуживание и ремонт

1. Распространенные проблемы и симптомы

Как и любая механическая система, подвеска со стойками МакФерсона требует регулярного технического обслуживания и периодического ремонта. Общие проблемы и симптомы, на которые следует обратить внимание, включают:

Изношенные или негерметичные стойки: Резкая езда, чрезмерный крен кузова или утечка масла из стойки в сборе могут свидетельствовать об износе или повреждении стойки.

Поврежденные или провисшие винтовые пружины: Стук, неравномерный износ шин или провисание угла автомобиля могут указывать на проблемы с винтовыми пружинами.

Износ сайлентблоков рычагов: Если вы ощущаете нечеткое рулевое управление, лязг или неравномерный износ шин, может потребоваться замена сайлентблоков рычагов.

Проблемы со стабилизатором поперечной устойчивости: Неисправность стабилизатора поперечной устойчивости может привести к чрезмерному крену кузова, снижению управляемости или дребезжанию.

2. Советы по правильному техническому обслуживанию

Чтобы ваша подвеска со стойками MacPherson функционировала наилучшим образом, следуйте этим советам по техническому обслуживанию:

Регулярно проверяйте компоненты подвески на наличие признаков износа или повреждений.

Своевременно заменяйте изношенные или поврежденные детали для поддержания оптимальной производительности и предотвращения дальнейшего повреждения.

Регулярно переворачивайте и балансируйте шины, чтобы обеспечить равномерный износ и продлить срок их службы.

При необходимости выполните регулировку сход-развала, чтобы сохранить правильную геометрию подвески и управляемость.

3. Ремонт своими руками в сравнении с профессиональным обслуживанием

В то время как некоторые виды ремонта подвески могут быть выполнены опытными энтузиастами-любителями, для других может потребоваться опыт профессионального механика. Прежде чем приступать к ремонту, оцените уровень своих навыков, доступ к нужным инструментам и сложность задачи. Замена изношенных втулок рычагов управления или звеньев стабилизатора, например, может быть под силу опытным мастерам.

Однако для таких задач, как замена стойки в сборе или регулировка сход-развала, обычно требуются специальные инструменты и знания, что делает профессиональный сервис более безопасным и надежным выбором.

Инновации и будущие тенденции

1. Системы активной подвески

По мере развития технологий системы активной подвески становятся все более распространенными. Эти системы используют электронные датчики и приводы для непрерывной регулировки подвески в режиме реального времени, обеспечивая оптимальную управляемость, комфорт при езде и устойчивость автомобиля.

Хотя активные системы подвески в настоящее время более распространены в роскошных и спортивных автомобилях, ожидается, что они будут становиться все более распространенными по мере того, как технологии становятся более доступными и доступными.

2. Энергоэффективные и легкие конструкции

С появлением электромобилей и повышением экологической сознательности все больше внимания уделяется разработке легких и энергоэффективных подвесных конструкций. Новые материалы и инновационные конструкции направлены на снижение общего веса компонентов подвески без ущерба для производительности, что способствует повышению эффективности и запаса хода автомобиля.

3. Технологии адаптивного демпфирования

Системы адаптивного демпфирования, такие как магнитореологические и электронно-управляемые демпферы, набирают популярность в автомобильной промышленности. Эти системы регулируют характеристики демпфирования в зависимости от условий движения, обеспечивая плавный баланс между комфортом езды и управляемостью.

По мере снижения стоимости этих технологий мы можем ожидать, что они будут интегрированы в более широкий спектр автомобилей, в том числе оборудованных подвесками со стойками МакФерсон.

Выводы по системе подвески MacPherson

1. Наследие подвески MacPherson со стойками

Подвеска со стойками MacPherson оставила неизгладимый след в автомобильном ландшафте, предложив простоту, доступность и компактный дизайн бесчисленному количеству автомобилей. Его универсальность и адаптируемость позволили ему оставаться актуальным, даже несмотря на развитие технологий и требований к производительности.

2. Заключительные мысли о будущем конструкций автомобильной подвески

По мере развития автомобильной промышленности мы можем ожидать дальнейшего совершенствования технологии подвески, включая интеграцию активных и адаптивных систем. Тем не менее, непреходящая популярность и практичность конструкции подвески со стойками МакФерсон гарантируют, что она останется опорой в мире автомобилестроения на долгие годы.

Для автолюбителей понимание и оценка этой культовой конструкции подвески может повысить их признательность за автомобили, которыми они управляют и которыми восхищаются.

Теги: автомобильная промышленность, история автомобилестроения, автомобильные инновации, автомобильный этап, Стойка Макферсона, Система стоек Макферсона, Подвеска Макферсона ? Добро пожаловать в очередной выпуск «Спросите инженера». На этой неделе мы рассмотрим возникший вопрос о подвесках со стойками МакФерсон — одни из самых простых, дешевых и наиболее распространенных передних подвесок. Вы когда-нибудь смотрели на стойки MacPherson и задавались вопросом, почему пружина не совмещена с амортизатором?

