Подвеска МакФерсон — что это такое? Плюсы и минусы — Рамблер/авто

На легковых автомобилях устанавливаются разные типы подвесок. Но в последнее время одной из самых популярных стала подвеска МакФерсон. Это один из видов подвески легковых автомобилей. Суть ее состоит в том, что она позволяет расположить мотор и КПП поперечно. Но как же устроена эта система? Какие силовые элементы легли в ее основу?

Что представляет собой подрамник? Подрамник это несущий элемент. Крепится он кузову автомобиля за счет сайлентблоков. Ну а при таком креплении нередко возникают шумы и вибрации в салоне автомобиля. И именно поэтому, при креплении подрамника к основе автомобиля, используют специальные опоры, которые изготовлены из резины. Еще на подрамнике строится система рулевого управления любого автомобиля, так как он выступает фундаментом для крепления рулевого механизма.

Как соединяются рычаги с подрамником? Осуществлять управление автомобилем помогают поперечные рычаги. Они крепятся прямо к подрамнику при помощи специальных втулок. К каждому колесу своя втулка и свой поперечный рычаг. Чтобы повысить надежность данной конструкции, крепление специально делают двойным.

Это также придает жесткость этим элементам. Поворотный кулак устанавливается на конце поперечного рычага через шаровую опору. Благодаря тому, что данный элемент подвески соединен с рулевым механизмом, он обеспечивает управление поворотом колеса. Особую устойчивость поворотному кулаку обеспечивает амортизационная стойка. Еще на поворотном кулаке есть специальное отделение для тормозного суппорта.

Какие преимущества имеет подвеска данного типа? Во-первых, она довольно экономичная при производстве. Во-вторых, она имеет небольшие габариты и массу. В-третьих, многие элементы имеют большой запас прочности и простую конструкцию. В каких случаях она применяется?

Она очень часто устанавливается на бюджетные автомобили. Это модели таких автопроизводителей как: Toyota, Kia, Renault, Ford, Hyundai и другие. Ведь затраты на производство довольно небольшие, а конструкция простая. На грузовом транспорте такой тип подвески уже не устанавливается.

Но на легком коммерческом транспорте ставится именно такой вид. Теперь о премиальном сегменте. На дорогих автомобилях устанавливается подвеска на двух рычагах. Она более комфортная. Тем более у нее более высокие показатели кинематики. Но ее производство дороже.

Качество вождения? При езде особых недостатков не возникает. Самым главным плюсом является хорошая устойчивость на плохой дороге и дешевизна в обслуживании. В сравнении с аналогами, ремонт стоит приемлемых денег. Да и ресурс некоторых элементов довольно приличный.

Итог. Независимая подвеска в основном устанавливается на бюджетных автомобилях. И в принципе она проста в изготовлении и недорога в производстве. Но ухудшение кинематики в сравнении с другими видами, вынуждает производителей отказаться от этого типа подвески в пользу более дорогих аналогов.

Независимая пружинная подвеска плюсы и минусы. Разбираемся с подвеской. Зависимая или независимая? Плюсы и минусы. Что такое подвеска

Независимая подвеска – самый популярный вид подвесок. Он отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи. Типов независимой подвески существует много, но самой популярной остается многорычажная «МакФерсон». Она отличается от других хорошими характеристиками и сравнительно низкой стоимостью.

Типы независимых подвесок

В такой подвеске применяется две полуоси вместо одной. Каждая ось закрепляется на шасси с помощью шарнира, благодаря чему обеспечивается перпендикулярное положение колеса по отношению к полуоси. Помимо этого, при поворотах боковые силы подвески могут подбрасывать машину, из-за чего страдает устойчивость автомобиля. Чаще всего этот вид подвески используется для грузовых машин.

Этот тип подвески заключается в том, что каждое колесо на одной оси с обеих сторон прикрепляется к рычагу, намертво закрепленного на раме.

При использовании этой подвески может изменяться колесная база, но колея остается такой же, как и была. Устойчивость этого типа независимой подвески автомобиля не отличается хорошими характеристиками, из-за чего колеса могут поворачиваться вместе с кузовом. Это негативно сказывается на сцеплении шин с дорогой. При движении продольные рычаги берут на себя всю нагрузку со всех направлений. По этой причине данному типу подвески не хватает жесткости и утяжеления. Плюсом подвески на продольных рычагах является возможность сделать ровный пол в машине, благодаря чему внутри увеличивается объем салона. Такая подвеска нередко применяется в производстве легких прицепов.

Подвеска Дюбоне

Этот тип независимой подвески автомобиля применялся на машинах в первой половине ХХ века. На каждом борте автомобиля был рычаг с реактивной тягой. Рычаг оказывал действие на пружину, а реактивная тяга соединялась с кожухом, в котором находилась пружина и передавала усилия при торможении. Этот тип подвески не прижился, потому как из кожуха постоянно вытекала жидкость.

Данный тип подвески – это всего лишь усовершенствованная подвеска на продольных рычагах. Она используется для ведущей оси. Конструкция подвески делает минимальной вероятность изменения ширины между колесами, а также оказывает влияние кренов на наклон колес. Когда во время поворота усиливается подача топлива, задняя часть машины немного приседает, из-за чего происходит развал передних колес. Когда уменьшается подача топлива, передняя часть становится ниже, а задняя часть машины поднимается.

С каждой стороны подвески есть два рычага, которые крепятся на раму внутри на эластичном креплении. Снаружи они соединяются со стойкой колеса. Преимущество данного типа подвески в том, что у Вас есть возможность отрегулировать все необходимые параметры и ее характер во время работы. Эта подвеска очень популярна на , потому как на ней можно отрегулировать:

• Высота центров крена;
• Ширину колеи;
• Развал колес;
• Продольные и поперечные показатели;

В данном типе подвески имеется направляющая стойка и дополнительный нижний рычаг. Это позволяет качаться, когда работает верхний шарнир. Макферсон – это продолжение свечной подвески. Поворотный кулак скользит вверх и вниз по раме направляющей, которая обеспечивает поворот. Тип подвески макферсон очень популярен, потому как подвеска этого типа проста, компактна и недорогая.

Многорычажная подвеска – это подвид подвески на двойных поперечных рычагах. Они применяются на машинах с задним приводом. Долгое время ее использовали спереди, но потом конструкторы смогли повысить управляемость и устойчивость машины. В новой подвеске уже не было ввинчивания.

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном, этот тип подвески используется на . Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на втором это никак не сказывается. Если машина на большой скорости попадает в большую яму, то у нее меньший риск перевернуться, если установлена независимая подвеска автомобиля . Машины с этим типом подвески более безопасны и мобильны. Также у них более высокий уровень сцепления с дорогой, что отчетливо видно на хорошей скорости.

Главный недостаток подвесок такого типа – это более высокая вероятность того, что она быстрее выйдет из строя, чем . Этот момент хорошо заметен во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо идет по препятствию, а второе идет по своей траектории. Из-за этого клиренс становится меньше, в результате чего может повредиться дно машины. Одно можно сказать точно: асфальтовые дороги – стихия независимых подвесок автомобилей.

Давайте не откладывая в долгий ящик сразу же разбираться с темами

. Тем более темы довольно интересные, хотя вот уже вторая подряд про автомобили. Боюсь женской части читателей и пешеходам это не совсем по душе, но так вот случилось Слушаем тему от :

«Как работает подвеска автомобилей? Типы подвесок? От чего зависит жесткость хода машины? Что такое «жесткая, мягкая, упругая…» подвеска»

Рассказываем … о некоторых вариантах (а их ох как много на самом деле оказывается!)

Подвеска осуществляет упругую связь кузова или рамы автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги. В данной статье мы попытаемся рассмотреть наиболее популярные типы автомобильных подвесок.

1. Независимая подвеска на двух поперечных рычагах.

Два вильчатых рычага, обычно треугольных по форме, направляют качение колеса. Ось качения рычагов расположена параллельно продольной оси автомобиля. С течением времени независимая подвеска двухрычажного типа стала стандартным оборудованием автомобилей. В своё время она доказала следующие бесспорные преимущества:

Малая неподресорная масса

Незначительная потребность в пространстве

Возможность корректирования управляемости автомобиля

Доступное совмещение с передним приводом

Главное преимущество такой подвески — возможность для проектировщика путём выбора определённое геометрии рычагов жёстко задать все основные установочные параметры подвески — изменение развала колёс и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту продольного и поперечного центров крена, и так далее. Кроме того, такая подвеска нередко полностью монтируется на крепящейся к кузову или раме поперечине, и таким образом представляет собой отдельный агрегат, который может быть целиком демонтирован с автомобиля для ремонта или замены.

С точки зрения кинематики и управляемости двойные поперечные рычаги считается наиболее оптимальным и совершенным типом, что обуславливает очень широкое распространение такой подвески на спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды «Формулы-1» имеют именно такую подвеску как спереди, так и сзади. Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Достоинства: одна из самых оптимальных схем подвески и этим все сказано.

Недостатки: компоновочные ограничения, связанные с длиной поперечных рычагов (сама подвеска «отъедает» довольно большое пространство у моторного или багажного отсеков).

2. Независимая подвеска с косыми рычагами.

Ось качания расположена диагонально по отношению к продольной оси автомобиля и слегка наклонена к середине автомобиля.

Подвеска этого типа не может устанавливатся на автомобили с передним приводом, хотя доказала свою эффективность на автомобилях малого и среднего класса с задним приводом.

К репление колес на продольных или косых рычагах практически не применяется в современных автомобилях, но наличие такого типа подвески, например, в классических Porsche 911, это определенно повод для обсуждения.

Достоинства:

Недостатки:

3. Независимая подвеска с качающейся осью.

В основе независимой подвески с качающейся осью лежит патент Румплера от 1903 года, который применялся «Даймлер — Бенцем» до семидесятых годов 20-го века. Левая труба полуоси жёстко соединена с корпусом главной передачи, а правая труба имеет пружинное соединение.

4. Независимая подвеска с продольными рычагами.

Независимая подвеска с продольными рычагами была запатентована Порше.К репление колес на продольных или косых рычагах практически не применяется в современных автомобилях, но наличие такого типа подвески, например, в классических Porsche 911, это определенно повод для обсуждения. В противоположности другим решениям, преимуществом этого типа подвески представлялось то, что этот тип оси соединялся с поперечно — торсионной пружинной штангой, что создавало больше места. Проблема, однако, заключалась в том, что возникали реакции сильных поперечных колебаний автомобиля, что могло привести к потере управляемости, чем, например, «прославился» «Ситроен» модели «2 CV».

Этот тип независимой подвески прост, но несовершенен. При работе такой подвески в достаточно больших пределах меняется колёсная база автомобиля, правда колея при этом остаётся постоянной. При повороте колёса в ней наклоняются вместе с кузовом существенно больше, чем в других конструкциях подвесок. Косые рычаги позволяют частично избавиться от главных недостатков подвески на продольных рычагах, но при уменьшении влияние кренов кузова на наклон колес появляется изменение колеи, что тоже сказывается на управляемости и стабильности.

Достоинства: простота, дешевизна, относительная компактность.

Недостатки: устаревшая конструкция, крайне далекая от совершенства.

5. Независимая подвеска с рычагом и пружинной стойкой (Мак-Ферсон).

Так называемая «подвеска Мак-Ферсон» была запатентована в 1945 году. Она представляла собой дальнейшее развитие подвески двухрычажного типа, в которой верхний управляющий рычаг был заменён на вертикальную направляющую. Пружинные стойки «Мак-Ферсон» имеют конструкции для применения как с передней, так и с задней осью. При этом ступица колеса соединяется с телескопической трубой. С передними (управляемыми) колёсами вся стойка соединяется посредством шарниров.

МакФерсон впервые применил на серийном автомобиле модели «Форд Ведет» 1948 года, выпускавшейся французским филиалом компании. Позднее она использовалась на Ford Zephyr и Ford Consul, которые также претендуют на звание первых крупносерийных автомобилей с такой подвеской, так как выпускавший Vedette завод в Пуасси первоначально испытывал большие затруднения с освоением новой модели.

Во многом аналогичные подвески разрабатывались и ранее, вплоть до самого начала XX века, в частности, очень похожий тип был разработан инженером фирмы «Фиат» Guido Fornaca в середине двадцатых годов — считается, что МакФерсон частично воспользовался его разработками.

Непосредственный предок этого типа подвески — разновидность передней подвески на двух поперечных рычагах неравной длины, в которой пружина в едином блоке с амортизатором была вынесена в пространство над верхним рычагом. Это делало подвеску более компактной, и позволяло на переднеприводном автомобиле пропустить между рычагами полуось с шарниром.

Заменив верхний рычаг с шаровой опорой и расположенной над ним блоком амортизатора и пружины на амортизаторную стойку с закреплённым на брызговике крыла поворотным шарниром, МакФерсон получил компактную, конструктивно простую и дешёвую подвеску, названную его именем, которая вскоре была применена на многих моделях компании «Форд» европейского рынка.

В оригинальном варианте такой подвески шаровой шарнир располагался на продолжении оси амортизаторной стойки, таким образом ось амортизаторной стойки была и осью поворота колеса. Позднее, например на Audi 80 и Volkswagen Passat первых поколений, шаровой шарнир стали смещать наружу к колесу, что позволяло получить меньшие, и даже отрицательные значения плеча обкатки.

Массовое распространение эта подвеска получила лишь в семидесятые годы, когда были окончательно решены технологические проблемы, в частности — массового изготовления амортизаторных стоек с необходимым ресурсом. В связи со своей технологичностью и дешевизной данный тип подвески впоследствии быстро нашёл очень широкое применение в автомобилестроении, несмотря на целый ряд недостатков.

В восьмидесятые годы наметилась тенденция к повсеместному использованию подвески макферсон, в том числе — на больших и сравнительно дорогих автомобилях. Однако впоследствии необходимость дальнейшего роста технических и потребительских качеств обусловила возврат на многих сравнительно дорогих автомобилях к подвеске на двойных поперечных рычагах, более дорогой в производстве, но имеющей лучшие параметры кинематики и повышающей ездовой комфорт.

Задняя подвеска типа «Чепмен» — вариант подвески макферсон для заднего моста.

МакФерсон создавал свою подвеску для установки на все колёса автомобиля, как передние, так и задние — в частности, именно так она была использована в проекте Chevrolet Cadet. Однако на первых серийных моделях подвеска его разработки была применена только спереди, а задняя из соображений упрощения и удешевления оставалась традиционной, зависимой с жёстким ведущим мостом на продольных рессорах.

Только в 1957 году инженер фирмы «Лотус» Колин Чепмен применил аналогичную подвеску для задних колёс модели «Лотус Элит», поэтому её в англоязычных странах принято называть «подвеской Чепмена». Но, к примеру, в Германии такой разницы не делается, и сочетание «задняя подвеска макферсон» считается вполне допустимым.

Наиболее значительными преимуществами системы является её компактность и малая неподрессорная масса. Подвеска «Мак-Ферсон» получила широкое распространение благодаря невысокой стоимости, нетрудоемкости изготовления, компактности, а также возможностям дальнейшей доработки.

6. Независимая подвеска с двумя поперечными рессорами.

В 1963 году компания «Дженерал Моторз» разработала «Корвет» с исключительным решением подвески — независимая подвеска с двумя поперечными рессорами. Раньше предпочтение отдавалось спиральным пружинам, а не рессорам. Позднее, в 1985 году, «Корвет» первых выпусков снова оборудован подвеской с поперечными рессорами, изготовленными из пластика. Однако, в общем, эти конструкции не были удачными.

7. Независимая свечная подвеска.

Этот тип подвески устанавливался на мадели ранних выпусков, например, на «Лянча-Лямбда» (1928 год). В подвесках этого типа колесо вместе с поворотным кулаком перемещается вдоль вертикальной направляющей, смонтированной внутри колёсного кожуха. Внутри или снаружи этой направляющей установлена винтовая пружина. Эта конструкция, однако, не обеспечивает положения колёс, необходимого для оптимального контакта с дорожным покрытием и управляемости.

С амый распространённый в наши дни тип независимой подвески легкового автомобиля. Характеризуется простотой, дешевизной, компактностью и сравнительно неплохой кинематикой.

Это подвеска на направляющей стойке и одном поперечном рычаге, иногда с дополнительным продольным рычагом. Основной идеей при проектировании этой схемы подвески были отнюдь не управляемость и комфорт, а компактность и простота. При довольно средних показателях, помноженных на необходимость серьезного усиления места крепления стойки к кузову и довольно серьезную проблему передаваемых на кузов дорожных шумов (и еще целым ворохом недостатков), подвеска оказалась настолько технологична и настолько пришлась по душе компоновщикам, что до сих пор применяется практически повсеместно. Фактически, только эта подвеска позволяет конструкторам располагать силовой агрегат поперечно. Подвеска макферсон может использоваться как для передних, так и для задних колёс. Однако в англоязычных странах аналогичную подвеску задних колёс принято называть «подвеской Чепмена». Так же эту подвеску иногда называют термином «свечная подвеска» или «качающаяся свеча». На сегодняшний день наблюдается тенденция к переходу от классического макферсон к схеме с дополнительным верхним поперечным рычагом (получается некий гибрид макферсон и подвески на поперечных рычагах), что позволяет, сохранив относительную компактность, серьезно улучшить показатели управляемости.

Достоинства: простота, дешевизна, малые неподрессоренные массы, удачная схема для различных компоновочных решений в малых пространствах.

Недостатки: шумность, низкая надежность, малая компенсация крена («клевка» при торможении и «приседания» при разгоне).

8. Зависимая подвеска.

Зависимая подвеска в основном применяется для задней оси. В качестве передней подвески она применена на «джипах». Этот тип подвески был основным до примерно тридцатых годов 20-го века. В их комплектацию также входили рессоры с спиральные пружины. Проблемы, связанные с этим типом подвески, касаются большой массы неподрессорнных деталей, особенно для осей ведущих колёс, а также невозможности обеспечить оптимальные углы установки колёс.

С амый старый тип подвески. Историю свою ведет еще от телег и повозок. Основной принцип ее заключается в том, что колеса одной оси связаны между собой жесткой балкой, называемой чаще всего «мостом».

В большинстве случаев, если не касаться экзотических схем, мост может быть закреплен как на рессорах (надежно, но не комфортно, довольно посредственная управляемость), так и на пружинах и направляющих рычагах (лишь чуть менее надежно, зато комфорта и управляемости становится сильно больше). Применяется там, где требуется что-то действительно крепкое. Ведь крепче стальной трубы, в которую запрятаны, например, приводные полуоси, пока еще ничего не придумано. В современных легковых автомобилях практически не встречается, хотя исключения есть. Ford Mustang, например. Во внедорожниках и пикапах применяется чаще (Jeep Wrangler, Land Rover Defender, Mercedes Benz G-Class, Ford Ranger, Mazda BT-50 и так далее), но тенденция к всеобщему переходу на независимые схемы видна невооруженным взглядом — управляемость и скорость сейчас востребованы больше, чем «бронебойность» конструкции.

Достоинства: надежность, надежность, надежность и еще раз надежность, простота конструкции, неизменные колея и дорожный просвет (на бездорожье это плюс, а не минус, как почему-то многие считают), большие хода, позволяющие преодолевать серьезные препятствия.

Недостатки: При отработке неровностей и в поворотах колеса всегда движутся вместе (они жестко связаны), что, в совокупности с высокими неподрессоренные массами (мост тяжелый — это аксиома), не лучшим образом сказывается на стабильности движения и управляемости.

На поперечной рессоре

Этот очень простой и дешёвый тип подвески широко применялся в первые десятилетия развития автомобиля, но по мере роста скоростей движения почти совершенно вышел из употребления.
Подвеска состояла из неразрезной балки моста (ведущего или не ведущего) и расположенной над ним полуэллиптической поперечной рессоры. В подвеске ведущего моста возникала необходимость размещения его массивного редуктора, поэтому поперечная рессора имела форму прописной буквы «Л». Для уменьшения податливости рессоры использовались продольные реактивные тяги.
Этот тип подвески наиболее известен по автомобилям Ford T и Ford A/ ГАЗ-А. На автомобилях «Форд» этот тип подвески использовался вплоть до модели 1948 года (включительно). Инженеры ГАЗ-а же отказались от него уже на модели ГАЗ-М-1, созданной на основе Ford B, но имевшей полностью переработанную подвеску на продольных рессорах. Отказ от такого типа подвески на поперечной рессоре в данном случае был связан в наибольшей степени с тем, что она, по опыту эксплуатации ГАЗ-А, обладала недостаточной живучестью на отечественных дорогах.

На продольных рессорах

Это, самый древний вариант подвески. В ней балка моста подвешена на двух продольно ориентированных рессорах. Мост может быть как ведущим, так и не ведущим, и расположен как над рессорой (обычно на легковых автомобилях), так и под ней (грузовики, автобусы, внедорожники). Как правило крепление моста к рессоре осуществляется при помощи металлических хомутов примерно в её середине (но обычно с небольшим смещением вперёд).

Рессора в её классическом виде представляет собой пакет из упругих металлических листов, соединённых хомутами. Лист, на котором расположены ушки крепления рессоры, называется коренным — как правило, его делают самым толстым.
В последние десятилетия наблюдается переход к мало- или даже однолистовым рессорам, иногда для них используются неметаллические композитные материалы (углепластики и так далее).

С направляющими рычагами

Существуют самые различные схемы таких подвесок с различным количеством и расположением рычагов. Часто применяется показанная на рисунке пятирычажная зависимая подвеска с тягой Панара. Её преимущество в том, что рычаги жёстко и предсказуемо задают движение ведущего моста по всем направлениям — вертикальном, продольном и боковом.

Более примитивные варианты имеют меньшее число рычагов. Если рычага всего два, при работе подвески они перекашиваются, что требует либо их собственной податливости (например, на некоторых «Фиатах» начала шестидесятых годов и английских спорткарах рычаги в пружинной задней подвеске делались упругими, пластинчатыми, по сути — аналогичными четверть-эллиптическим рессорам), либо особого шарнирного соединения рычагов с балкой, либо податливости самой балки на кручение (так называемая торсионно-рычажная подвеска с сопряжёнными рычагами, до сих пор широко распространённая на переднеприводных автомобилях
В качестве упругих элементов могут использоваться как витые пружины, так и например пневмобаллоны (особенно на грузовиках и автобусах, а также — влоурайдерах) . В последнем случае требуется жёсткое задание движения направляющего аппарата подвески по всем направлениям, так как пневмобаллоны не способны воспринимать даже небольшие поперечные и продольные нагрузки.

9. Зависимая подвеска типа «Де-Дион».

Фирма «Де Дион-Бутон» в 1896 году разработала конструкцию задней оси, которая позволяла разделить корпус дифференциала и ось. В подвески конструкции «Де Дион-Бутон» крутящий момент воспринимался днищем кузова автомобиля, а на жёсткой оси крепились ведущие колёса. При данной конструкции масса неамортизируемых деталей значительно сокращалась. Такой тип подвески широко применяла фирма «Альфа Ромео». Само собой разумеется, что такая подвеска может работать только на задней ведущей оси.

Подвеска «Де Дион» в схематичном изображении: голубой — неразрезная балка подвески, жёлтый — главная передача с дифференциалом, красный — полуоси, зелёный — шарниры на них, оранжевый — рама или кузов.

Подвеску «Де Дион» можно охарактеризовать как промежуточный тип между зависимыми и независимыми подвесками. Этот тип подвески может использоваться только на ведущих мостах, точнее говоря, только ведущий мост может иметь тип подвески «Де Дион», так как она была разработана как альтернатива неразрезному ведущему мосту и подразумевает наличие на оси ведущих колёс.
В подвеске «Де Дион» колёса соединены сравнительно лёгкой, так или иначе подрессоренной неразрезной балкой, а редуктор главной передачи неподвижно крепится к раме или кузову и передаёт вращение на колёса через полуоси с двумя шарнирами на каждой.
Это позволяет свести к минимуму неподрессоренные массы (даже по сравнению со многими видами независимой подвески). Иногда для улучшения этого эффекта даже тормозные механизмы переносят к дифференциалу, оставляя неподрессоренными лишь ступицы колёс и сами колёса.
При работе такой подвески изменяется длина полуосей, что вынуждает выполнять их с подвижными в продольном направлении шарнирами равных угловых скоростей (как на переднеприводных автомобилях). На английском Rover 3500 использовались обычные карданные шарниры, и для компенсации балку подвески пришлось выполнить с уникальной конструкции скользящим шарниром, позволявшим ей увеличивать или уменьшать свою ширину на несколько сантиметров при сжатии и отбое подвески.
«Де Дион» является технически весьма совершенным типом подвески, и по кинематическим параметрам превосходит даже многие виды независимых, уступая лучшим из них лишь на неровной дороге, и то по отдельным показателям. При этом и себестоимость его достаточно высока (выше, чем у многих типов независимой подвески), поэтому применяется она сравнительно редко, обычно — на спортивных автомобилях. Например, такую подвеску имели многие модели Alfa Romeo. Из недавних автомобилей с такой подвеской можно назвать Smart.

10. Зависимая подвеска с дышлом.

Эта подвеска может быть рассмотрена, как полузависимая. В её сегодняшнем виде она была разработана в семидесятые годы для компактных автомобилей. Данный тип оси впервые был серийно установлен на «Ауди 50». Сегодня примером такого автомобиля может служить «Лянча Y10». Подвеска собрана на изогнутой впереди трубе, на обоих концах которой смонтированы колеса с подшипниками. Выступающий вперёд изгиб образует собственно дышло, закреплённое на кузове резинометаллическим подшипником. Боковые силы передают две симметричные косые реактивные штанги.

11. Зависимая подвеска со связанными рычагами.

Подвеска со связанными рычагами представляет собой ось, которая является полузависимой подвеской. Подвеска имеет жёсткие продольные рычаги, соединённые друг с другом жёстким упругим торсионом. Такая конструкция в принципе заставляет рычаги колеботься синхронно друг с другом, но за счёт закручивания торсиона даёт им некоторую степень независимости. Этот тип можно условно считать полузависимым. В этом виде подвеска применяется на модели «Фольксваген — Гольф». Вообще она имеет достаточно много разновидностей конструкции и очень широко используется для задней оси переднеприводных автомобилей.

12. Торсионная подвеска

Торсионная подвеска — это металлические торсионные валы, работающие на кручение, один конец которой крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью. Торсионная подвеска изготавливается из термически обработанной стали, которая позволяет выдерживать значительные нагрузки при кручении. Основной принцип действия торсионной подвески — это работа на изгиб.

Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение торсионной подвески в основном используется на больших и тяжелых грузовых автомобилях. На легковых автомобилях, как правило, используются поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях торсионная подвеска обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальную величину затухания колебаний колес и кузова, уменьшает колебания управляемых колес.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с использованием мотора, который стягивает балки для придания дополнительной жесткости, в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Подвеска с регулируемой высотой может использоваться при замене колес, когда транспортное средство приподымается при помощи трех колес, а четвертое поднимается без помощи домкрата.

Основное преимущество торсионных подвесок — это долговечность, легкость в регулировании высоты и компактность по ширине транспортного средства. Она занимает значительно меньше пространства, нежели пружинные подвески. Торсионная подвеска очень легка в эксплуатации и техническом обслуживании. Если торсионная подвеска разболталась, то отрегулировать положения можно с помощью обычного гаечного ключа. Достаточно забраться под низ автомобиля и подтянуть нужные болты. Однако главное не переусердствовать, чтобы избежать излишней жесткости хода при движении. Регулировать торсионные подвески намного легче, чем регулировать пружинные подвески. Производители автомобилей меняют торсионную балку для регулирования положения движения в зависимости от веса двигателя.

Прототипом современной торсионной автомобильной подвески можно назвать устройство, которое использовалось в Фольсваген “Битл” в 30-х годах прошлого столетия. Это устройство было модернизировано чехословацким профессором Ледвинка до той конструкции, которую мы сегодня знаем, и установлена на Татре в середине 30-х годов. А в 1938 Фердинанд Порше скопировал дизайн торсионной подвески Ледвинки и внедрил ее в массовое производство KDF-Wagen.

Торсионная подвеска широко применялась на военной технике во время Второй мировой войны. После войны автомобильная торсионная подвеска применялась в основном на европейских автомобилях (в том числе легковых) таких, как Ситроен, Рено и Фольсваген. Со временем производители легковых автомобилей отказались от использования торсионных подвесок на пассажирских легковых машинах по причине сложности изготовления торсионов. В наши дни торсионная подвеска в основном используется на грузовых автомобилях и внедорожниках у таких производителей, как Форд, Додж, Дженерал Моторс и Мицубиси Паджеро.

Теперь о наиболее часто встречающихся заблуждениях.

«Пружина просела и стала мягче»:

Нет, жесткость пружины не изменяется. Изменяется только её высота. Витки становятся ближе друг к другу и машина опускается ниже.
1. «Рессоры выпрямились, значит просели»: Нет, если рессоры прямые, это не значит что они просевшие. Например на заводском сборочном чертеже шасси УАЗ 3160, рессоры абсолютно прямые. У Хантера они имеют едва заметный для невооруженного глаза изгиб 8мм, что тоже конечно же воспринимается как «прямые рессоры». Для того чтобы определить просели рессоры или нет, можно замерить какой-нибудь характерный размер. Например между нижней поверхностью рамы над мостом и поверхностью чулка моста под рамой. Должно быть порядка 140мм. И ещё. Прямыми эти рессоры задуманы не случайно. При расположении моста под рессорой, только таким образом они могут обеспечить благоприятную характеристику уплавляемости: при крене не подруливать мост в сторону избыточной поворачиваемости. Про поворачиваемость можно почитать в разделе «Управляемость автомобиля». Если же каким-то образом (добавив листы, проковав ресоры, добавив пружины итд) добиться того чтобы они стали выгнутыми, то автомобиль будет склонен к рысканью на большой скорости и другим неприятным свойствам.
2. «Я отпилю от пружины пару витков, она просядет и станет мягче» : Да, пружина действительно станет короче и возможно при установке на машину, машина просядет ниже чем с полной пружиной. Однако, при этом пружина станет не мягче а наоборот жесче пропорционально длине отпиленного прутка.
3. «Я поставлю дополнительно к рессорам пружины (комбинированную подвеску), рессоры расслабятся и подвеска станет мягче. При обычной езде рессоры работать не будут, будут работать только пружины, а рессоры только при максимальных пробоях» : Нет, жесткость в этом случае увеличится и будет равна сумме жесткости рессоры и пружины, что отрицательно скжется не только на уровне комфорта но и на проходимости (о влиянии жесткости подвески на комфорт позже). Для того чтобы таким методом добиться переменной характеристики подвески, необходимо изогнуть пружиной рессору до свободного состояния рессоры и через это состояние перегнуть (тогда рессора изменит направление усилия и пружина и рессора начнут работать враспор). А например для малолистовой рессоры УАЗа с жесткостью 4кг/мм и подрессоренной массе 400кг на колесо, это означает лифт подвески более чем на 10см!!! Даже если осуществить этот ужасный лифт пружиной, то помимо потери устойчивости автомобиля, кинематика изогнутой рессоры сделает автомобиль совершенно неуправляемым (см п. 2)
4. «А я (например дополнительно к п. 4) уменьшу количество листов в рессоре» : Уменьшение количества листов в рессоре действительно однозначно означает снижение жесткости рессоры. Однако, во-первых это не обязательно означает изменение её изгиба в свободном состоянии, во-вторых она становится более склонна к S-образному изгибу (наматывание вокруг моста вод действием реактивного момента на мосту) и в-третьих рессора конструируется как «балка равного сопротивления изгибу» (кто изучал «СопроМат», тот знает что это такое). Например у 5-листовых рессор от Волги-седана и более жестких 6-листовых рессор от Волги-универсала одинаковый только коренной лист. Казалось бы в производстве дешевле все части унифицировать и сделать только один дополнительный лист. Но так нельзя т.к. при нарушении условия равного сопротивления изгибу нагрузка на листы рессоры становится неравномерной по длине и лист быстро выходит из строя на более нагруженном участке. (Сокращается срок службы). Изменять количество листов в пакете очень не рекомендую и тем более собирать рессоры из листов от разных марок автомбилей.
5. «Мне нужно увеличить жесткость чтобы не пробивало подвеску до отбойников» или «у внедорожника должна быть жесткая подвеска». Ну во-первых «отбойниками» они называются только в простонародии. На самом деле это дополнительные упругие элементы, т.е. они там специально стоят для того чтобы до них пробивало и чтобы в конце хода сжатия увеличивалась жесткость подвески и обеспечивалась необходимая энергоёмкость при меньшей жесткости основного упругого элемента (пружины/рессоры). При увеличении жесткости основных упругих элементов так же ухудшается проходимость. Казалось бы какая связь? Предел тяги по сцеплению, который можно развить на колесе, (помимо коэффициента трения) зависит от того, с какой силой это колесо прижато к поверхности по которой едет. Если автомобиль едет по ровной поверхности, то эта сила прижатия зависит только от массы автомобиля. Однако если поверхность не ровная, эта сила начинает зависеть от характеристики жесткости подвески. Например представим 2 автомобиля равной подрессоренной массы по 400кг на колесо, но с разной жесткостью пружин подвески 4 и 2 кг/мм соответственно, передвигающихся по одной и той же неровной поверхности. Соответственно при проезде неровности высотой 20см одно колесо сработало на сжатие на 10см, другое на отбой на те же 10см. При разжимании пружины жесткостью 4кг/мм на 100мм, усилие пружины уменьшилось на 4*100=400кг. А у нас всего 400кг. Значит тяги на этом колесе уже нет, а если у нас на оси открытый дифференциал или дифференциал ограниченного трения (ДОТ) (например винтовой «Квайф»). В случае же если жесткость 2 кг/мм, то усилие пружины уменьшилось только на 2*100=200кг, а значит 400-200-200 кг всё ещё давит и мы можем обеспечить по крайней мере половинную тягу на оси. При чем в случае если стоит ДОТ, а у большинства их коэффициент блокировки 3, при наличии какой-то тяги на одном колесе с худшей тягой, на второе колесо передаётся в 3 раза больший момент. И примерчик: Самая мягкая подвеска УАЗа на малолистовых рессорах (Хантер, Патриот) имеет жесткость 4кг/мм (и пружина и рессора), в то время как у старого Рэнджровера примерно такой же массы как Патриот, на передней оси 2.3 кг/мм, а на задней 2.7кг/мм.
6. «У легковых автомобилей с мягкой независимой подвеской пружины должны быть мягче» : Совсем не обязательно. Например в подвеске типа «МакФерсон», пружины действительно работают напрямую, но в подвесках на двойных поперечных рычагах (передняя ВАЗ-классика, Нива, Волга) через передаточное число равное соотношению расстояния от оси рычага до пружины и от оси рычага до шаровой опоры. При такой схеме жесткость подвески не равна жесткости пружины. Жесткость пружины значительно больше.
7. «Лучше ставить жесткие пружины чтобы автомобиль был мене валким и следовательно более устойчивым» : Не совсем так. Да, действительно чем больше вертикальная жесткость, тем больше угловая жесткость (отвечающая за крен кузова при действии центробежных сил в поворотах). Но перенос масс вследствие крена кузова значительно меньшим образом влияет на устойчивость автомобиля чем скажем высота центра тяжести, которым джиперы часто очень расточительно бросаются лифтуя кузов только ради того чтобы не пилить арки. Автомобиль должен крениться, крен это не зачит плохо. Это важно для информативности при вождении. При конструировании в большинство автомобилей закладывается стандартная величина крена 5 градусов при окружном ускорении 0.4g (зависит от соотношения радиуса поворота и скорости движения). Отдельные автопроизводители закладывают крен на меньший угол для создания иллюзии устойчивости для водителя.

А что мы все про подвеску и подвеску, давайте вспомним, Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия —

Существует два варианта подрессоривания кузова автомобиля – зависимая и независимая подвеска. В современных легковых автомобилях применяется, как правило, независимая подвеска. Это подразумевает, что колеса на одной оси не имеют жесткой связки друг с другом, а изменение положения относительно кузова машины одного никак или почти никак не влияет на положение второго. При этом углы развала и схождения колес способны меняться в довольно значительных пределах.

Подвеска с качающимися полуосями

Это один из наиболее простых и дешевых видов подвески. Основным ее элементом являются полуоси, имеющие шарниры на внутренних концах, посредством которых они соединяются с дифференциалом. Внешние концы жестко соединяются со ступицей. В роли упругих элементов выступают пружины или листовые рессоры. Особенность конструкции заключается в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.

Дополнительно в конструкции могут присутствовать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных машин, выпускавшихся в середине прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.

Недостаток такой независимой подвески в ее кинематическом несовершенстве. Это значит, что при движении по неровным дорогам развал колес и ширина колеи меняются в больших пределах, что негативно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметным на скоростях более 60 км/ч. Среди достоинств можно назвать простое устройство, дешевое обслуживание и ремонт.

Подвеска на продольных рычагах

Существует две разновидности независимой подвески на продольных рычагах. В первой в качестве упругих элементов используются пружины, а во второй – торсионы. Колеса автомобиля крепятся к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно сочленяются с рамой или кузовом. Свое применение такая подвеска нашла во многих французских переднеприводных авто, выпускавшихся в 70-80-е годы, а также мотороллерах и мотоциклах.

Среди достоинств такой конструкции также можно назвать простое устройство, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля абсолютно ровным. Недостатков она имеет куда больше: во время движения в значительных пределах меняется колесная база , а в поворотах автомобиль сильно кренится, а значит, и управляемость далека от идеала.

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.

Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:

1. одношарнирные;
2. двухшарнирные.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.

По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Ее второе название «система Порше», по фамилии изобретателя. В такой подвеске с каждой стороны автомобиля присутствуют по два продольных рычага, а роль упругих элементов выполняют торсионные валы, расположенные друг над другом. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, мотор которых расположен сзади (модели ранних спортивных машин Порше, Фольксваген Жук и Фольксваген Транспортер первого поколения).

Независимая подвеска на продольных рычагах отличается компактностью, кроме того, она позволяет вынести салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя разместить между колесными арками, а значит, сократить длину машины. Из минусов можно отметить изменения колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала колес при кренах кузова. Также, вследствие того, что рычаги подвергаются постоянным сильным нагрузкам на изгиб и кручение, приходится усиливать их, увеличивая размер и массу.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство данного вида независимой подвески следующее: по обеим сторонам автомобиля поперечно расположены два рычага, которые одной стороной подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а вторым – с амортизационной стойкой. Если это передняя подвеска, то стойка поворотная, с шаровыми шарнирами, имеющими две степени свободы, если задняя – то стойка неповоротная, с цилиндрическими шарнирами, имеющими одну степень свободы.

Упругие элементы применяются различные:

• витые пружины;
• торсионы;
• рессоры;
• гидропневматические элементы;
• пневматические баллоны.

На многих автомобилях элементы подвески крепятся к поперечине, которая жестко соединена с кузовом. Это значит, что можно снять всю конструкцию целиком, как отдельный узел, и проводить ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, жестко задав тем самым требуемые параметры. Тем самым обеспечивается хорошая управляемость. По этой причине подвеска на двойных поперечных рычагах применяется в гоночных автомобилях. С точки зрения кинематики эта подвеска не имеет недостатков.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажная подвеска. Она сходна по своему строению с подвеской на двойных поперечных рычагах и применяется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на машинах класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает машине наилучшую управляемость. Благодаря ей можно добиться эффекта подруливания задних колес, который позволяет уменьшить радиус разворота автомобиля, и лучшепозволяет держать траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска имеет и недостатки, правда, они не носят эксплуатационного характера – велика стоимость конструкции, сложность проектирования и ремонта.

Подвеска типа МакФерсон

Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А – С выполнена по типу «МакФерсон». Основные элементы конструкции – амортизационные стойки и витая пружина в роли упругого элемента. Более подробно устройство подвески МакФерсон , ее достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует считать, что одна из них лучше другой, поскольку их предназначение и область применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, и это ценное качество для машины, которая ездит преимущественно по бездорожью. Именно поэтому у внедорожников применяется пружинная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может обеспечить этого, и реальный клиренс может оказаться меньше заявленного, однако ее стихия – асфальтовые дороги, на которых она, бесспорно, выигрывает у моста в управляемости и комфорте.

В независимой подвеске колёса одной оси не имеют жёсткой связи, и перемещение одного из них либо никак не влияет на второе, либо имеет на него лишь небольшое влияние. При этом установочные параметры такие, как: колея, развал колёс, а в некоторых типах и колёсная база, меняются при сжатии и отбое подвески, иногда в весьма значительных пределах.

С качающимися полуосями

Подвеска с качающимися полуосями имеет по одному шарниру на каждой из них. Это обеспечивает их независимое подрессоривание, но при работе подвески такого типа изменяются в больших пределах как колея, так и развал колёс, что делает такую подвеску кинематически несовершенной. Благодаря простоте и дешевизне такая подвеска одно время широко использовалась в качестве ведущего заднего моста на заднеприводных автомобилях. Однако по мере роста скоростей и требований к управляемости от неё стали повсеместно отказываться, как правило- в пользу более сложной, но и более совершенной подвески на продольных или косых рычагах. Например, ЗАЗ-965 имел качающиеся полуоси в задней подвеске, но его преемник ЗАЗ-966 уже получил косые рычаги и полуоси с двумя шарнирами на каждой. Точно такую же трансформацию претерпела и задняя подвеска второго поколения американского Chevrolet Corvair.

На переднем мосту такая подвеска применялась очень редко, и практически исключительно на малоскоростных, лёгких заднемоторных автомобилях (например, Hillman Imp). Существовали и улучшенные варианты такой подвески. Например, на некоторых моделях Mercedes-Benz шестидесятых годов использовался задний мост с одним шарниром посередине, половинки которого работали как качающиеся полуоси. Такой вариант подвески отличается меньшим изменением её установочных параметров при работе. Между половинками моста устанавливался дополнительный пневматический упругий элемент, позволявший регулировать высоту кузова автомобиля над дорогой.

На некоторых автомобилях, например, пикапах «Форд» середины 1960-х годов, применялись не ведущие мосты с качающимися полуосями, точки крепления которых были расположены близко к колёсам противоположного борта. Полуоси при этом получались очень длинными, почти во всю колею автомобиля, и изменение колеи и развала колёс было не так заметно.

На продольных рычагах

В этой подвеске каждое из колёс одной оси прикреплено к продольному рычагу, закреплённому на раме или кузове подвижно. Этот тип независимой подвески прост, но несовершенен. При работе такой подвески в достаточно больших пределах меняется колёсная база автомобиля, правда колея при этом остаётся постоянной. При повороте колёса в ней наклоняются вместе с кузовом существенно больше, чем в других конструкциях подвесок. Продольные рычаги воспринимают усилия, действующие во всех направлениях, а значит- подвергаются большим нагрузкам на кручение и изгиб, что требует их большой жёсткости и, соответственно, утяжеления.

Кроме того, для неё характерно очень низкое, в районе полотна дороги, расположение центра крена, что является недостатком для задней подвески. Помимо простоты, в качестве преимущества такой подвески можно назвать то, что между рычагами пол можно выполнить совершенно ровным, увеличив объём, доступный для пассажирского салона или багажника. Это особенно чувствуется при применении в качестве упругих элементов торсионов, благодаря чему подвеска на продольных рычагах с поперечными торсионными валами в своё время широко использовалась на французских автомобилях.

В своё время (преимущественно 1970-е- 1980-е годы) такая подвеска с традиционными пружинными или (Citroёn, Austin) гидропневматическими упругими элементами довольно широко применялась на задней оси переднеприводных автомобилей. Однако впоследствии она в этой роли была вытеснена разработанной «Ауди» полузависимой подвеской со связанными рычагами, более компактной и технологичной типа «МакФерсон» (в англоязычных странах такую подвеску на задней оси называют «Чепмен») или (уже в конце 1980-х… 1990-е годы) наиболее кинематически совершенной на двойных поперечных рычагах

В качестве передней такая подвеска изредка применялась на конструкциях, разработанных до 1950-х годов, а впоследствии- ввиду своего несовершенства практически исключительно на дешёвых малоскоростных автомобилях (например, Citroen 2CV). Кроме того, подвеска на продольных рычагах очень широко применяется на лёгких прицепах.

На косых рычагах

Это по сути разновидность подвески на продольных рычагах, созданная в стремлении избавиться от её врождённых недостатков. Она почти всегда используется на задней ведущей оси. В ней оси качания рычагов расположены под некоторым углом. Благодаря этому изменение колёсной базы минимизируется по сравнению с подвеской на продольных рычагах, уменьшается и влияние кренов кузова на наклон колёс (но появляется изменение колеи).

Существует два вида такой подвески

В первом используется по одному шарниру на каждой полуоси, как в подвеске с качающимися полуосями (иногда её и считают разновидностью последней), при этом ось качания рычага должна проходить через центр шарниров полуосей (расположенных в районе их прикрепления к дифференциалу), то есть расположена под углом 45 градусов к поперечной оси автомобиля. Это удешевляет подвеску, но при её работе сильно меняются развал и схождение колёс, в повороте наружное колесо «подламывается» под кузов, а центр крена оказывается очень высоким (те же недостатки характерны и для подвески на качающихся полуосях). Этот вариант применялся практически исключительно на дешёвых, лёгких и малоскоростных, как правило- заднемоторных автомобилях (ЗАЗ-965, Fiat 133, и так далее).

Во втором варианте (именно он показан на иллюстрации) каждая полуось имеет по два шарнира- внутренний и внешний, при этом ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир, и её угол с поперечной осью автомобиля составляет не 45, а 10-25 градусов, что более выгодно с точки зрения кинематики подвески. Это уменьшает изменение колеи и развала колёс до приемлемых величин.