Посмотрите на эти фотографии подвески на двойных поперечных рычагах.

Обратите внимание, как на изображении выше черная пружина выглядит точно по центру желтого демпфера. Теперь взгляните на конструкцию стойки MacPherson:

РЕКЛАМА

Здесь вы можете ясно видеть, что, хотя верхняя часть пружины выглядит так, как будто она сосредоточена вокруг амортизатора, нижняя часть смещена к внешней стороне автомобиля. Почему это? Очевидно, что эти OEM-производители приложили много усилий, чтобы сделать большую нижнюю опору пружины и сместить ее от центра амортизатора. Зачем им идти на все эти усилия?

Причина связана с трением — или заеданием — в демпфере. В стойках Макферсона демпфер удерживает колесо и поворотный кулак от падения под весом автомобиля. Если вы не знаете, что такое поворотный кулак, то, по сути, это просто большой кусок литого алюминия или железа странной формы, который вращается, когда вы поворачиваете руль, и несет на себе руль и тормоз — это часть, на которую воздействует ваша подвеска, т. к. Я писал раньше.

РЕКЛАМА

Вот посмотрите:

Чтобы предотвратить падение колеса и поворотного кулака, подвеска должна выталкивать поворотный кулак наружу, и демпфер является той частью подвески, которая это делает. К сожалению, та же самая сила, которая удерживает поворотный кулак в вертикальном положении, вызывает трение внутри демпфера.

Это эффективно фиксирует демпфер на месте до тех пор, пока вертикально вверх от дороги не будет достаточно силы, чтобы преодолеть трение и заставить демпфер двигаться. В то время как демпфер фиксируется на месте трением, все небольшие силы, исходящие от дороги, передаются непосредственно на кузов автомобиля, потому что демпфер не может двигаться и поглощать их. Эти силы ухудшают качество езды и вызывают сильный дорожный шум внутри автомобиля.

РЕКЛАМА

Вот откуда исходит сила пружины. Вес автомобиля приходится на верхнюю часть пружины, но шина опирается на землю на некотором расстоянии от пружины, что показано выше как «смещение». Тот факт, что верхняя часть пружины и шина не находятся непосредственно друг над другом, означает, что это смещение создает момент. Этот момент вызывает боковую силу на демпфере, о которой мы говорили выше.

Итак, что мы можем с этим поделать? Трение в демпфере — это плохо, поэтому мы хотим уменьшить или устранить его, насколько это возможно. К счастью, есть способ. Установив пружину под углом, мы можем использовать силу пружины, чтобы толкать наружу амортизатор, одновременно удерживая вес автомобиля. Вот как это работает.

 

РЕКЛАМА

Когда пружина установлена ​​под углом, часть силы пружины давит вниз – вертикальная составляющая, которая удерживает вес автомобиля – но часть силы пружины также выталкивает наружу – горизонтальная составляющая. Эта горизонтальная составляющая давит в направлении, противоположном силе, вызванной моментом, о котором мы узнали выше, и помогает противодействовать ее воздействию на демпфер. Хитрость заключается в том, чтобы подобрать угол пружины таким образом, чтобы она выдерживала вес автомобиля и в то же время отталкивала момент с точно правильной силой, чтобы устранить все трение в амортизаторе. Есть очень простой способ вычислить, каким должен быть этот угол, и математика, которая поможет вам в этом, не так уж сложна. Графически это выглядит так.

Центральная линия пружины должна указывать на воображаемую точку, образованную пересечением центральной линии шины и линии, проходящей горизонтально через нижний шаровой шарнир. Если вы сделаете это, то горизонтальная составляющая силы пружины будет равна боковой силе на демпфере, создаваемой опрокидывающим моментом, и трение в демпфере будет устранено. Обратите внимание, что пружина обращена к воображаемой точке. Он НЕ обращен к нижнему шаровому шарниру, хотя в большинстве автомобилей разница может быть небольшой. Современные автомобили имеют нижние шаровые шарниры, которые находятся довольно глубоко внутри колес и близко к центральной линии шины, но разница все же есть.

И последний фактор, который следует учитывать. Угол силы пружины будет указывать только на нашу воображаемую точку в одном положении подвески. Как только подвеска перемещается вверх и вниз, угол пружины изменяется, поэтому важно выбрать подходящее положение подвески при настройке угла пружины. В большинстве случаев это будет соответствовать весу автомобиля с 1 или 2 пассажирами, сидящими на передних сиденьях, поскольку это наиболее распространенная нагрузка, которую будет перевозить большинство автомобилей. При любой другой нагрузке, например, при полной загрузке пассажиров с багажом, угол пружины не будет идеальным, и на амортизатор будет оказываться некоторая боковая нагрузка, но это неизбежно. Как и все остальное в автомобилях, вы надеетесь, что нашли наилучший возможный компромисс. По крайней мере, эффект трения будет сведен к минимуму, насколько это возможно.