Второй вариант в 1970-е… 1980-е годы очень широко применялся на заднеприводных автомобилях, как правило непосредственно заменив использовавшиеся на предыдущих поколениях зависимые подвески с неразрезным мостом. Можно назвать такие модели, как «Запорожец» ЗАЗ-966 и −968, BMW 3-й… 7-й серии, некоторые модели Mercedes-Benz, Ford Granada, Ford Sierra, Ford Scorpio, Opel Senator, Porsche 911 и так далее. В качестве упругих элементов применялись как традиционные витые пружины, так и торсионные валы, иногда- пневмобаллоны. Впоследствии по мере совершенствования подвесок автомобилей и повышения требований к устойчивости и управляемости он был вытеснен либо более дешёвой и компактной подвеской «МакФерсон» («Чепмен»), либо более совершенной на двойных поперечных рычагах, и сегодня применяется весьма редко.

На переднеприводных автомобилях такая подвеска применялась редко, так как для них её кинематические преимущества мало значимы (в них роль задней подвески вообще намного меньше, чем у заднеприводных). Из примеров можно назвать, например,Trabant, у которого упругим элементом в подвеске на косых рычагах служила закреплённая в своём центре на кузове поперечная рессора, концы которой крепились к концам А-образных косо расположенных рычагов.

На продольных и поперечных рычагах

Это сложный и очень редко встречавшийся тип подвески

По сути он был вариантом подвески макферсон, но для разгрузки брызговика крыла пружины располагались не вертикально, а горизонтально продольно, и упирались задним торцом в перегородку между моторным отсеком и салоном (щит передка). Для передачи усилия от амортизаторной стойки на пружины было необходимо введение дополнительного качающегося в вертикальной плоскости продольного рычага с каждого борта, передний конец которого шарнирно закрепляются наверху стойки, задний— также шарнирно на щите передка, а в его средней части имелся упор для переднего торца пружины. Из-за своей сравнительной сложности такая подвеска потеряла основные преимущества схемы макферсон— компактность, технологическую простоту, небольшое количество шарниров и малую себестоимость, сохранив все её кинематические недостатки.

Такую подвеску имели английские «Роверы» 2200 TS и 3500 V8, а также немецкие Glas 700, S1004 и S1204. Похожие дополнительные продольные рычаги имелись в передней подвеске первого «Мерседеса» S-класса, но пружины располагались всё же традиционно— в вертикальном положении между кузовом и нижними поперечными рычагами, а сами небольшие продольные рычажки служили только для улучшения кинематики.

На двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей- характерными примерами её использования являются «Фольксваген Жук» и первые поколения «Фольксваген Транспортер», ранние модели спорткаров «Порше», а также мотоколяска С3Д и «Запорожец».

Все они имели по сути общую конструкцию (так называемая «система Порше», в честь изобретателя)- в качестве упругих элементов применялись расположенные друг над другом поперечные торсионные валы, соединяющие пару рычагов, причём торсионы были заключены в образовывавшие поперечину подвески трубы (у поздних моделей «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов применялись также цилиндрические витые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить длину заднемоторного автомобиля. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и так же присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.

На двойных поперечных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны автомобиля расположены два поперечных рычага, внутренние концы которых подвижно закреплены на кузове, поперечине или раме, а внешние соединены со стойкой, несущей колесо— как правило поворотной в передней подвеске и неповоротной в задней. Обычно верхние рычаги короче нижних, что обеспечивает выгодное с точки зрения кинематики изменение развала колёс в сторону большего отрицательного при ходе сжатия подвески. Рычаги могут быть как параллельны друг другу, так и находиться друг относительно друга под определённым углом в продольной и поперечной плоскостях. Наконец, один из рычагов или они оба могут быть заменены поперечной рессорой (о таком типе подвески см. ниже).

Фундаментальное преимущество такой подвески— возможность для проектировщика путём выбора определённой геометрии рычагов жёстко задать все основные установочные параметры подвески— изменение развала колёс и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту продольного и поперечного центров крена, и так далее. Кроме того, такая подвеска нередко полностью монтируется на крепящейся к кузову или раме поперечине, и таким образом представляет собой отдельный агрегат, который может быть целиком демонтирован с автомобиля для ремонта или замены.
С точки зрения кинематики и управляемости двойные поперечные рычаги считаются наиболее совершенным типом направляющего аппарата, что обуславливает очень широкое распространение такой подвески на спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды «Формулы-1» имеют именно такую подвеску как спереди, так и сзади. Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Если подвеска на поперечных рычагах используется для подрессоривания поворотных колёс, её конструкция должна обеспечивать их поворот на необходимые углы. Для этого либо саму соединяющую рычаги стойку выполняют поворотной, используя для её соединения с рычагами специальные шаровые шарниры с двумя степенями свободы (их часто называют «шаровые опоры», но на самом деле опорой из них является только нижний шарнир, на который стойка действительно опирается), либо стойка выполняется неповоротной и качается на обычных цилиндрических шарнирах с одной степенью свободы (например, резьбовых втулках), а поворот колёс обеспечивается за счёт вращающегося в подшипниках вертикального стержня-шкворня, играющего роль реально существующей оси поворота колёс.

Даже если в подвеске конструктивно отсутствуют шкворни, и стойка выполнена поворотной на шаровых шарнирах— всё равно часто говорят о шкворне («виртуально») как оси поворота колёс, а также об углах его наклона— продольном («кастер») и поперечном. В настоящее время шкворни используются как правило в подвесках грузовиков, автобусов, тяжёлых пикапов и внедорожников, а в подвесках легковых автомобилей при необходимости обеспечения поворота колёс применяются стойки с шаровыми шарнирами, так как они не требуют частой смазки.

Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрес­соренной и неподрессоренными массами Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу. Она состоит из трех устройств:

• упругого
• направляющего
• демпфи­рующего

Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются дина­мические нагрузки и улучшается плавность хода.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство () 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Рис. Схема зависимой подвески колес

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей применяются винтовые ци­линдрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообраз­ную (фасонную) пружину с прогрессивной харак­теристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

Рис. Спиральные пружины:
а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина

На ряде автомобилей для обеспечения прогрес­сивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасон­ных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стаби­лизатора.

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, распо­ложенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Независимая подвеска

Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Список видов подвесок легковых автомобилей

В настоящей статье рассмотрены лишь основные виды подвесок автомобилей, в то время как их видов и подвидов на самом деле существует намного больше и, к тому же инженерами постоянно разрабатываются новые модели и дорабатываются старые. Для удобства приведем список наиболее распространенных. В последующем каждая из подвесок будет рассмотрена подробней.

• Зависимые подвески
  • На поперечной рессоре
  • На продольных рессорах
  • С направляющими рычагами
  • С упорной трубой или дышлом
  • «Де Дион»
  • Торсионно-рычажная (со связанными или с сопряжёнными рычагами)
• Независимые подвески
  • С качающимися полуосями
  • На продольных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Гидропневматическая
  • Подвеска «Дюбонне»
  • На двойных продольных рычагах
  • На косых рычагах
  • На двойных поперечных рычагах
    • Пружинная
    • Торсионная
    • Рессорная
    • На резиновых упругих элементах
    • Гидропневматическая и пневматическая
    • Многорычажные подвески
  • Свечная подвеска
  • Подвеска «Макферсон» (качающаяся свеча)
  • На продольных и поперечных рычагах

• Активные подвески
• Пневматические подвески

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.

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 в начале 20 века. Конструкция настолько была простой и ремонтопригодной, что до нашего времени она практически и не изменилась.

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 торсион, который выполняет функцию упругой детали.

— 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. На фото ниже можем наглядно видеть конструкцию и места крепления стойки с аммортизатором:

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.

1. 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;
2. Макферсон подвеска способна выдержать большой вес конструкции;
3. Надежность. Благодаря тому, что конструкция имеет не много элементов, количество соединительных мест от этого меньше, а значит и надежность выше;
4. 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;
5. Минимальные затраты на производство. Сборка автомобиля, становится намного проще, так как подвеска собирается, как правило, на отдельном сборочном участке, и устанавливается в один приём;
6. Применение подвески Макферсон позволяет поперечно поместить двигатель автомобиля с коробкой передач в пространстве под капотом;
7. Элементы неподрессоренной области подвески имеют гораздо меньший вес;
8. Конструктивная компактность относительно продольного и поперечного сечения;
9. 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

1. Простота и компактность конструкции.
2. Недорогая в изготовлении и ремонте.
3. Оптимальные эксплуатационные характеристики.
4. 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:

1. Отличается легкостью по причине меньшей нагруженности задней части автомобиля.
2. Позволяет улучшить общую управляемость.
3. 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.

AUTO.RIA – В чем преимущества и недостатки вездесущего МакФерсон?

Конструкция данного типа подвески строится вокруг амортизационной стойки — основного ее элемента. Отсюда и второе, менее распространенное, ее название — качающаяся свеча.

---

Из чего состоит подвеска автомобиля?

---

Такая «свечная» подвеска по большей мере встречается в качестве передней. Применение такого типа подвески позволяет автопроизводителям размещать мотор в подкапотном пространстве поперечно и, таким образом, предоставило возможность широкого использования подвески на множестве автомобилей.

Исторический факт

Первым серийным автомобилем с подвеской системы МакФерсон был Ford Vedette. Ее создатель Эрл Стили МакФерсон разработал конструкцию подвески в сороковые годы прошлого века.

---

Из чего состоит подвеска МакФерсон?

Конструкция подвески представлена в виде подрамника с основанными на нем поперечными рычагами, поворотными кулаками, амортизаторами и стабилизаторами поперечной устойчивости. Довольно часто в качестве упругого элемента в подвеске МакФерсон используется торсион.

---

Что такое пневмоподвеска?

---

Несущий элемент подвески — подрамник. Он прикреплен к кузову с помощью сайлентблоков. Эти резинометалические элементы значительно снижают вибрации и уровень шума в автомобиле. Кроме того, на подрамник крепится рулевой механизм, опоры поперечного рычага, стабилизатор поперечной устойчивости.

---

Поперечные рычаги закреплены к подрамнику с помощью резиновых втулок. Жесткость конструкции в продольном направлении обеспечивается двойным креплением. На обратном конце рычага закреплен поворотный кулак. Эти два элемента связывает шаровая опора.

Сам же поворотный кулак крепится к рулевой тяге через шарнирное соединение. А его верхняя часть закреплена на амортизаторе, нижняя — на поперечном рычаге. В кулаке расположен подшипник качения колеса и тормозной суппорт.

Амортизационная стойка включает пружину и амортизатор. На одной оси с ними располагается буфер сжатия. Встречаются автомобили, в которых амортизатор отделен от пружины.

За снижение кренов отвечает стабилизатор поперечной устойчивости. Он крепится к подрамнику с помощью двух опор. С помощью шарнирных соединений стабилизатор установлен на амортизатор.

---

В чем преимущества и недостатки подвески МакФерсон?

Плюсы подвески МакФерсон:

• невысокая стоимость производства по сравнению с подвеской на двух рычагах;
• компактность. Снова-таки из за отсутствия второго рычага;
• меньший вес неподрессоренных масс;
• большой ресурс верхней опоры стойки выполненой в виде подшипника;
• простота обслуживания и выявления неисправностей.

---

Минусы подвески МакФерсон:

• немного худшие показатели кинематики, сравнительно с подвеской на двух рычагах;
• необходимость усиления брызговика крыла;
• появление трещин в кузове и вызов усталости его металла при езде по плохим дорогам;
• регулярный выход из строя амортизаторов;
• сложность и высокая стоимость замены амортизаторов;
• шумность в салоне из-за передачи вибраций от дороги на кузов;
• меньшая компенсация «клевка» при торможении.

Значительные недостатки подвески вынуждают производителей дорогостоящих автомобилей, а также спорткаров отказываться от ее применения. Высокие нагрузки в точках крепления и опор делают невозможным применение МакФерсона в легких грузовых автомобилях. Но вместе с тем, стоимость подвески и дешевизна ее обслуживания не имеют равных среди других типов подвесок. Производители также совершенствуют подвеску МакФерсон на двойных поперечных рычагах.

Устройство, принцип работы и применение подвески Макферсон

Неотъемлемой частью любого современного транспортного средства является подвеска. Эта система обеспечивает плавность хода и поглощает возможные колебания, образующиеся во время движения. На переднеприводных машинах чаще всего встречается подвеска Макферсон. Ее используют инженеры, так как она нетребовательна к комплектующим, достаточно вынослива и обладает отличной ремонтопригодностью.

История изобретения и развития

Первым, кто разработал и внедрил конструкцию такой подвески, являлся Эрла Стил Макферсон, работавший в американских автомобильных компаниях в первой половине прошлого века. Перейдя из GM в Ford в сороковых годах XX в., талантливый инженер занялся внедрением своего проекта для автомобиля Ford Vedette. Однако более подготовленными оказались модели Zephyr и Consul, на которых были установлены новые узлы.

Первоначальный вариант подвески типа Макферсон, разработанной автором, предполагал наличие шарового шарнира, располагающегося на продолжении оси стойки амортизатора. Подобные условия позволяли задействовать стойку в качестве также и поворотной оси колеса. В более поздних вариантах конструкции шаровой шарнир разработчики перемещали наружу к колесу. Это решение обеспечивало смещение оси поворота колеса наружу от стойки.

Широкое распространение выгодной конструкции произошло в 70-х годах после окончательного устранения всевозможных технических проблем. Под эту систему были разработаны амортизационные стойки, выдерживающие длительную интенсивную эксплуатацию. Хотя мелкие недостатки в полной мере не удалось устранить, но система оказалась востребованной среди автопроизводителей.

Для 80-х годов стало характерным практически повсеместное распространение доработанных идей американского автомобильного инженера. Узел был внедрён на крупных авто и легковушках премиального класса. Баварские автопроизводители почти все свои модели оснастили такими стойками.

Изобретатель изначально предполагал установку своего детища на все колёса машины. Подобный подход на практике оказался не всегда выгодным с точки зрения бизнеса, поэтому узлы монтировали лишь на переднюю ось. Сзади для удешевления и упрощения конструкции в большинстве машин оставался мост зависимый, иногда дополненный продольными рессорами.

В чем особенность

Особенностями независимой конструкции с амортизационной стойкой являются такие факторы:

• компактность;
• понятная конструкция;
• относительная простота в изготовлении;
• наличие хорошей кинематики.

Конструкция при некотором упрощении копирует подвеску с парой поперечных рычагов. Фактически изобретатель заменил амортизатор с расположенным под ним верхним рычагом с шаровой опорой на амортизационную стойку с поворотным шарниром.

Устройство и принцип работы

Принято считать, что устройство подвески Макферсон является продолжением разработки конструкции с двумя поперечными рычагами, которая также принадлежит к группе независимых подвесок. Одной из отличительных черт является в таких сборках установленная вверху пружина.

Специалисты выделяют такие отличительные черты стоек в сравнении с амортизаторами:

• способность удержания массы машины;
• более сложное устройство механизмов;
• усиленная конструкция и шток с увеличенным диаметром;
• рассчитаны на перепады нагрузок и осевое/радиальное усилие;
• при повороте задействуется поворотная опора.

В схеме присутствует несколько базовых обязательных элементов. По их взаимодействию можно понять общий принцип работы подвески.

Главным несущим элементом служит подрамник. К кузову он фиксируется благодаря прорезиненным сайлентблокам. Подобное конструкционное решение позволило существенно снизить шум и минимизировать вибрации.

Для задней либо передней подвески типа Макферсон характерно наличие опоры поперечного рычага и стабилизатора поперечной устойчивости. Их закрепляют к подрамнику, к боковой части которого фиксируются поперечные рычаги колёс. В большинстве случаев рычажное крепление двойное, что обеспечивает повышенную продольную жёсткость всей системы. Ко второму концу поперечного рычага прикреплён кулак благодаря шаровой опоре.

Верхняя часть поворотного кулака на задней либо передней подвеске Макферсона крепится к амортизационной стойке, а нижняя часть находится в тесном контакте с рычагом поперечным. В качестве дополнительной степени свободы используется и придания плавности хода на рычаге стоит ступичный подшипник с тормозным суппортом.

Неотъемлемым атрибутом работающей подвески служит амортизаторная стойка. Она включает в себя как сам амортизатор, так и соосную с ним пружину и буфер сжатия. Последний позволяет варьировать пружинное усилие и линейные характеристики. Нижняя часть в тесном контакте с кулаком, а вверху посредством резиновых втулок происходит крепление к брызговику крыла.

В конструкции также работает стабилизатор поперечной устойчивости. В его функционал включено снижение боковых кренов машины в общем. Крепление детали проводится на подрамнике благодаря двум опорам, а свободные концы из-за шарнирного соединения фиксируются с амортизаторными стойками.

Начинает работать подвеска Макферсон как только авто выезжает на неровную дорогу или совершает маневр. Например, когда машина наезжает на небольшое препятствие или попадается неровность на дорожном полотне, происходит смещение колеса в вертикальном направлении. Далее пружина сжимается, ведь на неё воздействуют основные силы в первые мгновения, а поглощением удара занимается амортизатор, который принимает на себя всю энергию.

Также на колесо действует сила, благодаря которой оно сдвигается в продольной оси. Удержать его на своей позиции помогают рычаги, смонтированные под определенным углом либо один фигурный рычаг. Во втором случае пара вершин его фиксируется на кузове, а третья вершина – на ступице.

После того как неровность преодолели, начинаются другие манипуляции. Пружина возвращается в первоначальную позицию, что провоцирует выравнивание колеса относительно кузова. Важно знать, что смещение колес осуществляется при движении вне зависимости друг от друга. Хотя часть вибраций и нагрузок поглощается такой подвеской, но всё же водитель и пассажиры ощущают определённые вибрации на неровных дорогах.

В тех случаях, когда оба колеса перемещается по неровностям, то вне зависимости от состояния и качества элементов подвески машину всё равно немного раскачивает по сторонам. Для подобных ситуаций в конструкции предусмотрен стабилизатор поперечной устойчивости. Он замыкает элементы двух колёс в единую систему. Фактически это балка-торсион, установленная для гашения колебаний и препятствования скручивания.

Плюсы и минусы подвески McPherson

Любые устройства имеют свои позитивные и негативные стороны. Не лишена плюсов и минусов конструкция подвески Макферсон. Основные ее достоинства состоят из таких позиций:

• значительный эксплуатационный ресурс обеспечивается простотой конструкции и высокой степенью надёжности;
• благодаря своей универсальности узел справляется с поставленными для него задачами как на передней оси, так и на задней;
• производители выбирают конструкцию из-за невысокой стоимости производства и относительной недороговизне включенных в неё деталей;
• компактность и ограниченный набор деталей позволяет устанавливать узел даже на небольших по габаритам автомобилях;
• у подвески большой запас хода, что способствует снижению шансов на пробой или перераспределению энергии на кузов машины;
• для подвижных частей конструкции снижена нагрузка, потому что основное усилие на себя принимает стойка, а для сайлентблоков и шаровых опор предусмотрена лишь подвижность, что повышает их эксплуатационный ресурс и запас хода.

Выбирая авто с McPherson, необходимо знать и о недостатках. Это позволит правильно эксплуатировать машину и сократить количество посещений автосервиса для ремонта или замены деталей.

К минусам популярного узла относятся такие факты:

• специалисты отмечают определённую сложность в обслуживании, так как для замены или ТО какой-либо части приходится полностью извлекать узел, а для сжатия/разжатия пружины понадобится спецприспособление;
• длительная нагрузка на стойку сказывается на сроке её эксплуатации, чем сильнее и больше усилие, тем ниже будет период нормальной эксплуатации;
• происходит изменение углов развала/схождения в большом диапазоне, что сказывается на управляемости и устойчивости машины на трассе, а также происходит более интенсивный износ шин;
• для того чтобы обеспечить надёжное крепление стойки, инженеры создают усиление в данной области кузова, в противном случае повышается риск возникновения трещин, сколов, очагов коррозии;
• автомобили премиального класса, в которых критичным фактором служит уровень шума, не применяют подвеску McPherson из-за её шумовых характеристик, а вместо неё используют альтернативу в виде более тихого многорычажного варианта.

Применение

Не взирая на наличие небольшого числа минусов, на большинстве популярных моделей применяется данный вариант независимой подвески. Этому способствует её простота, надёжность и дешевизна для массового производства.

Кроме стандартного набора элементов, в конструкциях применяются модернизированные вариации. В таких вариантах принято менять стандартный амортизатор на гидропневматический аналог.

На каких машинах же стоит данный тип конструкции? Например, её можно встретить на Mercedes-Benz W124, многих моделях BMW, Skoda (Octavia), Mitsubishi (Lancer), Kia (Soul), Honda (Creta), Audi 80 и в отечественном автопроме ВАЗ 2109.

Доработка

Различные доработки осуществляются для того, чтобы минимизировать раскачку кузова при высокой скорости. Также улучшения позволяют обеспечить снижение крена в поворотах. При этом необходимо выдерживать угол развала-схождения колес, что позволит колесу плотно прижиматься к дороге, удерживая хорошее сцепление с полотном.

Различия

Основным конкурентом на рынке у Макферсон является многорычажный вариант. Его применение позволяет избавиться от излишних вибраций и нагрузок, улучшить комфорт для пассажиров и водителя во время езды. Однако в многорычажке большее количество элементов. Кроме амортизатора, пружин и подложек в ней используется несколько рычагов (четыре и более) поперечных и продольных типов. Это сказывается на стоимости.

Нереализованные возможности

Разработки ведутся в перспективе установки новых конструкций подвески для переднеприводных авто сзади. Там размещается полузависимая упругая поперечная балка. Также востребованным окажется продольный рычаг с торсионными пружинами.

Перспективы развития

В качестве развития необходимо уделять внимание устранению отрицательных сторон. В Макферсоне плечо обкатки всегда положительное по значению. Это значит, что ось поворота располагается изнутри от точки контакта колеса с дорожным покрытием.

Часть проблемы решена немецкой компанией ZF Lemförder за счёт введения дополнительных элементов. Такая амортизирующая конструкция встречается под названием Revo-Knuckle и имеет международный патент. Были введены два шарнира в схему, что позволило разделить функционал поворотного и направляющих механизмов.

По характеристикам полученная система похожа на двухрычажную конструкцию. В результате прохождения поворотов, особенно при наличии даже небольшой колеи, авто ведёт себя более предсказуемо и устойчиво. Система защищена от возможных люфтов и нежелательных колебаний кузова.

«MCPHERSON». УСТРОЙСТВО ПОДВЕСКИ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ. | АвтоТачки avtotachki.com

Содержание

В большинстве современных автомобилей используется передняя подвеска типа «Макферсон». Эта подвеска предназначена в первую очередь для езды по ровным дорогам и обеспечивает высокую устойчивость и управляемость автомобиля при сохранении комфорта вождения. Еще одно главное преимущество — простота устройства, несъемные и прочные элементы, облегчающие уход и обслуживание.

Современные автомобили — это сложное, высокотехнологичное устройство. Дизайнеры, создающие автомобили, внедряют самые смелые и необычные инженерные решения. Одна из таких разработок — подвеска MacPherson.

ОСНОВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ПОДВЕСКИ ЭТОГО ТИПА ЯВЛЯЮТСЯ:

• носители — по одной штуке на каждое колесо;
• петля — по штуке на каждое колесо;
• хвостовик — по одной штуке на каждое колесо;
• стойка типа МакФерсон (содержит амортизатор и пружину в одном блоке) — по одной штуке на каждое колесо;
• рулевая рейка;
• рулевые тяги с наконечниками;

ОСНОВНАЯ РОЛЬ КАЖДОГО ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ:

• носители — подвижное соединение между шасси автомобиля и колесами. В целом они очень сильно влияют на комфорт вождения и поведение автомобиля.
• шарнир — это соединение в форме яблока между держателем и хвостовиком колеса. Благодаря ему колесо может вращаться. Износ может привести к неприятным ударам по подвеске автомобиля и отслоению болта от основания.
• хвостовик — это (опора) колеса. С одной стороны он крепится к шарниру, с другой — к стойке МакФерсон, а с третьей — к рулевой рейке.
• Стойка Макферсон — включает в себя пружину, амортизатор, опору стойки амортизатора. Комфорт, управляемость и безопасность в наибольшей степени зависят от этих четырех элементов. Чрезмерный износ или повреждение каждого из этих элементов серьезно влияет на комфорт, управляемость и безопасность движения.
• Рулевая рейка — обеспечивает механическую связь между рулевым колесом и подвеской автомобиля. Преобразует вращательное движение рулевого колеса в поступательное.
• Рулевые тяги с наконечниками — это подвижные яблочно-шарнирные соединения рельса с подвеской автомобиля, их состояние зависит от маневренности автомобиля и управления им.

Чтобы понять, как работает эта деталь, необходимо понять ее структуру и внимательно рассмотреть взаимодействие всех элементов вместе. Несмотря на сложность механизма, в его эффективности есть положительные и отрицательные стороны. Решая, какую схему применить в конкретном случае, проектировщик идет на компромисс между высокой обрабатываемостью создаваемого элемента и его характеристиками.

ИСТОРИЯ ПОДВЕСКИ MCPHERSON.

СТОЙКА МАКФЕРСОНА — УСТРОЙСТВО, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ И РАЗВИТИЯ

Талантливый инженер Эрл Макферсон присоединился к известной автомобильной корпорации с пакетом идей и разработок. К сожалению, многие из них не были одобрены руководством, так как не соответствуют имиджу глобального бренда. Простота деталей не всегда является признаком гибкости и прочности. То же правило применяется к придуманной подвеске. Ведущие специалисты автомобильной группы считают, что подвеска должна быть высоко управляемой и удобной в движении. Цена продукта в производстве и обслуживании на данный момент не очень беспокоит руководство компании. Но в случае подвески McPherson произошло прямо противоположное.

Двойные носители доказали свою жизнеспособность и практичность десятилетиями. Подходит как потребителям, так и производителям. Никто не предъявлял особых претензий или замечаний к качеству товара.

ПОДВЕСКА МАКФЕРСОН. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

С семидесятых годов нынешнего века этот тип подвески поставлялся на большое количество автомобилей, в том числе относящихся к бизнес-классу. Среди них можно выделить вполне представительные модели автомобилей: Audi 100, Opel Senator. В дальнейшем от этой практики отказались, поскольку массовое производство выявило некоторые грубые ошибки проектов, которые невозможно было устранить без изменения общей схемы подвески Макферсона.

Подвесное устройство McPherson отличается простой конструкцией по сравнению с обычным принципом действия обычной подвески.

СТОЙКА МАКФЕРСОНА — ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

РАЗНОВИДНОСТИ ПОДВЕСКИ МАКФЕРСОН

Обычно понятная и доступная деталь быстро становилась популярной среди производителей и потребителей. На протяжении более чем пятидесяти лет после первого появления устройство показало его важность и экономическую выгоду, независимо от того, на каких машинах подвеска McPherson установлена. За прошедшие годы на рынке появилось множество вариантов этого типа подвески, но наиболее широко используются шесть типов. Их имена придуманы пользователями, поэтому не смотрите на них с технической точки зрения:

• Классический Макферсон. Именно этот вариант подвески, изобретенный конструктором в 1949 году, впервые был установлен на автомобиле ВАЗ. Дизайн немного изменился за последние годы. Отличительной особенностью конструкции является нижний рычаг, который стал прочно прикреплен к стабилизатору. Такой подход к проектированию имеет как плюсы, так и минусы.
  Важно! Помимо основного предназначения подвеска McPherson является еще одним дополнительным «рычагом», не позволяющим машине уйти в сторону при сильном разгоне или резком торможении.
• Подвеска МакФерсон с носителями. Первый элемент такого типа был установлен в CADDET в 1970 году. Жёлуди крепятся не на кузове, а на каркасах. Она висела на резиновых втулках, которые позволяли ей поглощать вибрации во время движения, что придавало передней подвеске стойки Макферсон наиболее удобную систему.
• Не совсем Макферсон. Этот вариант подвески действительно не соответствует описанию классической модели. Ее отличительная особенность в том, что на короткой пружине она установлена отдельно от амортизатора. Такой вариант конструкции элемента кажется намного сложнее, чем классическая модель подвески. Надежность работы гарантируется тем, что она снижает нагрузку на верхнюю часть штатива.
• Макферсон весна. Название этого варианта подвески связано с тем, что в ней полностью отсутствовали пружины. Вместо этого разработчики используют продольные скручивающие стержни.
  Американская версия подвески McPherson. Тип деталей в американской версии позволяет использовать систему только для задней подвески McPherson. При этом рычагов три: направляющий и два продольных.
  Внимание! Данная модель подвески устанавливается практически на все автомобили в США, выпущенные в конце ХХ века.
• Подвеска McPherson Renault. Эта модель используется только для французского автомобиля Renault. Чтобы избежать негативных моментов в этом элементе, французы использовали штырь.
• Не вращающаяся подставка, поворот руля кулаком, шаровые опоры — все это делает использование подвески комфортным и долговечным.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ УСТРОЙСТВА MCPHERSON

К ОЧЕВИДНЫМ ПРЕИМУЩЕСТВАМ ПОДВЕСКИ МАКФЕРСОН МОЖНО ОТНЕСТИ:

• дешевое обслуживание и низкие затраты на приобретение продукции;
• относительно простая сборка перед сборкой сборных элементов в одном месте;
• компактные размеры, позволяющие устанавливать устройство в моторном отсеке с поперечным положением;
• достаточное расстояние между основными элементами подвески снижает инерционные силы;
• высокий потенциал для дальнейшего улучшения дизайна;
• сразу выявляется износ узлов подвески в виде люфта при езде по грунтовой дороге.

Несмотря на все очевидные положительные стороны в подвеске стойки McPherson, можно выделить ряд недостатков, из-за чего эта позиция не используется в гоночных автомобилях и автомобилях высокого класса.

К НЕДОСТАТКАМ ПОДВЕСКИ МАКФЕРСОН МОЖНО ОТНЕСТИ:

• очень слабое, по сравнению с кинематикой, плечо двойной задней подвески;
• необходимость усиления крыльев, так как в точках износа стоек со временем начинают появляться трещины и коррозия;
• плохие дороги делают стойки McPherson недолговечными по сравнению с другими типами;
• по сравнению с двойными несущими, этот тип элемента хуже всего контролирует нос автомобиля при резкой остановке;
• невозможность шумоизоляции колесной арки.

ВЫВОД:

Долгое время появление подвески MacPherson считалось прорывом в автомобилестроении. На этот элемент возлагались большие надежды как автопроизводители, так и водители. На сегодняшний день этот тип подвески постепенно теряет свои позиции. Все большее количество автомобильных компаний предпочитают устанавливать в свои автомобили подвески новых типов. Поэтому изобретение Макферсона может вскоре полностью исчезнуть, его заменили более надежные и функциональные подвески. Но помните, что их цель выполняется наилучшим образом, так как по всему миру существуют сотни финансово и физически доступных и комфортабельных автомобилей с достаточно хорошей управляемостью.

Ознакомиться с принципом работы подвески McPherson вы можете в следующем видео:

Подвеска макферсон устройство

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:

Может заинтересовать:

В чем особенность подвески МакФерсона?

Подвеска Макферсон была разработана в сороковых годах инженером Эрлом Стили Макферсоном, который трудился в компании Дженерал Мотор, отсюда и ее название. Но, данный тип подвески так и не вошел в серийное производство дешевых и легких автомобилей, как предполагалось. Впервые макферсон подвеска была использована в автомобилях Форд Ведет, которые выпускались конвейером с одна тысяча девятьсот сорок восьмого года. Следующими автомобилями, которые оснастили этим видом подвески, были Форд Зефир и Форд Консул.

Существует два предположения, базируясь на которых Макферсон создал свое детище:

1. Считается, что подобный вариант подвески был разработан еще в начале двадцатого века инженером компании «Фиат» Гвидо Форнака. А МакФерсон создал свой тип, частично применив разработки предшественника;
2. Модификация подвески с двумя рычагами. В место верхнего рычага с шаровой опорой и амортизатора с пружиной Макферсон использовал амортизирующую стойку, которая закрепляется поворотным шарниром на брызговике крыла. Таким образом, получилась конструктивно простая, и достаточно дешевая подвеска, которая впервые была применима к автомобилям марки «Форд» для европейского рынка.

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.

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.

Достоинства и недостатки

Подвеска автомобиля, как и остальные механизмы, имеет свои преимущества и, соответственно, есть недостатки. Начнем с хорошего – рассмотрим преимущества.

1. 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;
2. Макферсон подвеска способна выдержать большой вес конструкции;
3. Надежность. Благодаря тому, что конструкция имеет не много элементов, количество соединительных мест от этого меньше, а значит и надежность выше;
4. 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;
5. Минимальные затраты на производство. Сборка автомобиля, становится намного проще, так как подвеска собирается, как правило, на отдельном сборочном участке, и устанавливается в один приём;
6. Применение подвески Макферсон позволяет поперечно поместить двигатель автомобиля с коробкой передач в пространстве под капотом;
7. Элементы неподрессоренной области подвески имеют гораздо меньший вес;
8. Конструктивная компактность относительно продольного и поперечного сечения;
9. 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.

Видео “Стяжка пружин Макферсона с пневмоприводом”

На записи показано, как проходит процесс стяжки пружин Макферсона.

MineAvto.ru » Ремонт и обслуживание » Ходовая часть

Подвеска МакФерсон (MacPherson)

Подвеска MacPherson является одной из самых распространенных на автомобилях, хотя она преимущественно используется на моделях бюджетной и средней ценовой категории. У этого вида составляющей ходовой части несколько названий – «качающаяся свеча», на направляющих стойках, подвеска Чепмена. Но наиболее она известна как подвеска МакФерсон. Она относится к так называемому независимому типу, то есть перемещения колес, установленных на одной оси, не оказывает никакого влияния друг на друга.

Подвеска МакФерсон — универсальная и может применяться как на передней, так и на задней оси. Примечательно, что за рубежном подвеска, установленная спереди носит название МакФерсон, а сзади – Чепмен, хотя конструктивно они идентичны.

Виды подвесок автомобиля

В основе подвески MacPherson лежит двухрычажная независимая подвеска. Но при этом между ними есть существенные конструктивные различия. Также стоит отметить, что использовать название «качающаяся свеча» для этого типа тоже не совсем правильно, поскольку «свечка» — это отдельный вид, использовавшийся ранее, но не получивший широкого распространения. Если в общем, рассмотреть, то МакФерсон – это симбиоз двухрычажной подвески и «свечи».

Устройство подвески

Широкое распространение подвеска MacPherson получила благодаря очень простому устройству с небольшим количеством составных частей.

Конструкция ее включает в себя:

• Кронштейны кузова или подрамник;
• Нижний рычаг;
• Амортизационная стойка;
• Верхняя опора;
• Элементы, обеспечивающие подвижные соединения (резинотехнические элементы, шаровые опоры).

Это компоненты только одного колеса. На одной оси для двух ее колес используется два комплекта перечисленных составляющих. Но есть еще один компонент, соединяющий подвески левого и правого колес – стабилизатор поперечной устойчивости, который своими концами прикрепляется к стойкам или рычагам, а в центральной части к подрамнику или кузову.

Элементы подвески МакФерсон

Устройство подвески МакФерсона очень простое. В нижней части ступица колеса прикреплена подвижным соединением к кузову посредством поперечного нижнего рычага. К ступице также крепиться вертикально расположенная амортизационная стойка (хотя и не строго вертикально, а под определенным углом). В верхней части эта стойка упирается в кузов и крепиться к нему посредством опоры. Вот и вся конструкция этой независимой подвески.

Поворотный кулак со ступицей

Теперь немного по каждому составному элементу подвески. Для крепления к кузову в нижней части предусмотрены кронштейны, представляющие собой обычные проушины, к которым посредством болтового соединения крепятся поперечные рычаги. Но чтобы обеспечить уменьшенную передачу вибрации на кузов, крепление рычага делается через резинометаллические проставки – сайлент-блоки. Кронштейны эти могут быть сделаны как на самом кузове, так и на подрамнике – трубной конструкции, крепящейся к несущей части.

В самой простой версии этой подвески используется всего один нижний поперечный рычаг, крепящийся одним концом через сайлент-блок к кузову, а вторым посредством шаровой опоры – к ступице. Дополнительно к этому рычагу присоединяется стабилизатор, тоже через сайлент-блок. Но такая конструкция не обеспечивает должной жесткости относительно продольного смещения колеса.

Поэтому более современные подвески МакФерсона используют либо два поперечных рычага, установленных под определенным углом относительно друг друга, либо один, но А-образный. Такое решение несколько увеличивает количество точек крепления, а значит, и мест, в которых может появиться вибрация, но зато обеспечивается должная фиксация колеса от продольного смещения. В таких конструкциях стабилизатор если и крепиться к рычагу, то не напрямую, а посредством специальной стойки. Но очень многие автопроизводители фиксируют концы стабилизатора к корпусу стойки через тяги.

Амортизационная стойка является главным элементом подвески МакФерсона, поскольку в ее задачу входит гашение колебательных движение и максимально возможное снижение их передачи на кузов. Состоит она из корпуса, посредством которого она крепиться к ступице, пружины и амортизатора. Классической является схема стойки, в которой амортизатор с корпусом располагаются внутри пружины, хотя есть и конструкции с вынесенной пружиной.

Устройство газомасляной стойки MacPherson

В верхней части стойка крепиться посредством специальной опоры, в которую упирается пружина. Зачастую в конструкции опоры используется подшипник, который обеспечивает возможность вращения стойки вокруг оси. Чем достигается еще одно положительное свойство этого вида подвески – возможность использования ее в качестве поворотного кулака.

Как она функционирует

Работает подвеска МакФерсона так: при наезде на неровность, колесо вертикально смещается относительно кузова и это обеспечивает стойка (за счет сжатия пружины) и рычаг, крепящийся подвижными соединениями к ступице и несущей части.

Пружина воспринимает усилие, но она не способна его быстро загасить, и здесь в работу вступает амортизатор, который и поглощает всю энергию.

Во время наезда на неровность также возникает усилие, которое старается сместить само колесо в продольном направлении. С таким негативным действием «борются» два рычага, установленных под углом или же один А-образный, у которого две вершины крепятся к кузову и только одна – к ступице.

После преодоления неровности, пружина принимает исходное положение, из-за чего колесо, относительно кузова, выравнивается.

При преодолении неровностей оба колеса смещаются независимо друг от друга. Но при этом подвеска не способна полностью поглотить все усилия и часть их все же передается на кузов. При этом возникает вероятность раскачивания несущей части, если оба колеса движутся по неровности.

Чтобы этого не произошло и используется стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий две независимые подвески одной оси. Он представляет собой обычный торсион и за счет возникновения сил, противодействующих скручиванию, он способен погасить колебательные движения кузова.

Положительные и негативные качества

Широкое распространение подвеска МакФерсона получила по ряду положительных качеств:

• Дешевизна производства. Малое количество составных частей делает этот тип подвески один из самых недорогих;
• Надежность. Простота конструкции обеспечивает достаточно большой ресурс;
• Универсальность. Эта подвеска хорошо работает как спереди (за счет использования стойки в качестве поворотного кулака), так и сзади;
• Сниженная нагрузка на некоторые подвижные элементы. Все основные усилия на себя принимает стойка, сайлент-блоки и шаровые опоры же обеспечивают подвижность соединения, поэтому им свойственен большой ресурс;
• Малые размеры. Малое количество составных частей позволяет использовать такую подвеску даже на самых компактных автомобилях;
• Большой ход подвески. Благодаря этому при преодолении больших неровностей вероятность пробоя подвески и передачи ударного усилия на кузов снижена;

Несмотря на все достоинства это не делает подвеску МакФерсона идеальным вариантом для использования на авто, поскольку недостатков у нее тоже немало:

• Ухудшенная кинематика. При больших ходах стойки углы развала-схождения не придерживаются и меняются в очень широком диапазоне. Изменение же их сопровождается снижением управляемости и устойчивости авто, а также повышенным износом шин;
• Надобность в усилении кузова в верхней точке крепления стойки. В этой части на кузов воздействуют достаточно большие нагрузки, что приводит к появлению трещин, возникновению коррозии;
• Высокая нагруженность стойки. Из-за этого ресурс этой составляющей значительно снижается;
• Сложность обслуживания стойки. Для проведения обслуживания и замены ее составных частей приходится этот элемент конструкции полностью извлекать, а для разборки потребуется специальный инструмент;
• Повышенная шумность работы. Из-за этого подвеску МакФерсона не используют на премиумных авто, отдавая предпочтения многорычажному типу, обеспечивающему большую плавность хода и бесшумность.

И хоть негативных качеств у МакФерсона достаточно много, она пока является одним из лучших вариантов независимой подвески.

Подвеска Toyota Corolla

Она очень проста, надежна и дешева, что и делает ее популярной. Доказательством тому является тот факт, что все совершенствования касаются лишь доработок составных частей, а не переделки самой подвески.

Так, передовыми разработками для улучшения работы этой подвески являются разве что установка гидропневматического амортизатора, дающего возможность изменять жесткость, и установки дополнительного шарового шарнира (верхнего), что позволяет использовать один из них в качестве направляющего, а второй — рулевого. Это в свою очередь сказывается на повышении управляемости при движении по неровностям.

Устройство подвески Mcpherson: схема, плюсы и минусы

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

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 подвеску 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 подвеска 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.

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 подвеска 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:

1. Продольный рычаг (нижний), монтируемый на подрамнике. Является несущим и служит для крепления телескопической стойки, что возможно за счет шарнира.
2. 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 подвески. 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 подвески МакФерсон (недостаточная надежность под серьезными нагрузками) не позволяют производить установку этого механизма на спорткары.

Видео

Плюсы и минусы подвески MacPherson Strut

Система стоек МакФерсон — самое популярное и широко используемое решение в передней подвеске переднеприводных автомобилей. Однако многие люди не полностью осведомлены о предположениях и конструктивных особенностях этого элемента. Если углубиться в идею стойки Макферсона, окажется, что не каждый динамик — Макферсон.

Изобретателем стойки Макферсон, как следует из названия, является американский инженер Эрл С.Макферсон. Эрл работал в 1930-х годах в концерне GM. После войны он перешел в британский филиал Ford, где впервые представил свое изобретение Vedette. Он не дожил до того, чтобы это решение стало широко использоваться в переднеприводных автомобилях, так как он умер в 1960 году.

Идея дизайна Макферсон

Стойка MacPherson должна была быть дешевой, простой и компактной передней подвеской, состоящей всего из нескольких компонентов. Идея конструкции состоит в том, чтобы опереть четверть автомобиля на колесо, прикрепленное к кузову в двух точках — верхнее крепление на подшипнике амортизатора и нижнее крепление с помощью поперечного рычага.Рассматриваемая колонка представляет собой сборку амортизатора, пружины и поворотного кулака за одно целое.

Таким образом, стойка Макферсон представляет собой элемент, одновременно выполняющий направляющую, пружинную, демпфирующую и торсионную функции. Одиночный или треугольный нижний поперечный рычаг отвечает за наведение.

Подвеска и демпфирование выполняют роль стойки амортизатора и рессор. Поворотный кулак соединен со стойкой амортизатора. Стоит отметить, что вся стойка Макферсон крутится на верхнем подшипнике, пока водитель поворачивает руль.

Подводя итог, стойка Макферсон является единичной, если выполняются все следующие допущения:

• Это передняя подвеска
• Амортизатор, пружина и поворотный кулак образуют один элемент после установки в автомобиле
• Один рычаг, прикрепленный к нижней части поворотного кулака, отвечает за наведение
• Амортизатор вращается относительно своей оси при повороте руля

Если какая-либо подвеска не соответствует сразу всем вышеперечисленным предположениям, это уже не стойка Макферсона.Так что это точно не задняя подвеска какой-либо машины. Это также не подвеска, состоящая из более чем одного поперечного рычага на каждое колесо. Решение Opel HiPerStrut тоже не колонна, так как демпфер при повороте не вращается — здесь используется отдельный кроссовер.

Преимущества стойки MacPherson

Самым большим преимуществом этого решения является простая, компактная и компактная конструкция, которая идеально подходит для автомобилей с двигателем, расположенным поперечно спереди, ведущим передние колеса.

Это также более легкая конструкция, чем многоканальные, и очень дешевая в производстве и обслуживании. Длинный и относительно толстый амортизатор с пружинными удерживающими элементами расположен почти вертикально и поэтому не мешает созданию небольших автомобилей.

MacPherson также обладает хорошей кинематикой для относительно простых и не слишком быстрых автомобилей. Параллельное ведение колес обеспечивается, несмотря на большой ход подвески, что, в свою очередь, обеспечивает очень удобную подвеску.

Кроме того, отрицательный радиус поворота благоприятен с точки зрения устойчивости и маневренности. При торможении стойка Макферсон обеспечивает адекватную устойчивость.

Недостатки стойки Макферсон

Одним из самых больших недостатков стойки Макферсон является то, что она не совсем подходит для мощных переднеприводных автомобилей. Во-первых, нельзя использовать широкие шины — требуются обода с большим смещением или проставки, что, в свою очередь, увеличивает неподрессоренную массу.

Во-вторых, при повороте поворотом всей колонны немного изменяется угол наклона колес относительно земли и возникает неблагоприятное трение в гнезде штока поршня демпфера.

Это вызывает снижение сцепления с дорогой в повороте и нарушение передачи крутящего момента на колеса во время ускорения и передачу больших усилий на рулевое колесо. С точки зрения комфорта вождения недостатком MacPherson также являются вибрации от дороги.Частично их устраняют толстые резиновые подушки в верхнем гнезде крепления амортизатора.

Из-за двух точек крепления подвеска MacPherson также относительно хрупкая — ее легко повредить при движении по большим неровностям.

В связи с этим производители спортивных автомобилей стали создавать очень похожие решения, основанные на идеях МакФерсона, но не являющиеся их копиями. Примерами таких автомобилей являются Ford Focus RS предыдущего поколения с подвеской RevoKnuckle и некоторые модели Opel, в том числе из семейства OPC, где использовалось решение под названием HiPerStrut.

Одиночный или треугольный маятник?

Чтобы оставаться приверженцем техники чистоты, только решение на одном поперечном рычаге с двумя креплениями должно считаться настоящей стойкой Макферсона. Однако концепция MacPherson не исключает использования треугольного поперечного рычага (с тремя креплениями).

Это лучше, поскольку предотвращает перемещение коромысла по автомобилю во время разгона и торможения. В однорычажных конструкциях этому движению препятствует соответствующий стабилизатор поперечной устойчивости, который часто проходит через его центр.

Стоит отметить, что даже одна и та же модель автомобиля может иметь оба решения в зависимости от версии двигателя. Например, Peugeot 205, который в более слабых версиях имеет одинарный поперечный рычаг с проходящим через него стабилизатором, в то время как версия GTI уже имеет поперечный рычаг с тремя опорами, что увеличивает жесткость подвески.

Стойка МакФерсон сзади?

Стойка MacPherson — это решение для подвески переднего моста, которое вытекает не только из предположений конструктора, но и из его патента.

Стойка Макферсон для неуправляемых колес?

Здесь тоже нужно отрицать. Стойка Макферсон предназначена только для управляемых колес. Однако это не означает, что в задней управляемой оси используется стойка Макферсон.

Стойка Макферсон для неведущей оси?

Хотя стойки MacPherson были широко распространены в переднеприводных автомобилях, Эрл Макферсон не указал, что они предназначены только для таких автомобилей. Ford Vedette, автомобиль, который считается первым автомобилем с такой колонной, имел задний привод.Кроме того, на одном из нескольких патентных эскизов, подписанных самим Макферсоном, видно, что это подвеска неприводных колес.

Что такое дизайн Макферсон или Псевдо Макферсон?

В названии есть уловка, потому что из-за патента, принадлежащего Ford, стойка MacPherson представляет собой решение, за использование которого другим производителям придется заплатить Ford. Поэтому они не могут так назвать свои конструкции, хотя они очень похожи и основаны на одних и тех же предположениях.

К счастью для них, MacPherson запатентовал это решение для заднеприводного автомобиля с одним поперечным рычагом, и все производители используют его на переднеприводных автомобилях, чаще всего с треугольным рычагом, так что это не точная копия.

Псевдо-Макферсон часто упоминается в контексте самой стойки амортизатора, то есть стойки амортизатора и пружины в одном элементе. Эта номенклатура часто используется механиками, хотя бы для удобства. Для справки, это неверно.

Заключение

Подвеска Макферсон на сегодняшний день является наиболее распространенным типом передней подвески. Один основной структурный компонент обеспечивает направление и демпфирование, позволяя вращаться. Конструкторы охотно используют это решение, потому что оно дешево в производстве и эксплуатации, просто в сборке и обеспечивает достаточно высокий комфорт вождения и точность рулевого управления.

Направляющая конструкция MacPherson представляет собой амортизатор с пружиной, которая установлена ​​в верхней точке в элементе, называемом подшипником или подушкой амортизатора, а в нижней точке она соединяется с поворотным кулаком.

Амортизатор — это типичный изнашиваемый элемент, который изнашивается по мере увеличения пробега. Пружина также со временем теряет свои первоначальные характеристики — бывает, что старые пружины ломаются. Игнорирование необходимости замены приводит к снижению комфорта вождения, снижению уровня безопасности и дальнейшей деградации компонентов подвески.Стоит отметить, что такие компоненты, как амортизаторы и пружины, всегда заменяются попарно в пределах заданной оси.

Независимая витая подвеска плюсы и минусы. Разбираемся с подвеской. Зависимые или независимые? Преимущества и недостатки. Что такое подвеска

Независимая подвеска — самый популярный тип подвески. Он отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи.Существует множество разновидностей независимой подвески, но наиболее популярной является многорычажная «Макферсон». Он отличается от других хорошими характеристиками и относительно невысокой стоимостью.

Типы независимых подвесок

В данной подвеске используются два полуоси вместо одного. Каждая ось прикреплена к шасси с помощью шарнира, который обеспечивает перпендикулярность колеса оси полуоси. Кроме того, боковые силы подвески могут перебрасывать автомобиль при поворотах, что влияет на устойчивость автомобиля.Чаще всего такой тип подвески используется для грузовых автомобилей.

Этот тип подвески заключается в том, что каждое колесо на одной оси с обеих сторон прикреплено к рычагу, который жестко закреплен на раме. При использовании такой подвески может измениться колесная база, но колея останется такой же, как была. По устойчивости этот тип независимая автомобильная подвеска не имеет хороших характеристик, из-за которых колеса могут поворачиваться вместе с кузовом. Это негативно сказывается на сцеплении шин с дорогой.При движении продольные рычаги принимают на себя всю нагрузку со всех сторон. По этой причине этому типу подвески не хватает жесткости и веса. Преимущество подвески на продольных рычагах — возможность сделать в машине ровный пол, что увеличивает объем салона внутри. Такая подвеска часто используется при производстве легких прицепов.

Подвеска Dubonet

Этот тип независимая подвеска автомобиля применялась на машинах в первой половине ХХ века.По бокам машины находились рычаги с реактивной тягой. Рычаг действовал на пружину, и реактивная тяга сообщалась с кожухом, в котором находилась пружина, и передавала усилия при торможении. Такой тип суспензии не прижился, так как из корпуса постоянно вытекала жидкость.

Этот тип подвески представляет собой просто улучшенную подвеску на продольных рычагах. Используется для ведущей оси. Конструкция подвески сводит к минимуму возможность изменения ширины между колесами, а также оказывает влияние крена на наклон колес.Когда подача топлива увеличивается во время поворота, задняя часть автомобиля слегка наклоняется, что вызывает развал передних колес. Когда подача топлива уменьшается, передняя часть машины становится ниже, а задняя часть машины поднимается.

На каждой стороне подвески есть два рычага, которые изнутри упруго прикреплены к раме. Снаружи они подключаются к колесной стойке. Преимущество такого типа подвески в том, что у вас есть возможность регулировать все необходимые параметры и ее характер в процессе эксплуатации.Эта подвеска очень популярна, потому что на ней можно регулировать:

• Высота центра валка;
• Ширина колеи;
• Camber;
• Продольные и поперечные указатели;

Этот тип подвески имеет направляющую и дополнительный нижний рычаг. Это позволяет качаться, когда работает верхний шарнир. Macpherson Продолжение свечного подвеса. Поворотный кулак скользит вверх и вниз по направляющей раме, обеспечивая вращение.Тип стойки Макферсон очень популярен, потому что он простой, компактный и недорогой.

Многорычажная подвеска — это разновидность подвески на двойных поперечных рычагах. Они используются на автомобилях с задним приводом. Долгое время он использовался в передней части, но затем конструкторам удалось повысить управляемость и устойчивость машины. В новой подвеске не было прикручивания.

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном этот тип подвески применяется на.Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Попадание одного колеса в яму никак не сказывается на втором. Если автомобиль на большой скорости попадет в большую яму, то он имеет меньший риск опрокидывания, если установлена ​​независимая автомобильная подвеска … Автомобили с таким типом подвески более безопасны и мобильнее. У них также более высокий уровень сцепления, что хорошо видно на хорошей скорости.

Основным недостатком этого типа подвески является то, что она с большей вероятностью выйдет из строя быстрее, чем.Этот момент хорошо виден во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо преодолевает препятствие, а второе едет по своей траектории. Из-за этого становится меньше дорожный просвет, в результате чего можно повредить днище автомобиля. Одно можно сказать наверняка: асфальтовые дороги — это элемент независимой подвески автомобилей.

Без раздумий перейдем к теме. . Тем более, темы довольно интересные, хотя про автомобили это второй по счету.Боюсь, женской части читателей и пешеходов это не совсем нравится, но вот как получилось Слушая тему от :

«Как работает подвеска автомобиля? Типы подвески? От чего зависит жесткость машины? Что такое «жесткая, мягкая, упругая …» подвеска

Рассказываем … о некоторых вариантах (а уж сколько их на самом деле оказывается!)

Подвеска обеспечивает упругое соединение кузова или рамы автомобиля с осями или непосредственно с колесами, смягчая удары и удары, возникающие при ударе колес о неровности дороги.В этой статье мы постараемся рассмотреть наиболее популярные виды автомобильных подвесок.

1. Подвеска независимая на двух поперечных рычагах.

Два вилкообразных рычага, обычно треугольной формы, управляют качением колеса. Ось качения рычагов параллельна продольной оси автомобиля. Со временем двухрычажная независимая подвеска стала стандартным оборудованием автомобилей. В свое время она доказала следующие неоспоримые преимущества:

Легкая неподрессоренная масса

Требуется мало места

Возможность регулировки управляемости автомобиля

Доступна комбинация с передним приводом

Основным преимуществом такой подвески является возможность конструктора, выбирая определенную геометрию рычагов, жестко задавать все основные настройки подвески — изменение развала и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту продольного и центры поперечных валков и т. д.Кроме того, такая подвеска часто полностью устанавливается на поперечину, прикрепленную к кузову или раме, и, таким образом, представляет собой отдельный блок, который можно полностью снять с транспортного средства для ремонта или замены.

С точки зрения кинематики и управляемости двухрычажные рычаги считаются наиболее оптимальным и совершенным типом, что приводит к очень широкому использованию такой подвески в спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды Формулы 1 имеют именно такую ​​подвеску, как переднюю, так и заднюю.Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Достоинства: одна из самых оптимальных схем подвески и этим все сказано.

Недостатки: Ограничения компоновки , связанные с длиной поперечных рычагов (сама подвеска «съедает» довольно большое пространство в моторном или багажном отделении).

2. Независимая подвеска на косых рычагах.

Поворотная ось расположена по диагонали к продольной оси автомобиля и немного наклонена к середине автомобиля.Этот тип подвески не может быть установлен на автомобили с передним приводом, хотя он доказал свою эффективность в автомобилях малого и среднего размера с задним приводом.

TO Крепление на продольных или косых рычагах в современных автомобилях практически не используется, но наличие такого типа подвески, например, в классическом Porsche 911, безусловно, является темой для обсуждения.

Преимущества:

Недостатки:

3. Независимая подвеска качающегося моста.

Независимая подвеска качающегося моста основана на патенте Румплера от 1903 года, который использовался Daimler-Benz до семидесятых годов 20-го века. Левая осевая труба жестко соединена с картером главной передачи, а правая труба имеет пружинное соединение.

4. Независимая подвеска на продольных рычагах.

Независимая подвеска на продольных рычагах была запатентована Porsche. TO Крепление на продольных или косых рычагах в современных автомобилях практически не применяется, но наличие такого типа подвески, например, в классическом Porsche 911, безусловно, является темой для обсуждения.В отличие от других решений, преимущество этого типа подвески заключалось в том, что этот тип оси был соединен с поперечной торсионной рессорой, что создавало больше места. Проблема, однако, заключалась в том, что возникали реакции на сильные поперечные колебания автомобиля, которые могли привести к потере управления, что, например, «прославилось» на «Ситроене» модели «2 CV».

Независимая подвеска этого типа проста, но несовершенна. При работе такой подвески колесная база автомобиля меняется в довольно широком диапазоне, хотя колея остается постоянной.При повороте колеса в нем наклоняются вместе с кузовом значительно больше, чем в других конструкциях подвески. Наклонные рычаги позволяют частично избавиться от основных недостатков подвески на продольных рычагах, но при уменьшении влияния крена кузова на наклон колес появляется изменение колеи, что также сказывается на управляемости и устойчивости.

Достоинства: простота, невысокая стоимость, относительная компактность.

Недостатки: устаревший дизайн, крайне далек от совершенства.

5. Подвеска независимая с поперечным рычагом и амортизационной стойкой (McPherson).

Так называемая подвеска McPherson была запатентована в 1945 году. Это было дальнейшее развитие подвески на двойных поперечных рычагах, в которой верхний рычаг управления был заменен на вертикальную направляющую. Стойки McPherson предназначены для использования как с передним, так и с задним мостом. В этом случае ступица колеса соединяется с телескопической трубкой. Вся стойка соединена с передними (управляемыми) колесами с помощью шарниров.

MacPherson впервые использовал модель Ford Vedet 1948 года выпуска французского филиала на серийном автомобиле. Позже он использовался на Ford Zephyr и Ford Consul, которые также утверждают, что являются первыми крупногабаритными автомобилями с такой подвеской, так как завод Vedette в Пуасси изначально испытывал большие трудности с запуском новой модели.

Во многом аналогичные подвески разрабатывались раньше, вплоть до самого начала 20 века, в частности, очень похожий тип был разработан инженером Fiat Гвидо Форнака в середине двадцатых годов — считается, что Макферсон частично воспользовался этим преимуществом. его разработок.

Непосредственным предком этого типа подвески является передняя подвеска с двумя поперечными рычагами разной длины, в которой пружина в едином блоке с амортизатором была перемещена в пространство над верхним рычагом. Это сделало подвеску более компактной, а на переднеприводном автомобиле полуось с шарниром проходила между рычагами.

Заменив верхний рычаг с шаровым шарниром и расположенным над ним амортизатором и пружинным блоком на амортизаторную стойку с шарнирным соединением, прикрепленную к брызговику крыла, МакФерсон получил названную его именем компактную, конструктивно простую и дешевую подвеску, которая была вскоре используется на многих моделях Ford европейского рынка.

В исходной версии такой подвески шаровая опора располагалась на продолжении оси амортизатора, поэтому ось амортизатора также являлась осью вращения колеса. Позже, например, на Audi 80 и Volkswagen Passat первых поколений шаровую опору стали смещать наружу к колесу, что позволяло получать меньшие и даже отрицательные значения плеча приработки.

Массовое распространение эта подвеска получила только в семидесятых годах, когда были окончательно решены технологические проблемы, в частности, серийное производство стоек амортизаторов с требуемым ресурсом.Благодаря технологичности и невысокой стоимости этот тип подвески впоследствии быстро нашел очень широкое применение в автомобильной промышленности, несмотря на ряд недостатков.

В восьмидесятые годы наметилась тенденция к широкому применению амортизационных стоек МакФерсон, в том числе на больших и относительно дорогих автомобилях. Однако впоследствии необходимость дальнейшего повышения технических и потребительских качеств привела к возврату на многих относительно дорогих автомобилях подвески на двойных поперечных рычагах, более дорогой в производстве, но имеющей лучшие кинематические параметры и повышающей комфорт вождения.

Задняя подвеска Chapman — вариант стойки Макферсон для задней оси.

Макферсон спроектировал свою подвеску для установки на все колеса автомобиля, как передние, так и задние — в частности, именно так она использовалась в проекте Chevrolet Cadet. Однако на первых серийных моделях подвеска его разработки применялась только спереди, а задняя из соображений упрощения и удешевления оставалась традиционной, зависимой с жестким ведущим мостом на продольных рессорах.

Только в 1957 году инженер Lotus Колин Чепмен применил аналогичную подвеску для задних колес модели Lotus Elite, поэтому в англоязычных странах ее обычно называют «подвеской Чепмена». Но, например, в Германии такой разницы не делают, и вполне приемлемой считается комбинация «стойки задней подвески МакФерсон».

Самыми значительными преимуществами системы являются ее компактность и небольшой неподрессоренный вес. Подвеска «Макферсон» получила широкое распространение благодаря невысокой стоимости, простоте изготовления, компактности, а также возможности дальнейшей доработки.

6. Подвеска независимая с двумя поперечными рессорами.

В 1963 году компания General Motors разработала Corvette с исключительной подвеской — независимой подвеской с двумя поперечными рессорами. В прошлом винтовые пружины были предпочтительнее пружин. Позже, в 1985 году, первые серии Corvette снова оснащались подвеской с поперечными пружинами из пластика. Однако в целом эти конструкции не увенчались успехом.

7. Свечная подвеска независимая.

Этот тип подвески устанавливался на ранних моделях Madeleys, например, на Lancia Lambda (1928 г.). В этой подвеске колесо вместе с поворотным кулаком движется по вертикальной направляющей, установленной внутри корпуса колеса. Винтовая пружина установлена ​​внутри или снаружи этой направляющей. Однако такая конструкция не обеспечивает регулировку углов установки колес, необходимую для оптимального контакта с дорогой и управляемости.

ИЗ самый распространенный на сегодняшний день тип независимой подвески в легковом автомобиле.Он отличается простотой, невысокой стоимостью, компактностью и относительно хорошей кинематикой.

Это подвеска на шине и на одном поперечном рычаге, иногда с дополнительным продольным рычагом. Основная идея в конструкции этой схемы подвески заключалась отнюдь не в управляемости и комфорте, а в компактности и простоте. При достаточно средних показателях, помноженных на необходимость серьезно усилить место крепления стойки к кузову и достаточно серьезную проблему передаваемого на кузов дорожного шума (и целую кучу недостатков) подвеска оказалась такой. технологичен и настолько понравился компоновщикам, что до сих пор используется почти повсеместно… Фактически только такая подвеска позволяет конструкторам расположить силовой агрегат поперечно. Подвеска МакФерсон может использоваться как для передних, так и для задних колес. Однако в англоязычных странах подобная подвеска задних колес обычно называется «подвеской Чепмена». Также эту подвеску иногда называют термином «свечная подвеска» или «качающаяся свеча». Сегодня наблюдается тенденция к переходу от классической стойки Макферсон к схеме с дополнительным верхним поперечным рычагом (получается своеобразный гибрид стойки Макферсон и поперечной подвески), что позволяет при сохранении относительной компактности значительно улучшить управляемость. .

Достоинства: простота, невысокая стоимость, небольшие неподрессоренные массы, удачная схема для различных планировочных решений на небольших площадях.

Недостатки: шумность, низкая надежность, малая компенсация крена («клевание» при торможении и «приседание» при разгоне).

8. Подвеска зависимая.

Зависимая подвеска используется в основном для задней оси. Используется в качестве передней подвески на джипах. Этот тип подвески был основным примерно до тридцатых годов ХХ века.Они также включали винтовые пружины. Проблемы, связанные с этим типом подвески, связаны с большой массой неподрессоренных частей, особенно осей ведущих колес, а также с невозможностью обеспечить оптимальные углы установки колес.

ИЗ самый старый тип подвески. Его история восходит к повозкам и повозкам. Его главный принцип заключается в том, что колеса одной оси соединяются между собой жесткой балкой, которую чаще всего называют «мостом».

В большинстве случаев, если не касаться экзотических схем, мост может крепиться как на рессорах (надежно, но не комфортно, довольно посредственная управляемость), так и на рессорах и направляющих рычагах (чуть менее надежно, но комфортно и управляемо. становится намного больше)… Используется там, где требуется что-то действительно сильное. Ведь еще не изобретено ничего крепче стальной трубы, в которой, например, спрятаны карданные валы. В современных легковых автомобилях этого практически не происходит, хотя есть исключения. Например, Ford Mustang. Чаще используется во внедорожниках и пикапах (Jeep Wrangler, Land Rover Defender, Mercedes Benz G-Class, Ford Ranger, Mazda BT-50 и т. Д.), Но тенденция к общему переходу на независимые схемы прослеживается с невооруженным глазом — управляемость и скорость сейчас востребованы больше, чем «бронебойность» конструкции.

Достоинства: надежность, надежность, надежность и еще раз надежность, простота конструкции, неизменная колея и клиренс (на бездорожье это плюс, а не минус, как почему-то многие считают), большие ходы, которые позволяют преодолевать серьезные препятствия.

Недостатки: При проработке неровностей и поворотов колеса всегда движутся вместе (они жестко связаны), что в совокупности с большими неподрессоренными массами (тяжелая ось — аксиома) не лучшим образом сказывается на устойчивости. движения и управляемости.

На поперечной пружине

Этот очень простой и дешевый тип подвески широко использовался в первые десятилетия развития автомобиля, но по мере увеличения скорости он почти полностью вышел из строя.
Подвеска состояла из неразрезной балки моста (ведущей или не ведущей) и расположенной над ней полуэллиптической поперечной рессоры. В подвеске ведущего моста возникла необходимость разместить его массивную коробку передач, поэтому поперечная пружина имела форму большой буквы «L».Для уменьшения податливости пружины применялась продольная реактивная тяга.
Этот тип подвески наиболее известен для автомобилей Ford T и Ford A / GAZ-A. Этот тип подвески использовался на автомобилях Ford до модели 1948 года включительно. От него отказались инженеры ГАЗа уже на модели ГАЗ-М-1, созданной на базе Ford B, но с полностью переработанной подвеской на продольных рессорах. Отказ от подвески этого типа на поперечной рессоре в данном случае в наибольшей степени был связан с тем, что по опыту эксплуатации ГАЗ-А он имел недостаточную живучесть на отечественных дорогах.

На продольных рессорах

Это самый древний вариант подвески. В нем балка моста подвешена на двух продольно ориентированных рессорах. Мост может быть ведущим или невыводным и располагается как над рессорой (обычно на легковых автомобилях), так и под ней (грузовики, автобусы, внедорожники). Как правило, ось крепится к пружине с помощью металлических хомутов примерно посередине ее (но обычно с небольшим смещением вперед).

Пружина в классическом виде представляет собой пакет из эластичных металлических листов, соединенных зажимами.Лист, на котором располагаются ушки крепления пружины, называется корнем — как правило, он делается наиболее толстым.
В последние десятилетия произошел переход на небольшие или даже однослойные рессоры, иногда для них используются неметаллические композитные материалы (пластики, армированные углеродным волокном и т. Д.).

С направляющими рычагами

Существуют самые разные схемы таких подвесов с разным количеством и расположением рычагов. Часто используется пятирычажная зависимая подвеска со штангой Панара, изображенная на рисунке.Его преимущество в том, что рычаги жестко и предсказуемо задают движение ведущего моста во всех направлениях — вертикальном, продольном и поперечном.

Более примитивные варианты имеют меньшее плечо. Если рычагов всего два, то во время работы подвески они наклоняются, что либо требует собственной гибкости (например, на некоторых Фиатах начала шестидесятых и английских спорткарах рычаги в рессорной задней подвеске делали упругими, пластинчатыми). , по сути, аналогично четвертьэллиптическим рессорам), или специальное шарнирное соединение рычагов с балкой, или податливость самой балки к кручению (так называемая торсионная подвеска со спаренными рычагами, которая до сих пор широко распространена на автомобили с передним приводом
В качестве упругих элементов могут использоваться как винтовые пружины, так и, например, пневмобаллон. (особенно на грузовиках и автобусах, а также — flowriders) … В последнем случае требуется жесткая настройка движения направляющей лопатки подвески во всех направлениях, так как пневмобаллон не способен воспринимать даже небольшие поперечные и продольные нагрузки.

9. Зависимая подвеска типа De-Dion.

Фирма «Де Дион-Бутон» в 1896 году разработала конструкцию заднего моста, позволившую разделить корпус дифференциала и мост.В подвеске «Де Дион-Бутон» крутящий момент воспринимался днищем кузова автомобиля, а ведущие колеса крепились к жесткой оси. Благодаря такой конструкции значительно уменьшилась масса не амортизирующих деталей. Этот тип подвески широко использовался компанией Alfa Romeo. Само собой разумеется, что такая подвеска может работать только на заднем ведущем мосту.

Подвеска «Де Дион» на схематическом изображении: синий — неразрезная балка подвески, желтый — главная передача с дифференциалом, красный — полуоси, зеленый — петли на них, оранжевый — рама или кузов.

Подвеска «Де Дион» можно охарактеризовать как промежуточный тип между зависимой и независимой подвесками. Этот тип подвески может использоваться только на ведущих осях, точнее, только ведущая ось может быть типа De Dion, поскольку она разрабатывалась как альтернатива мосту с непрерывным приводом и подразумевает наличие на оси ведущих колес.
В подвеске «Де Дион» колеса соединены относительно легкой, так или иначе подрессоренной неразрезной балкой, а редуктор главной передачи жестко прикреплен к раме или кузову и передает вращение на колеса через полуоси с двумя петли на каждой.
Это позволяет свести неподрессоренные массы к минимуму (даже по сравнению со многими типами независимой подвески). Иногда для улучшения этого эффекта даже тормоза переносятся на дифференциал, оставляя неподрессоренными только ступицы колес и сами колеса.
При работе такой подвески длина полуосей изменяется, что вынуждает их выполнять шарнирами равных угловых скоростей, перемещаемыми в продольном направлении (как на переднеприводных автомобилях).В English Rover 3500 использовались обычные карданные шарниры, и для компенсации пришлось сделать балку подвески уникальной конструкции скользящего шарнира, которая позволяла увеличивать или уменьшать ее ширину на несколько сантиметров при сжатии и отскоке подвески.
«Де Дион» — технически совершенный тип подвески, а по кинематическим параметрам превосходит даже многие типы независимых, уступая лучшим только на неровной дороге, а то и по некоторым показателям. При этом стоимость у него довольно высока (выше, чем у многих типов независимой подвески), поэтому применяется относительно редко, обычно на спортивных автомобилях.Например, такая подвеска была у многих моделей Alfa Romeo. Недавняя машина с такой подвеской — Смарт.

10. Подвеска зависимая с дышлом.

Данную подвеску можно считать полунезависимой. В нынешнем виде он был разработан в семидесятых годах для компактных автомобилей. Впервые ось такого типа серийно была установлена ​​на Audi 50. Сегодня примером такого автомобиля является Lancia Y10. Подвеска собрана на изогнутой спереди трубе, на обоих концах которой установлены колеса с подшипниками.Изгиб вперед образует собственно дышло, которое крепится к корпусу с помощью резинометаллической опоры. Боковые силы передаются двумя симметричными наклонными реактивными штангами.

11. Подвеска зависимая с подвязанными рычагами.

Подвеска с рычажными рычагами представляет собой ось с полунезависимой подвеской. Подвеска имеет жесткие продольные рычаги, соединенные между собой жестким упругим торсионом. Такая конструкция, в принципе, заставляет рычаги вибрировать синхронно друг с другом, но, поворачивая торсион, он дает им некоторую степень независимости.Этот тип условно можно считать полунезависимым. В таком виде подвеска используется на модели Volkswagen Golf. В целом он имеет много типов конструкции и очень широко используется для задней оси переднеприводных автомобилей.

12. Торсионная подвеска

Торсионная подвеска — это металлические торсионные валы, работающие на кручение, один конец которых прикреплен к шасси, а другой прикреплен к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью.Торсионная подвеска изготовлена ​​из термообработанной стали, что позволяет выдерживать значительные крутильные нагрузки. Основной принцип торсионной подвески — изгиб.

Торсионная балка может располагаться как продольно, так и поперечно. Продольная торсионная подвеска в основном используется на больших и тяжелых грузовиках. На легковых автомобилях, как правило, используется поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях торсионная подвеска обеспечивает плавность хода, регулирует крен при прохождении поворотов, обеспечивает оптимальное демпфирование колебаний колес и кузова, а также снижает колебания управляемых колес.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с помощью двигателя, который стягивает балки вместе, чтобы повысить жесткость в зависимости от скорости и дорожных условий. Регулируемая по высоте подвеска может использоваться при смене колес, когда автомобиль поднимается с помощью трех колес, а четвертое — без домкрата.

Основными преимуществами торсионных подвесок являются долговечность, простота регулировки по высоте и компактность по ширине автомобиля. Он занимает значительно меньше места, чем винтовые пружины.Торсионная подвеска очень проста в эксплуатации и обслуживании. Если торсионная подвеска болтается, можно отрегулировать положения обычным ключом. Достаточно залезть под днище автомобиля и затянуть необходимые болты. Однако главное не переборщить, чтобы избежать излишней жесткости хода при движении. Регулировать торсионную подвеску намного проще, чем регулировку пружинной подвески. Производители автомобилей меняют торсионную балку, чтобы регулировать положение при движении в зависимости от веса двигателя.

Прототипом современной торсионной подвески можно назвать устройство, которое применялось в Volkswagen Beatle в 30-х годах прошлого века. Это устройство было модернизировано чехословацким профессором Ледвинкой до конструкции, которую мы знаем сегодня, и было установлено в Татрах в середине 1930-х годов. А в 1938 году Фердинанд Порше скопировал конструкцию торсионной подвески Ледвинки и ввел ее в серийное производство KDF-Wagen.

Торсионная подвеска широко использовалась на военной технике во время Второй мировой войны.После войны автомобильная торсионная подвеска использовалась в основном на европейских автомобилях (включая легковые), таких как Citroen, Renault и Volkswagen. Со временем производители легковых автомобилей отказались от использования торсионных подвесок на легковых автомобилях из-за сложности изготовления торсионов. В наши дни торсионная подвеска в основном используется на грузовиках и внедорожниках таких производителей, как Ford, Dodge, General Motors и Mitsubishi Pajero.

Теперь о самых распространенных заблуждениях.

«Пружина просела и стала мягче»:

Нет, жесткость пружины не меняется. Меняется только его высота. Катушки становятся ближе друг к другу, и машина опускается ниже.
1. «Пружины расправлены, поэтому прогнулись»: Нет, если пружины прямые, это не значит, что они прогибаются. Например, на заводском сборочном чертеже шасси УАЗ 3160 пружины абсолютно прямые. У Hunter они имеют едва заметный невооруженным глазом изгиб 8мм, что, конечно, тоже воспринимается как «прямые пружины».Чтобы определить, прогнулись ли пружины, можно измерить какой-нибудь характерный размер. Например, между нижней поверхностью рамы над мостом и поверхностью чулка моста под рамой. Должно быть около 140 мм. И далее. Эти пружины возникли не случайно. Когда ось расположена под пружиной, это единственный способ обеспечить благоприятную плавучесть: при крене не поворачивайте ось в сторону избыточной поворачиваемости. О недостаточной поворачиваемости читайте в разделе «Управление автомобилем».Если каким-либо образом (путем добавления листов, ковки резцов, добавления пружин и т. Д.) Добиться того, чтобы они стали изогнутыми, то автомобиль будет склонен к рысканию на высокой скорости и другим неприятным свойствам.
2. «Отрежу пару витков у пружины, она прогнется и станет мягче». : Да, пружина действительно станет короче, и возможно, что при установке на автомобиль автомобиль будет провисать ниже, чем с полной пружиной. Однако в этом случае пружина станет не мягче, а, наоборот, жестче пропорционально длине распиленного бруса.
3. «Я добавлю к рессорам пружины (комбинированная подвеска), пружины расслабятся и подвеска станет мягче. При нормальной езде пружины не будут работать, будут работать только пружины, а пружины только при максимальных поломках » : Нет, жесткость в этом случае увеличится и будет равна сумме жесткости пружины и пружины, что отрицательно скажется не только на уровне комфорта, но и на проходимости (о влиянии подвески жесткость на комфорт позже).Чтобы добиться переменной характеристики подвески с помощью этого метода, необходимо согнуть пружину до свободного состояния пружины и прогнуться через это состояние (тогда пружина изменит направление силы, и пружина и пружина начнут работать. у весны). А например, для малой листовой рессоры УАЗ жесткостью 4кг / мм и подрессоренной массой 400кг на колесо это означает подъем подвески более 10см !!! Даже если этот ужасный подъем осуществляется с помощью пружины, то помимо потери устойчивости автомобиля кинематика изогнутой пружины сделает автомобиль полностью неуправляемым (см. Пункт 2)
4. «А я (например в дополнение к пункту 4) уменьшу количество листов в пружине» : Уменьшение количества листов в пружине действительно явно означает уменьшение жесткости пружины.Однако, во-первых, это не обязательно означает изменение его изгиба в свободном состоянии, во-вторых, он становится более склонным к S-образному изгибу (наматывание воды на мост под действием реактивного момента на мост) и в-третьих , пружина выполнена в виде «балки равного сопротивления изгибу» (кто изучал «СопроМат», тот знает, что это такое). Например, 5-листовые рессоры от седана Волга и более жесткие 6-листовые рессоры от универсала Волга имеют только такой же корневой лист. Казалось бы, на производстве дешевле унифицировать все детали и сделать всего один дополнительный лист.Но это невозможно, потому что, если условие равного сопротивления изгибу нарушается, нагрузка на листы пружины становится неравномерной по длине, и лист быстро выходит из строя в более нагруженной зоне. (Срок службы сокращен). Очень не рекомендую менять количество листов в пакете, а уж тем более собирать пружины из листов от разных марок авто.
5. «Мне нужно увеличить жесткость, чтобы подвеска не пробивалась к бамперам» или «внедорожник должен иметь жесткую подвеску.«Ну, во-первых, их только в простонародье называют« отбойниками ». По сути, это дополнительные упругие элементы, т.е. они стоят там специально, чтобы их можно было проткнуть и чтобы в конце такта сжатия повышается жесткость подвески и обеспечивается необходимый расход энергии при меньшей жесткости основного упругого элемента (рессор / рессор). С увеличением жесткости основных упругих элементов ухудшается и проходимость. Казалось бы, что такое Предел сцепления, который может развиваться на колесе (в дополнение к коэффициенту трения), зависит от силы, с которой это колесо прижимается к поверхности, по которой оно движется.Если автомобиль движется по ровной поверхности, то сила нажатия зависит только от массы автомобиля. Однако, если поверхность неровная, эта сила начинает зависеть от характеристики жесткости подвески. Например, представьте 2 автомобиля с одинаковой подрессоренной массой, 400 кг на колесо, но с разной жесткостью пружин подвески 4 и 2 кг / мм соответственно, движущихся по одной и той же неровной поверхности. Соответственно при прохождении неровностей высотой 20 см одно колесо работало на сжатие на 10 см, другое на отскок на те же 10 см.При растяжении пружины с жесткостью 4 кг / мм на 100 мм усилие пружины уменьшилось на 4 * 100 = 400 кг. А у нас всего 400кг. Это означает, что на этом колесе нет тяги, но если у нас есть открытый дифференциал или дифференциал ограниченного трения (DOT) на оси (например, винт «Quife»). Если жесткость составляет 2 кг / мм, то усилие пружины уменьшилось всего на 2 * 100 = 200 кг, а это значит, что 400-200-200 кг еще давит и мы можем обеспечить как минимум половину тяги на оси.Более того, если есть бункер, и большинство из них имеют коэффициент блокировки 3, если есть какая-то тяга на одном колесе с худшей тягой, на второе колесо передается в 3 раза больше крутящего момента. И пример: самая мягкая подвеска УАЗ на низколистовых рессорах (Хантер, Патриот) имеет жесткость 4кг / мм (как рессора, так и рессора), а старый Range Rover имеет примерно такую ​​же массу, как и Патриот, на передней оси. 2,3 кг / мм, а на спине 2,7 кг / мм.
6. «Легковые автомобили с мягкой независимой подвеской должны иметь более мягкие пружины.« : Совершенно не обязательно. Например, в подвеске типа МакФерсон рессоры действительно работают напрямую, а в подвесках с двойными поперечными рычагами (спереди ВАЗ-классик, Нива, Волга) через передаточное число, равное отношению расстояния от оси рычага до пружины. и от оси рычага к шаровому шарниру. При таком расположении жесткость подвески не равна жесткости пружины. Пружинность намного выше.
7. «Лучше использовать более жесткие пружины, чтобы автомобиль был менее раскачиваемым и, следовательно, более устойчивым.« : Не совсем так. Да, действительно, чем больше вертикальная жесткость, тем больше угловая жесткость (которая отвечает за крен кузова под действием центробежных сил в поворотах). Но перенос масс за счет крена кузова оказывает на устойчивость автомобиля гораздо меньшее влияние, чем, скажем, высота центра тяжести, которую Jeepers часто очень расточительно подбрасывает, чтобы приподнять кузов только для того, чтобы не срезать арки. . Машина должна катиться, катиться неплохо. Это важно для получения информации о вождении.Большинство автомобилей спроектированы со стандартным значением крена 5 градусов при периферийном ускорении 0,4 g (в зависимости от отношения радиуса поворота к скорости движения). Некоторые автопроизводители используют меньший угол крена, чтобы создать для водителя иллюзию устойчивости.

А что мы все про подвески и подвески, давайте вспомним, Оригинал статьи находится на сайте InfoGlaz.rf Ссылка на статью, из которой сделана эта копия, есть

Возможны два варианта амортизации кузова — зависимая и независимая подвеска.В современных легковых автомобилях, как правило, используется независимая подвеска. Это означает, что колеса одной оси не имеют жесткого соединения друг с другом, и изменение положения одной оси относительно кузова автомобиля не влияет или почти не влияет на положение другой. При этом углы развала и схождения колес могут изменяться в довольно значительных пределах.

Подвеска качающегося моста

Это один из самых простых и дешевых типов подвески. Его основным элементом являются полуоси, имеющие на внутренних концах шарниры, через которые они соединены с дифференциалом.Внешние концы жестко соединены со ступицей. Пружины или листовые рессоры действуют как упругие элементы. Особенность конструкции в том, что при наезде на какое-либо препятствие положение колеса относительно полуоси остается неизменно перпендикулярным.

Дополнительно конструкция может содержать продольные или поперечные рычаги, предназначенные для гашения сил реакции дороги. Такое устройство имела задняя подвеска многих заднеприводных автомобилей середины прошлого века. В СССР в качестве примера можно привести подвеску автомобиля ЗАЗ-965.

Недостатком такой независимой подвески является ее кинематическое несовершенство. Это означает, что при движении по неровной дороге развал и ширина колеи сильно различаются, что отрицательно сказывается на управляемости. Особенно это становится заметно на скорости более 60 км / ч. Среди преимуществ — простота устройства, дешевое обслуживание и ремонт.

Подвеска на продольных рычагах

Существует два типа независимой подвески на продольных рычагах. В первом в качестве упругих элементов используются пружины, а во втором — торсионы.Колеса автомобиля прикреплены к продольным рычагам, которые, в свою очередь, подвижно шарнирно соединены с рамой или кузовом. Такая подвеска нашла свое применение во многих французских переднеприводных автомобилях 70-80-х годов выпуска, а также в мотороллерах и мотоциклах.

Среди достоинств данной конструкции можно также назвать простоту устройства, дешевое изготовление, обслуживание и ремонт, а также возможность сделать пол автомобиля полностью ровным. Недостатков у него гораздо больше: при движении колесная база меняется в значительных пределах, а в поворотах машина сильно кренится, а значит управляемость далека от идеальной.

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом аналогично предыдущей, с той лишь разницей, что оси качания рычагов расположены под косым углом. Благодаря этому изменение колесной базы автомобиля сводится к минимуму, а крены кузова практически не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях меняется ширина колеи, а также углы схождения и развала колес. изменение, а значит, ухудшается управляемость.В качестве упругих элементов использовались винтовые пружины, торсионы или пневморессоры. Этот вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключением стал чешский Trabant, передняя подвеска которого была сделана по этой схеме.

Существует два типа подвесов с косым рычагом:

1. одношарнирный;
2. двухшарнирный.

В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось поворота рычага проходит через шарнир и расположена под углом 45 градусов к продольной оси станка.Эта конструкция более дешевая, но также не идеальна кинематически, поэтому применялась только на легких и тихоходных автомобилях (ЗАЗ-965, Фиат-133).

Во втором случае полуоси имеют два шарнира, внешний и внутренний, причем ось качания самого рычага не проходит через внутренний шарнир. Он расположен под углом 10-25 градусов к продольной оси автомобиля, это предпочтительнее для кинематики подвески, так как отклонения значений колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы.Задняя подвеска ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других имела такое устройство.

Продольно-поперечная подвеска

Очень сложная, а потому редкая конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески Макферсон, но для разгрузки брызговика крыла пружины разместили вдоль машины горизонтально. Задний конец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для передачи усилия от амортизатора на пружину потребовалось ввести дополнительный рычаг качания в вертикальной продольной плоскости по бокам.Один конец рычага шарнирно соединен с верхней частью амортизатора, а другой также шарнирно соединен с перегородкой. Посередине рычаг имеет пружинный упор.

Передняя подвеска некоторых моделей Rover выполнена по такой схеме. Он не имеет особых преимуществ перед McPherson и сохранил все кинематические недостатки, но потерял свои основные преимущества, такие как компактность, технологическая простота и небольшое количество шарнирных соединений.

Подвеска на двойных продольных рычагах

Его второе название — «Система Порше» по имени изобретателя.В такой подвеске имеется по два продольных рычага с каждой стороны автомобиля, а торсионные валы, расположенные один над другим, играют роль упругих элементов. Такое устройство имела передняя подвеска автомобилей, двигатель которой расположен в задней части (модели ранних спорткаров Porsche, Volkswagen Beetle и Volkswagen Transporter первого поколения).

Независимая подвеска на продольных рычагах компактна, кроме того, она позволяет перемещать салон вперед, а ноги переднего пассажира и водителя помещаются между колесными арками, а значит, длина автомобиля уменьшается.Из минусов можно отметить изменение колесной базы при наезде на препятствия и изменение развала кузова при крене кузова. Кроме того, из-за того, что рычаги подвергаются постоянным высоким усилиям изгиба и кручения, их необходимо усилить, увеличивая размер и вес.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

Устройство независимой подвески данного типа выглядит следующим образом: с обеих сторон автомобиля поперечно расположены два рычага, которые с одной стороны подвижно соединены с кузовом, поперечиной или рамой, а с другой — с амортизатором. амортизаторная стойка.Если передняя подвеска, то стойка шарнирная с шаровой опорой с двумя степенями свободы, если задняя, ​​то стойка неподвижная, с цилиндрическими шарнирами с одной степенью свободы.

Используются различные эластичные элементы:

• пружины винтовые;
Торсионы
• ;
Пружины
• ;
• гидропневматические элементы;
Пневмоцилиндры
• .

На многих автомобилях элементы подвески прикреплены к поперечине, жестко соединенной с кузовом.Это значит, что вы можете снять всю конструкцию целиком, как отдельную единицу, и провести ремонт в более удобных условиях. Кроме того, у производителя есть возможность выбрать наиболее оптимальный способ размещения рычагов, тем самым жестко задав необходимые параметры. Это обеспечивает хорошую управляемость. По этой причине в гоночных автомобилях используется подвеска на двойных поперечных рычагах. С кинематической точки зрения эта подвеска лишена недостатков.

Многорычажная подвеска

Наиболее сложное устройство имеет многорычажную подвеску.По конструкции она похожа на подвеску на двойных поперечных рычагах и используется в основном на задней оси автомобилей класса D и выше, хотя иногда встречается и на автомобилях класса C. Каждый из рычагов отвечает за определенный параметр поведения колеса на дороге.

Многорычажная подвеска обеспечивает лучшую управляемость. Благодаря ему можно добиться эффекта рулевого управления задними колесами, что позволяет уменьшить радиус поворота автомобиля, а лучше позволяет сохранять траекторию в поворотах.

Многорычажная подвеска также имеет недостатки, однако они не носят эксплуатационный характер — высокая стоимость конструкции, сложность конструкции и ремонта.

Подвеска типа Макферсон

Передняя подвеска большинства современных автомобилей класса А — С выполнена по типу «Макферсон». Основными элементами конструкции являются амортизаторы и винтовая пружина в роли упругого элемента. Более подробно подвесное устройство МакФерсон, его достоинства и недостатки рассмотрены в отдельной статье.

Вместо послесловия

В современном автомобилестроении применяется зависимая и независимая подвеска. Не следует полагать, что один из них лучше другого, поскольку их назначение и сфера применения различны. Под цельным мостом дорожный просвет всегда остается неизменным, а это ценное качество для автомобиля, который ездит в основном по бездорожью. Вот почему во внедорожниках используется рессорная или рессорная задняя подвеска с неразрезным мостом. Независимая подвеска автомобиля не может этого обеспечить, а реальный клиренс может быть меньше заявленного, но его стихия — асфальтированные дороги, на которых он несомненно выигрывает перед мостом в управляемости и комфорте.

В независимой подвеске колеса одной оси не имеют жесткой связи, и движение одной из них либо никак не влияет на другую, либо оказывает на нее лишь незначительное влияние. В то же время параметры настройки, такие как колея, развал колес, а в некоторых типах колесная база, изменяются при сжатии и отскоке подвески, иногда в очень значительных пределах.

С качающимися полуосями

Подвеска качающейся оси имеет по одному шарниру на каждой из них.Это обеспечивает их независимую подвеску, но при работе этого типа подвески и колея, и развал колес изменяются в широком диапазоне, что делает такую ​​подвеску кинематически несовершенной. Благодаря своей простоте и невысокой стоимости такая подвеска в свое время широко использовалась в качестве ведущего заднего моста на заднеприводных автомобилях. Однако с ростом скоростей и требований к управляемости от него стали повсеместно отказываться, как правило, в пользу более сложной, но и более совершенной подвески на продольных или наклонных рычагах.Например, ЗАЗ-965 имел в задней подвеске качающиеся полуоси, а его преемник, ЗАЗ-966, уже получил косые рычаги и полуоси с двумя шарнирами на каждом. Точно такую ​​же трансформацию претерпела задняя подвеска американского Chevrolet Corvair второго поколения.

На передней оси такая подвеска использовалась очень редко и почти исключительно на тихоходных легких автомобилях с задним расположением двигателя (например, Hillman Imp). Также были усовершенствованные варианты такой подвески.Например, в некоторых моделях Mercedes-Benz 1960-х годов использовалась задняя ось с одним шарниром посередине, половины которой работали как качающиеся полуоси. Этот вариант подвески отличается меньшим изменением настроек в процессе эксплуатации. Между половинами моста был установлен дополнительный пневмоупругий элемент, позволяющий регулировать высоту кузова автомобиля над дорогой.

В некоторых автомобилях, таких как пикапы Ford в середине 1960-х годов, использовались неприводные мосты с качающимися полуосями, точки крепления которых располагались рядом с колесами на противоположной стороне.При этом полуоси оказались очень длинными, почти по всей колее машины, а смена колеи и развала не так заметна.

На продольных рычагах

В этой подвеске каждое из колес одной оси прикреплено к продольному рычагу, который подвижно прикреплен к раме или корпусу. Этот тип независимой подвески прост, но несовершенен. При работе такой подвески колесная база автомобиля меняется в довольно широком диапазоне, хотя колея остается постоянной.При повороте колеса в нем наклоняются вместе с кузовом значительно больше, чем в других конструкциях подвески. Продольные рычаги воспринимают силы, действующие во всех направлениях, а значит, они подвергаются высоким скручивающим и изгибающим нагрузкам, что требует их большой жесткости и, соответственно, утяжеления.

Кроме того, он отличается очень низким, в районе полотна дороги, расположением центра крена, что является недостатком для задней подвески.Помимо простоты, преимуществом такой подвески является то, что пол между рычагами можно сделать полностью плоским, увеличив доступный объем для салона или багажника. Особенно это ощущается при использовании в качестве упругих элементов торсионов, из-за чего подвеска на продольных рычагах с поперечными торсионными валами в свое время широко применялась на французских автомобилях.

В свое время (в основном 1970-1980-е годы) такая подвеска с традиционными рессорными или (Citroën, Austin) гидропневматическими упругими элементами широко применялась на задней оси переднеприводных автомобилей.Однако впоследствии она была заменена в этой роли разработанной Audi полунезависимой подвеской со связанными рычагами, более компактной и технологичной типа MacPherson (в англоязычных странах такая подвеска на задней оси называется Chapman) или (уже в конце 1980-х … 1990-х) кинематически совершенный на двойных поперечных рычагах

В качестве передней части такая подвеска иногда использовалась в конструкциях, разработанных до 1950-х годов, а позже, из-за ее недостатков, почти исключительно на дешевых тихоходных автомобилях (например, Citroen 2CV).Кроме того, на легких прицепах очень широко используется подвеска на продольных рычагах.

На косых рычагах

По сути, это разновидность подвески на продольных рычагах, созданная с целью избавиться от присущих ей недостатков. Он почти всегда используется на заднем ведущем мосту. В нем оси поворота рычагов расположены под определенным углом. Благодаря этому изменение колесной базы сводится к минимуму по сравнению с подвеской на продольных рычагах, а также снижается влияние крена кузова на наклон колес (но появляется изменение колеи).

Существует два типа такой подвески

В первом используется по одному шарниру на каждой полуоси, как в подвеске с качающимися полуосями (иногда считается разновидностью последних), при этом ось поворота рычага должна проходить через центр шарниры полуосей (расположены в зоне их крепления к дифференциалу), то есть находится под углом 45 градусов к поперечной оси транспортного средства. Это удешевляет подвеску, но при работе сильно меняется развал и схождение колес, при поворотах внешнее колесо «ломается» под корпус, а центр крена оказывается очень высоким (те же недостатки характерны для подвески на качающихся полуосях).Этот вариант использовался почти исключительно на дешевых, легких и тихоходных, как правило, заднемоторных автомобилях (ЗАЗ-965, Fiat 133 и т. Д.).

Во втором варианте (именно он изображен на иллюстрации) каждая полуось имеет два шарнира — внутренний и внешний, при этом ось качания рычага проходит не через внутренний шарнир, а его угол с поперечной осью у машины не 45, а 10-25 градусов, что выгоднее с точки зрения кинематики подвески. Это уменьшает изменения колеи и развала колес до приемлемого уровня.

Второй вариант в 1970-е … 1980-е годы очень широко применялся на заднеприводных автомобилях, как правило, напрямую заменяя зависимую подвеску неразрезной осью, использовавшейся на предыдущих поколениях. Можно назвать такие модели, как Запорожец ЗАЗ-966 и −968, BMW 3… 7 серии, некоторые модели Mercedes-Benz, Ford Granada, Ford Sierra, Ford Scorpio, Opel Senator, Porsche 911 и так далее. В качестве упругих элементов использовались как традиционные винтовые пружины, так и торсионные валы, иногда пневмоцилиндры.Впоследствии, с улучшением подвески автомобилей и повышенными требованиями к устойчивости и управляемости, она была заменена либо более дешевой и компактной подвеской MacPherson (Chapman), либо более совершенной подвеской на двойных поперечных рычагах, и сегодня она используется редко.

На переднеприводных автомобилях такая подвеска применялась редко, так как для них ее кинематические преимущества не имеют большого значения (в них роль задней подвески вообще намного меньше, чем у заднеприводных машин).Примеры включают, например, Trabant, в котором упругим элементом подвески на наклонных рычагах была поперечная пружина, закрепленная в центре на корпусе, концы которой были прикреплены к концам А-образных наклонных рычагов.

На продольных и поперечных рычагах

Это сложная и очень редкая подвеска.

По сути, это был вариант стойки Макферсон, но для разгрузки брызговика крыла рессоры располагались не вертикально, а горизонтально продольно, а задним концом упирались в перегородку между моторным отсеком и салоном. (переборка).Для передачи усилия от стойки амортизатора на пружины потребовалось ввести качающийся в вертикальной плоскости с каждой стороны дополнительный продольный рычаг, передний конец которого шарнирно закреплен вверху стойки, задний конец также шарнирно закреплялся на переборке, а в средней ее части имелся упор для переднего конца рессоры. Из-за сравнительной сложности такая подвеска лишилась основных преимуществ стойки МакФерсон — компактности, технологической простоты, небольшого количества шарниров и невысокой стоимости, сохранив при этом все свои кинематические недостатки.

Такую подвеску использовали английские «Роверы» 2200 TS и 3500 V8, а также немецкие Glas 700, S1004 и S1204. Подобные дополнительные продольные рычаги присутствовали в передней подвеске первого Mercedes S-класса, но пружины располагались традиционно — в вертикальном положении между кузовом и нижними поперечными рычагами, а сами малые продольные рычаги служили только для улучшения кинематики.

Двойные продольные рычаги

Эта подвеска имеет по два продольных рычага с каждой стороны.Как правило, такая подвеска применялась на передней оси относительно тихоходных заднемоторных автомобилей; Типичными примерами его использования являются Volkswagen Beetle и первые поколения Volkswagen Transporter, ранние модели спорткаров Porsche, а также мотоколяски S3D и Запорожец.

По сути, все они имели общую конструкцию (так называемая «система Порше» в честь изобретателя) — поперечные торсионные валы, расположенные один над другим, использовались как упругие элементы, соединяющие пару рычагов и торсионы. заключены в трубы, образующие поперечину подвески (в более поздних моделях «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов использовались также цилиндрические винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Главное преимущество такой подвески — большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колес, что дает возможность сильно сдвинуть салон вперед, поместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колес, что позволило значительно уменьшить длина заднемоторного автомобиля. Однако при этом расположенный спереди багажник оказался весьма скромным по объему именно из-за выдвинутой далеко вперед поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: хотя она меньше по размеру по сравнению с одиночными продольными рычагами, все же наблюдаются значительные изменения колесной базы во время хода отбоя и сжатия, а также сильное изменение развала колес во время крена кузова. К этому следует добавить, что рычаги в нем должны воспринимать большие изгибающие и скручивающие нагрузки как от вертикальных, так и от боковых сил, что делает их довольно массивными.

Двойной поперечный рычаг

В этой подвеске с каждой стороны автомобиля есть два поперечных рычага, внутренние концы которых подвижно прикреплены к кузову, поперечине или раме, а внешние концы соединены со стойкой, несущей колесо — обычно поворотной. в передней подвеске и не поворотной в задней.Обычно верхние рычаги короче нижних, что обеспечивает кинематически выгодное изменение развала в сторону большего отрицательного развала при сжатии подвески. Рычаги могут быть как параллельны друг другу, так и расположены относительно друг друга под определенным углом в продольной и поперечной плоскостях. Наконец, один или оба рычага можно заменить поперечной пружиной (этот тип подвески см. Ниже).

Принципиальным преимуществом такой подвески является возможность конструктора, выбирая определенную геометрию рычагов, жестко задавать все основные настройки подвески — изменение развала и колеи при ходах сжатия и отбоя, высоту центры продольных и поперечных валков и т. д.Кроме того, такая подвеска часто полностью устанавливается на поперечину, прикрепленную к кузову или раме, и, таким образом, представляет собой отдельный блок, который можно полностью снять с транспортного средства для ремонта или замены.
С точки зрения кинематики и управляемости двойные поперечные рычаги считаются наиболее продвинутым типом направляющих лопаток, что привело к очень широкому использованию такой подвески в спортивных и гоночных автомобилях. В частности, все современные болиды Формулы 1 имеют именно такую ​​подвеску, как переднюю, так и заднюю.Большинство спортивных автомобилей и представительских седанов в наши дни также используют этот тип подвески на обеих осях.

Если подвеска на поперечных рычагах используется для амортизации поворотных колес, конструкция должна обеспечивать их поворот на требуемые углы. Для этого либо сама подставка, соединяющая рычаги, поворачивается, используя специальные шаровые опоры с двумя степенями свободы для соединения ее с рычагами (их часто называют «шарикоподшипниками», но на самом деле опорой для них является только нижний шарнир, на котором реально стоит стойка), либо стойка не поворотная и качается на обычных цилиндрических шарнирах с одной степенью свободы (например, резьбовые втулки), а вращение колес обеспечивается за счет вертикального шарнира стержень, вращающийся в подшипниках, играет роль реальной оси вращения колес.

Даже если шкворни в подвеске конструктивно отсутствуют, а стойка поворотная на шаровых опорах, все равно часто говорят о шкворне («виртуально») как об оси вращения колес, а также об углах ее наклона. — продольные («рицинус») и поперечные. В настоящее время шкворни используются, как правило, в подвесках грузовых автомобилей, автобусов, тяжелых пикапов и внедорожников, а также в подвесках легковых автомобилей, когда необходимо обеспечить вращение колес, используются стойки с шаровыми опорами, так как они не требуют частой смазки.

Подвеска Представляет собой набор устройств, обеспечивающих упругое соединение подрессоренной и неподрессоренной масс. Подвеска снижает динамические нагрузки, действующие на подрессоренные массы. Состоит из трех устройств:

Упругое устройство 5, вертикальные силы, действующие со стороны дороги, передаются на подрессоренную массу, динамические нагрузки уменьшаются, а плавность хода повышается.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей BMW:
1 — карданный вал ведущего моста; 2 — опорный кронштейн; 3 — полуось; 4 — стабилизатор; 5 — упругий элемент; 6 — амортизатор; 7 — рычаг направляющего устройства подвески; 8 — опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 — механизм, воспринимающий продольные и поперечные силы, действующие на колесо, и их моменты.Кинематика направляющего устройства определяет, как колесо перемещается относительно опорной системы.

Демпфирующее устройство () 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии вибрации в тепло и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода и иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости транспортного средства.

Подвеска зависимая

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью движения колеса одной оси от движения колеса другой.

Рис. Колесная зависимая схема подвески

Передача сил и моментов от колес к кузову при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами — пружинами, рессорами или с помощью стержней — стержневой подвеской.

Металлические упругие элементы имеют линейно-упругую характеристику и изготовлены из специальных сталей с высокой прочностью при больших деформациях. К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не используются, за исключением некоторых моделей многоцелевой техники. Можно отметить ранее выпускавшиеся модели легковых автомобилей с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают использоваться и в настоящее время. Продольные рессоры устанавливались преимущественно в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упруго-направляющего устройства.

На легковых и грузовых автомобилях или фургонах используются рессоры без рессор, на грузовых автомобилях — с рессорами.

Рис. Пружины:
а) — без рессоры; б) — с рессорой

Пружины используются как упругие элементы в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами для большинства легковых автомобилей, используются винтовые цилиндрические рессоры с постоянным сечением стержня и шагом намотки. Такая пружина имеет линейно-упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отскока.

На легковых автомобилях российского производства в подвесках применяются цилиндрические винтовые пружины постоянного сечения и шага в сочетании с резиновыми бамперами. На автомобилях производителей из других стран, например BMW 3 серии, в задней подвеске устанавливается бочкообразная (фасонная) пружина с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и использования стержня переменного сечения.

Рис. Винтовые пружины:
a) винтовая пружина; б) ствольная пружина

В ряде автомобилей используется комбинация винтовых и фасонных пружин с переменной толщиной стержня для обеспечения прогрессивных характеристик.Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «мини-блоками» из-за их небольших размеров по высоте. Пружины такой формы используются, например, в задней подвеске Volkswagen, Audi, Opel и т. Д. Фасонные пружины имеют разный диаметр в средней части рессоры и по краям, а пружины мини-блока — разную ступень намотки.

Торсионы, как правило, круглого сечения используются на автомобилях как упругий элемент и стабилизатор.

Упругий крутящий момент передается торсионным стержнем через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах.Торсионы на автомобиль можно устанавливать как в продольном, так и в поперечном направлении. К недостаткам торсионов можно отнести их большую длину, необходимую для создания необходимой жесткости и хода подвески, а также высокую соосность шлицев на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшой вес и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Подвеска независимая

Независимая подвеска гарантирует, что движение колеса одной оси не зависит от движения колеса другой оси.По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные и Макферсонские.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колеса

Рис. Схема независимой подвески МакФерсона

Тяговая подвеска — подвеска, направляющим устройством которой является рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов подвески бывают двухрычажные и однорычажные, а в зависимости от плоскости поворота рычагов — поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Перечень типов автомобильных подвесок

В данной статье рассматриваются только основные типы автомобильных подвесок, а их типов и подвидов на самом деле гораздо больше, к тому же инженеры постоянно разрабатывают новые модели и модифицируют старые. Для удобства вот список самых распространенных. Далее мы рассмотрим каждую подвеску более подробно.

• Подвески зависимые
  • На поперечной пружине
  • На продольных рессорах
  • С направляющими рычагами
  • С опорной трубой или дышла
  • «Де Дион»
  • Торсион (с сцепленными или сцепленными рычагами)
• Подвеска независимая
  • С качающимися полуосями
  • На продольных рычагах
    • Пружина
    • Торсион
    • Гидропневматический
  • Кулон «Дубонне»
  • Двойные продольные рычаги
  • На косые рычаги
  • Двойной поперечный рычаг
    • Пружина
    • Торсион
    • Листовая рессора
    • На резиновых упругих элементах
    • Гидропневматические и пневматические
    • Многорычажная подвеска
  • Кулон свеча
  • Подвес «Макферсон» (качающаяся свеча)
  • На продольных и поперечных рычагах

• Активные подвески
• Пневматическая подвеска

Ванная комната отеля Ludlow заставит вас провести отпуск в ванне

Отели 1 января 2019 г.

Расположенный в Нижнем Ист-Сайде, Ludlow Hotel позволяет вам познакомиться с городом, как настоящий житель Нью-Йорка. Отель «Ладлоу» был открыт в конце 2014 года и сразу стал считаться «местом для отдыха» в городе! Это, безусловно, одно из самых модных мест Нью-Йорка. Дитя любви нью-йоркских отельеров Шона Макферсона, Иры Друкир и Ричарда Борна, отель также напоминает о богатой истории района — от эпохи «банд Нью-Йорка» до еврейской иммиграции и диких сцен искусства и музыки. Потрясающий результат виден, как только вы проходите через стальные и стеклянные двери вестибюля в гостиную с дубовыми панелями на стенах, антикварными люстрами и крафтовыми коктейлями в парижском и новоорлеанском стиле.175 номеров оформлены в высоком индустриальном стиле с большими окнами со створками, многие из которых открывают впечатляющие виды на горизонт Нью-Йорка, пушистыми тканями на стульях и роскошными ванными комнатами. А в долгожданном ресторане отеля Dirty French by Major Food Group подают классические галльские блюда с нью-йоркской нюансировкой.

Великолепный камин из состаренного известняка доминирует в холле вестибюля. Мраморные мозаичные полы, эклектичное сочетание винтажной мебели и тщательно подобранных находок, а также поразительное искусство придают этому помещению уединенность и индивидуальность, как жилое пространство нью-йоркца в центре города.

В номерах есть большие окна, шикарная мебель с кроватями в индо-португальском стиле, марокканские подвесные светильники ручной работы, темные деревянные полы с шелковыми коврами ручной работы и белые потолки с открытыми деревянными балками.

Все ванные комнаты украшены черно-белой плиткой, мраморными мозаичными полами и латунной сантехникой, лейками для дождя, а во многих есть ванны с прекрасным видом. Плюшевые халаты и коврики для ванной trompe-l’oeil из персидского ковра были специально заказаны Maison Martin Margiela.

Сад в вестибюле залит солнечным светом. Экзотические подвесные светильники смягчают индустриальную атмосферу здания. В люксах Terrace есть просторная открытая площадка, где можно позавтракать и полюбоваться видом на город.

Отель Ludlow в Нижнем Ист-Сайде Нью-Йорка отличается оригинальными интерьерами с высокой индустриальной атмосферой и захватывающими видами.

Связанные

AD100 Sawyer | Берсон стала домом во Флориде для супермодели Эль Макферсон

В течение своей знаменитой карьеры супермодели, воина, занимающегося оздоровлением, предпринимателя и матери двоих детей, Эль Макферсон руководила проектированием и строительством множества домов в США.S. и за рубежом, часто в сотрудничестве с некоторыми из ведущих мировых дизайнеров интерьеров. В своем последнем доме во Флориде красавица австралийского происхождения решила применить совершенно иной подход, чем ее предыдущие попытки. «На этот раз речь шла не о разработке миллиона различных схем с большим количеством нестандартной мебели или серьезных инвестиций, а затем о том, какой из них выбрать», — объясняет она. «Это кажется более современным, принимая устойчивый подход к дизайну — взяв лучшее из того, что у вас уже есть, и перепрофилировали его для новой жизни.К счастью для Макферсон, этот критерий — лучшее из того, что у нее есть, — применим к коллекции произведений Энди Уорхола, Жана-Мишеля Баскии, Ричарда Принса, Кита Харинга, Кенни Шарфа, Люсьена Фрейда, Дэмиена Херста и других титанов 20-го века. — и искусство 21 века; коллекция фотографий, собранная на протяжении многих лет с помощью галереи Hamiltons в Лондоне, которая включает работы Ирвинга Пенна, Хорста П. Хорста, Ричарда Аведона и Роберта Мэпплторпа; и ансамбль меблировки с концентрацией образцовых произведений Жана Ройера, Studio Job и Марка Ньюсона.В общем, неплохое место для начала.

Эль Макферсон в платье Chloé и сандалиях Manolo Blahnik в фойе своего дома во Флориде. Работы Дональда Бэклера (слева) и Энди Уорхола. Архитектура повсюду от Чада Оппенгейма.

«Наша работа заключалась в создании образа и образа жизни, которые отражали бы историю семьи, проживавшей в Лондоне в течение 17 лет, а также французское происхождение мальчиков и австралийскую непочтительность их матери. Elle хотела, чтобы работа была шустрой, прагматичной и без суеты, без ущерба для стиля.Чтобы добиться этого в течение отведенных нам двух месяцев, мы должны были принять вместе с ней эффективные, но надежные решения », — объясняет Брайан Сойер из нью-йоркской архитектурной, интерьерной и ландшафтной фирмы Sawyer | Берсон. «К счастью для всех нас, она выбрала отличный дом, поэтому не было необходимости в серьезных строительных работах. Мы сосредоточились на том, чтобы выделить лучшие аспекты архитектуры вместе с обильным естественным светом, чтобы создать красивые комнаты в молодом, современном духе ».

История продолжается

Неоновая работа Трейси Эмин освещает столовую, а стулья Пьера Жаннере 1950-х годов стоят за столом Аны Краш для Matter Made.Винтажные креденцы.

Изначально Макферсон стремилась найти классический одноэтажный дом середины прошлого века, «что-то очень похожее на Майами», — говорит она. Но ее поиски в конечном итоге привели ее к этому дому в нормандском стиле, спроектированному архитектором Чадом Оппенгеймом, на двух зеленых акрах с массивными живыми дубами вместе с лимонными, апельсиновыми и манговыми деревьями и органическим огородом. «Это место настолько отличается от того, что я имела в виду, но я верю в то, что в жизни можно быть открытым и непредвзятым, и это место и место просто мне понравились», — говорит она.

Диван и кресла Royère Polar Bear сочетаются с изготовленным на заказ диваном из замши и кожи. Лампы John De La Rosa на лакированных тумбочках; Торшер Royère. работа Уорхола (справа).

Когда дело дошло до обустройства комнат, в первую очередь, естественно, было расположено ценное собрание произведений искусства Макферсона. «Мне повезло, потому что я вырос в 1980-х годах в Нью-Йорке после того, как уехал из дома в Озе в 1982 году, когда мне было 18 лет. Я страстно увлекался искусством с тех пор, как был студентом, и познакомился со всеми, от Уорхола до Джозефа Кошута, Кита Харинга и Трейси Эмин.Кто-то из мудрых однажды сказал мне, что когда дело доходит до приобретения искусства, вы должны покупать своих современников, потому что они говорят на вашем культурном языке. Я так и сделал, — говорит Макферсон. Она также считает, что Тони Шафрази, харизматичный торговец и художник, был одним из первых наставников и цицеронов на лабиринтном арт-рынке. «Он дал мне смелость пойти на риск с инвестициями, потому что я любила художников и их работы и была хорошо осведомлена о них», — вспоминает она.

1954 Стулья Mathieu Matégot с изготовленными на заказ подушками стоят за обеденным столом RH на кухне.Картина Дэмиена Херста висит над настольным футболом Domeau & Pérès and Bonzini; Торшер Hermès.

«Эль считает свои произведения искусства семьей. Хотя она страстный коллекционер, она была непреклонна, чтобы мы не создавали строгий или ожидаемый вид галереи. По прошлому опыту она прекрасно понимает, какие предметы будут хорошими соседями », — говорит Сойер | Директор по дизайну интерьера Berson Мэтт Маккей. Эти решения были приняты нелегко. «Я хотел, чтобы дом казался непринужденным, эклектичным и веселым, без каких-либо претензий.Но все же нужно было чувствовать себя обдуманным. Меньше значит лучше, но это также может быть сложнее. Это требует дисциплины и редактирования », — говорит Макферсон о декоративном балансировании.

Залитая светом хозяйская ванна выкрашена синим кружевом Бенджамина Мура.

В то время как белые стены и прозрачные белые занавески без подкладки создают подходящий свежий фон для произведений искусства и vertu в гостиной, всплески цвета появляются на занавесках из календулы, окутывающих столовую, на глубоком бархате цвета морской волны в медиа-зале и бирюзовые стены и обивка в гостиной для мальчиков, украшенной серией работ Джона Уэсли.Еловая гостиная отвечает всем требованиям двух сыновей Макферсона — 21-летнего Флинна и 16-летнего Сай, — которые попросили «что-нибудь крутое и современное, но не слишком изобретательное», — говорит их мама. «Мне нравится, что диваны можно превратить в одну огромную кровать или отдельные кровати, чтобы мы могли разместить всех их друзей. Я часто ловлю себя на том, что готовлю завтрак для восьми-десяти оставшихся мальчиков, что является отходом от обычных развлечений, которые я делал регулярно, когда мы жили в Лондоне ».

Экскурсия по дому Эль Макферсон, наполненному светом

Главная ванная комната, наполненная светом, выкрашена синим кружевом Бенджамина Мура.

Сын Макферсона Сай отдыхает с семейной собакой.

На участке площадью 2 акра растут живые дубы, апельсины, манго и пальмы.

1954 Стулья Mathieu Matégot с изготовленными на заказ подушками стоят за обеденным столом RH на кухне. Картина Дэмиена Херста висит над настольным футболом Domeau & Pérès and Bonzini; Торшер Hermès. Люстра из латуни и стекла висит над обеденным залом, где стулья Пьера Жаннере 1950-х годов стоят у стола Ана Краш для Matter Made. Шторы из бархата Zak + Fox.Неоновые работы Трейси Эмин освещают столовую, а стулья Пьера Жаннере 1950-х годов стоят за столом Аны Краш для Matter Made. Винтаж: ее сын Флинн опирается на стол для настольного тенниса James Perse. Работа Кита Харинга.

Диван и кресла Royère Polar Bear сочетаются с изготовленным на заказ диваном из замши и кожи. Лампы John De La Rosa на лакированных тумбочках; Торшер Royère. работа Уорхола (справа).

Шезлонги от RH на террасе у бассейна. Макферсон носит бикини Marysia, солнцезащитные очки Celine и часы Rolex.Работа Ричарда Принса висит за столом Studio Job в гостиной. Стулья из смесовой шерсти Zak + Fox; Бра Royère; Работа Уорхола (на столе).

Эль Макферсон в фойе своего дома во Флориде в платье [Chloe] (https://www.chloe.com/us) и сандалиях [Manolo Blahnik] (https://www.manoloblahnik.com/us/). Работы Дональда Бэклера (слева) и Энди Уорхола. Повсюду архитектура [Чад Оппенгейм] (http://oppenoffice.com/).

Гостиная украшена произведениями искусства Уорхола, Ричарда Принса и Жана-Мишеля Баския, а также мебелью Жана Ройера.

Помимо того, что он работает для стайки мальчиков-подростков, атмосфера, которую Макферсон создала в ее владениях во Флориде — шикарная, но непринужденная, скроенная, но свободная духом, — будет одинаково подходить к любому стилю развлечения: высокому, низкому и везде между. Это свидетельство свежей, непринужденной чувственности, которой руководствовались в дизайне дома, а также мощи важных произведений искусства и предметов интерьера, которые он содержит. «Я обнаружила, что качество всегда важнее количества», — говорит Макферсон о своем тщательно подобранном доме.«В конечном итоге качество выдерживает испытание временем».

Смотреть сейчас: видео «Архитектурный дайджест».

Первоначально опубликовано в архитектурном дайджесте

Какая польза для здоровья от отрицательных ионов?

Каждый, кто был в магазине товаров для здоровья, слышал об ионах. Если это не кто-то предлагает образцы ионизированной воды, это кто-то продает ионизированные браслеты. Это звучит дурацко, у-у-у, безумно, и как будто это твердо принадлежит той же области, что и кристаллы, магнитотерапия и криптозоология (хотя ребенок во мне все еще надеется, что и Скватч, и Несси найдены), но это За этим материалом с отрицательными ионами стоит настоящая наука, или люди, которые покупаются на это, совершенно не в себе? Сегодня мы решаемся в том, что некоторые могут считать ненаучным, чтобы обсудить отрицательные ионизаторы — как естественные (например, водопады), так и созданные руками человека (генераторы отрицательных ионов).

Давайте перейдем к делу:

Hi Mark,

Я почти напуган / стеснен даже спросить вас об этом, но вот что: мой друг, который увлекается кристаллами, гомеопатией и другими видами альтернативных методов лечения с менее чем конкретными подтверждающими доказательствами, говорил мне до ушей о негативном и положительные ионы. У нее весь дом обставлен генераторами отрицательных ионов, и она всегда старается «избегать положительных ионов». Я даже видел, как она ныряла мимо кондиционеров.В этом есть что-нибудь, или она сошла с ума?

Спасибо,

Бет

Может быть. Давайте взглянем.

Но сначала, чтобы не попасть в ловушку разговоров об абстракциях (а-ля «токсины»), давайте определимся с нашими терминами. Что такое ионы?

Ионы — это атомы или молекулы, в которых число электронов отличается от числа протонов. Другими словами, ион — это отрицательно (больше электронов, чем протонов) или положительно (больше протонов, чем электронов) заряженный атом или молекула.Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные ионы — анионами. Поскольку они заряжены положительно или отрицательно, ионы «подвижны».

Отрицательные ионы обычно появляются в естественных условиях в большем количестве, чем положительные. Например, отрицательные ионы генерируются движущейся водой — реками, водопадами, грохотами волн, даже ливнями и фонтанами — и присутствие отрицательных ионов фактически используется для определения потенциальных источников воды на других планетных телах, таких как Энцелад и Титан.Водопады, вероятно, являются крупнейшими производителями отрицательных ионов благодаря силе, с которой падающая вода разбивается как на твердые, так и на водные поверхности (PDF). Растения также производят отрицательные ионы, особенно при воздействии интенсивного света во время фотосинтеза.

Ладно, отлично и все. Всем нравятся водопады и все такое, но влияет ли то, что они генерируют много отрицательных аэроионов, на наше здоровье?

Они определенно могут оказывать «физиологическое воздействие» на живые существа.Фактически, то, что отрицательные и положительные аэроионы могут оказывать физиологическое воздействие на людей, когда-то было областью серьезных исследований, но в году после того, как продавцы змеиного масла выпустили множество генераторов аэроионов с обещанием, что они вылечат рак, болезни сердца и репутация отрасли была навсегда запятнана почти каждой болезнью под солнцем в 1950-х годах . Исследования продолжались, но его название было запятнано, и его открытиям не было уделено серьезного внимания. В результате всякий раз, когда кто-то даже упоминает «ионы», его высмеивают из комнаты или сразу же заклейменуют психом.И это обидно, потому что в этом есть что-то.

Даже если некоторые современные скептики гордятся тем, что отвергают идею, которая звучит немного странно, без проведения каких-либо реальных исследований, это не означает, что доказательств не существует. Давайте посмотрим, что говорят исследования:

Настроение

Не каждый с сезонным аффективным расстройством (САР) может позволить себе спать в журчащем тумане близлежащего ручья под нежной лаской первого дневного солнца, мягко пробуждающей их.Это идеальный вариант, но исследования показывают, что моделирование этих условий с помощью генераторов отрицательных ионов, естественный свет, имитирующий рассвет, и кто-то, дующий малиной вам в лицо, могут быть столь же эффективными в борьбе с SAD, как и терапия ярким светом (хорошо, может быть, не последний вариант).

Было также показано, что хроническая несезонная депрессия улучшается с помощью терапии отрицательными ионами. Ионная терапия высокой плотности была намного эффективнее, чем ионная терапия низкой плотности.

Отрицательные ионы (наряду с ярким светом и слуховыми стимулами) снижают субъективные измерения депрессии, улучшают настроение и снижают гнев как у депрессивных, так и у не депрессивных студентов колледжа.

Напряжение

В исследовании реакции слюны людей, выполняющих 40-минутную задачу по обработке текста на компьютере, воздействие отрицательных аэроионов уменьшало рост хромограниновой А-подобной иммунореактивности в слюне (маркер стресса и тревоги) и улучшало работоспособность.

Дыхание

Трахея — это дыхательное горло, канал, по которому воздух попадает в наши легкие. Вдоль трахеи расположены реснички, крошечные органеллы, которые не позволяют частицам, переносимым по воздуху, попадать в легкие.Если активность ресничек подавляется, как при муковисцидозе, в легкие попадает больше инородных частиц. Если активность ресничек не подавляется, мусор не попадает в легкие и выводится позже через слюну и слизь. Исследования показывают, что воздействие отрицательных ионов увеличивает активность ресничек в трахее людей и обезьян, в то время как воздействие положительных ионов подавляет ее.

Другое исследование с участием детей-астматиков показало, что воздействие положительно ионизированного воздуха усиливает их астматическую реакцию на упражнения.

Похоже, что в этом что-то есть.

Может быть, поэтому так приятно сидеть у костра с друзьями в окружении высоких образцов растительной жизни. Бросить в соседнюю реку, журчащую над камнями, поднимающую туман в воздух? У вас есть эффективный рецепт отрицательных аэроионов. Может быть, поэтому кемпинг на свежем воздухе так омолаживает и заряжает энергией? Конечно, вы можете возразить, что кемпинг — это просто способ уйти от безумия работы и городской жизни, подышать свежим воздухом и заняться спортом и восстановить связь с нашей изначальной сущностью… но для этого должен быть физиологический механизм.Что, если отрицательные ионы играют важную роль в этом механизме? Что, если частью того, от чего мы «уходим», является явное отсутствие отрицательных ионов?

Как получить воздействие отрицательных ионов

Лучший способ получить доступ к отрицательным ионам — это, конечно, старый естественный способ. Сходите на пляж (и играйте в воде, а не сидите на берегу, закутавшись). Взобраться на гору. Отправляйтесь в поход. Проведите день за чтением отличной книги в саду, в окружении растений.Плавайте под водопадом. Черт возьми, даже просто выйдите из душного и душного воздуха вашего офиса, выключите кондиционер и опустите окна машины или впустите легкий ветерок в ваш дом.

Примите душ. Регулярный душ для многих из нас ближе всего к движущейся воде. И это не так уж и плохо. Движущаяся вода движется водой, а душевые кабины сами по себе хорошо производят отрицательные ионы.

Другой способ — это спроектировать сад , генерирующий отрицательные ионы, используя проточную воду (предпочтительно водопад или фонтаны) и много зелени.Этот метод намного сложнее, чем просто покупка генератора или посещение природных мест образования отрицательных ионов, но вот исследование, в котором исследователи составили карту распределения положительных и отрицательных ионов в образце сада (PDF). Это должно дать вам представление о вашем собственном саду. Важным фактором, по-видимому, является наличие проточной воды, поскольку отрицательные ионы были самыми высокими прямо у водопада.

Для дома или офиса Я настоятельно рекомендую генератор отрицательных ионов .Многие из них не так уж и дороги. Скажем, за 50 долларов вы можете обогатить свой устаревший офис отрицательными ионами и отфильтровать примеси в придачу. Попробуйте, особенно если вы не проводите время в естественных условиях, где преобладают отрицательные ионы. Если вы застряли внутри весь день, купаясь в кондиционере, генератор отрицательных ионов заслуживает серьезного внимания.

Или, если у вас хватит силы, вы всегда можете сделать свой собственный ионизатор.

В любом случае, я хотел бы услышать о вашем опыте работы с отрицательными ионизаторами (и отрицательными ионами в целом).Вы что-нибудь заметили? Дайте нам знать в комментариях!

об авторе

Марк Сиссон — основатель Mark’s Daily Apple, крестный отец движения Primal Food and lifestyle и автор бестселлеров New York Times книги The Keto Reset Diet . Его последняя книга — Keto for Life , где он обсуждает, как он сочетает кето-диету с основным образом жизни для оптимального здоровья и долголетия. Марк также является автором множества других книг, в том числе The Primal Blueprint , которому приписывают ускорение роста движения Primal / Paleo еще в 2009 году.Проведя три десятилетия в изучении и обучении людей тому, почему еда является ключевым компонентом достижения и поддержания оптимального самочувствия, Марк основал Primal Kitchen, компанию по производству настоящих продуктов питания, которая создает основные продукты для кухни, подходящие для Primal / палео, кето и Whole30.

Сообщение навигации

Если вы хотите добавить аватар ко всем своим комментариям, нажмите здесь!

Кухонные подвесные светильники так популярны прямо сейчас!

Подвесные светильники были популярны в течение некоторого времени — в основном с тех пор, как десятилетие за десятилетием преобладает выбор кухонного острова.В послевоенное время на острове редко было специальное рабочее освещение для кухни; Скорее всего, верхнего освещения было достаточно для всех помещений — с отдельным осветительным прибором над обеденной зоной.

Однако со временем дизайну кухни стало уделяться повышенное внимание, что породило больше вариантов освещения для конкретных регионов (над головой, полуостров, остров, обеденные зоны, под шкафом, подножку и т. Д.), Уделяя больше внимания необходимости обе задачи и фоновое освещение.

Подвески и подвесные светильники заслуживают плана в плане

Чем больше подвесок стало стандартным, тем крупнее и смелее они стали. Больше внимания уделяется дизайну освещения — учитывая количество подвесных светильников, их расположение, длину и т. Д. В общем плане освещения кухни.

Есть несколько вопросов, над которыми вы будете работать со своим дизайнером, выбирая подвески, подходящие для вашего кухонного пространства. Обратите внимание, что дизайн интерьера функционирует в соответствии с неустановленной концепцией «правила трех».

Какими бы упорядоченными ни были пары, исследования показывают, что большинство людей находят нечетное количество вещей более привлекательными. В то время как четные числа обеспечивают симметрию, нечетные числа создают более интересные контрасты. Таким образом, большинство тем оформления повторяются тройками — хотя бывают и исключения, — поэтому вы часто заметите, что «Правило трех» проявляется.

Сколько подвесок имеет смысл?

По негласному правилу: трое, конечно …!

… но не всегда. «Правило трех» напрямую связано с масштабом.

В то время как три подвески могут отлично работать на стандартном или большом острове или баре, две большие подвески могут лучше смотреться на меньшем острове. В последнем случае мы должны убедиться, что эти две подвески подвешены на одной плоскости, а любые другие подвески (например, над раковиной, вытяжкой или небольшой перекладиной) — на отдельной плоскости.

Сбалансированы ли различные плоскости освещения?

Это подводит нас к вопросу о самолетах. Углубленные банки устанавливаются на одинаковое количество дюймов в потолок (в одной плоскости).Подвесные светильники устанавливаются вплотную к потолку кухни (в той же плоскости) — также это справедливо для освещения под шкафом, светильников для ног и т. Д.

Подвески

также должны быть подвешены на одной плоскости для обеспечения баланса, поэтому, если вы нарушите «правило трех», велика вероятность того, что ваш дизайнер предложит отдельные плоскости для разных мест подвески, чтобы «радовать глаз» и потребность мозга в порядке. .

Хотим ли мы, чтобы они обладали цветом, текстурой или дизайнерским чутьем?

Подвески

— это способ поиграть с цветом, текстурой и дизайнерским чутьем — даже для самого традиционного или нейтрального в дизайне домовладельца.

Хотя базовый, стандартный вариант подвески стоит выбрать в качестве запасного варианта, подумайте нестандартно и посмотрите, не привлекают ли вас подвески с немного большим чутьем. Яркие цвета — это один из способов добиться этого, как и подвески уникальной формы или подвески, сделанные из комбинации материалов.

Некоторые забавные и популярные стили кулонов, о которых стоит подумать, включают:

Глобусы и полусферы

Это отличный способ добавить изогнутые или круглые линии к дизайну кухни, который преимущественно является линейным и более обтекаемым.Глобусы также имеют очень старинный или исторический вид, что делает их легко подходящими для дизайна фермерских домов или деревенских кухонь.

Прозрачное стекло

Если вы не поклонник того, как подвески прерывают визуальное пространство, или вы приверженец минимализма, прозрачное стекло — хороший вариант. Однако имейте в виду, что свет не будет рассеиваться, поэтому тщательно выбирайте лампы.

Блестящие или матовые металлы

Современные и постмодернистские кухни, а также кухни с белой / черной или встроенной бытовой техникой могут быть признательны за добавление другой текстуры / материала в смесь, используя блестящие или матовые металлические подвески.Это также может быть интересным способом присоединиться к тенденции смешивания металлов.

Черный матовый

Матовый черный — сейчас все в моде, так почему бы не отметить это своими подвесками? Или, если вам нравится идея, но вы не хотите использовать ее на постоянных предметах, таких как шкафы, матовые черные подвески можно позже поменять местами на другой вид.

Колокольчики или промышленные подвески

Подвески-колокольчики

вдохновлены стеклянными банками, на которых изображены диковинки в лабораториях, а промышленные светильники исходят от промышленных предприятий и сельскохозяйственных предприятий.Таким образом, эти светильники обладают вневременным качеством и подходят к любому дизайну — традиционному, деревенскому или современному.

Светильники арт-деко

У современного тренда середины века появился конкурент — ар-деко. Ваши подвески могут отражать движение ар-деко с помощью геометрических форм или узоров и / или гламурной отделки.

Готовы сами выбрать «горячие» кулоны для кухни? Заполните нашу удобную онлайн-форму, чтобы запросить БЕСПЛАТНУЮ смету дома и узнать, как мы можем помочь вам превратить пространство вашей мечты в реальность!

Полимеры | Бесплатный полнотекстовый | Разлагаемые поли (сложноэфирные амиды) для биомедицинских приложений

1.Введение

Синтетические биоразлагаемые полимеры предлагают альтернативу неразлагаемым материалам, используемым в биомедицинских приложениях. Полимеры могут быть синтезированы с заданными механическими и разрушающими свойствами путем изменения состава и микроструктуры и, следовательно, могут быть разработаны с учетом конкретных требований. Полимеры также можно легко обрабатывать в различных формах (например, мульти- или мононити для хирургических швов, пористые основы с желаемыми морфологическими характеристиками пор, способствующими прорастанию тканей, или в виде микро / наносфер для контролируемой доставки лекарственного средства).Функционализированным полимерам уделяется большое внимание в этих приложениях, поскольку они могут связывать различные виды лекарств или модулировать клеточную функцию и вызывать врастание тканей [1,2].

Полиэфиры составляют в настоящее время основное семейство синтетических биоразлагаемых полимеров, используемых в качестве товарных материалов и даже в биомедицине. Большинство приложений и исследований касается полигликолидов, полилактидов, поли (ε-капролактон) и их сополимеров. Значительная работа была проделана с функционализированными полиэфирами, поскольку они позволяют последующую химическую модификацию для достижения желаемых свойств, включая гидрофильность, скорость биоразложения или биоадгезию, для присоединения соединений с фармакологической активностью или, в целом, нацеленных на последующее лечение.Были разработаны различные стратегии для синтеза функционализированных сложных полиэфиров с биологически релевантными и совместимыми молекулами. Таким образом, мультигидроксифункциональные полиэфиры могут быть получены сополимеризацией ε-капролактона с 5-этилендиокси-ε-капролактоном и последующими стадиями снятия защиты и восстановления [3]. Сложные полиэфиры, функционализированные кислотными группами, были легко получены реакцией олиго (ε-капролактон) с концевыми гидроксильными группами с ангидридами, такими как янтарный, малеиновый и глутаровый ангидриды [4].Эта кислотная функциональность может быть усилена преобразованием в хлорангидрид или ангидридную функциональность путем взаимодействия с тионилхлоридом или уксусным ангидридом соответственно. Полимеризация лактонов, содержащих защищенные функциональные группы (например, гидроксил-, бис (гидроксил) -, амино- и карбоксилзамещенные), также является подходящей стратегией, когда защитные группы могут быть легко удалены [5].

Помимо алифатических полиэфиров, были разработаны, испытаны и, в некоторых случаях, коммерциализированы для биомедицинских приложений различные типы функционализированных синтетических полимеров, хотя в целом они все еще находятся на преждевременной стадии.Поли (сложноэфирные амиды) (ПЭА) представляют собой многообещающее семейство биоразлагаемых материалов, поскольку они сочетают в себе разлагаемый характер, обеспечиваемый гидролизуемыми сложноэфирными группами (-COO–), размещенными в основной цепи, с относительно хорошими термическими и механическими свойствами, обеспечиваемыми сильным межмолекулярным взаимодействием. взаимодействия водородных связей, которые могут быть установлены между их амидными группами (–NHCO–). В настоящее время изучено значительное количество ПЭА, включая использование различных мономеров (например, α-аминокислот, α, ω-аминоспиртов или углеводов) или различных микроструктур полимеров (например,g., упорядоченное, блочное или случайное распределение мономеров) [6,7]. Наличие гидролитически расщепляемых сложноэфирных связей в основной цепи и снижение кристалличности также делают поли (сложноэфирамиды) перспективными материалами для их использования в медицинских областях. Отметим также, что включение фрагментов α-аминокислот может привести к биосовместимым материалам и, в зависимости от их боковых групп, к функционализированным полимерам.

Этот обзор посвящен синтезу и потенциальному применению функционализированных ПЭА.Таким образом, в разделе 2 будут обсуждаться два пути синтеза: (а) полимеризация с раскрытием цикла функционализированных лактонов и (б) поликонденсация функционализированных мономеров с реакционноспособными гидроксильными, аминными или сложноэфирными активированными концевыми группами. Раздел 3 посвящен выделению соответствующих примеров функционализированных ПЭА, тогда как основные потенциальные применения обсуждаются в разделе 4.

3. Основные семейства функционализированных полиэфирамидов

3.1. Функционализированные поли (сложноэфирные амиды) из полимеризации производных морфолин-2,5-диона

Функционализированные ПЭА могут быть получены полимеризацией с раскрытием цикла морфолин-2,5-дионов, полученных из α-аминокислот, таких как L-аспарагиновая кислота, L -глутаминовая кислота, L-лизин, L-серин (или L-тирозин) и L-цистеин (Рисунок 8), которые обеспечивают боковые карбоновые кислоты, аминные, гидроксильные и тиоловые группы соответственно [38-43].Синтез шестичленного цикла требует предварительной защиты функциональных групп, которая должна быть стабильной в условиях полимеризации [8]. Защитные группы должны быть выборочно удалены без разрыва сложноэфирных и / или амидных связей основной цепи полимера после завершения стадии полимеризации.

Бензильную группу обычно использовали для защиты функций карбоновой кислоты (например, аспарагиновой или глутаминовой кислоты) и гидроксильной (т.е. тирозиновой или сериновой) [14] соответственно. П-нитробензильная группа кажется адекватной для тиоловых групп (например,g., цистеин), тогда как бензилоксикарбонильная группа была использована для ε-аминогруппы лизина. Все эти защитные группы можно легко удалить каталитическим гидрированием, не затрагивая сложноэфирные связи полимерной цепи.

Полидепсипептиды, полученные из морфолин-2,5-дионов, содержащих гликолевую кислоту и защищенный l-лизин, l-аспарагиновая кислота или l-глутаминовая кислота [40,43], были успешно синтезированы, хотя конечная молекулярная масса была низкой. В общем, замещенные морфолин-2,5-дионы обладают низкой реакционной способностью и стратегии, основанные на сополимеризации с более реакционноспособными лактонами (например,g., ε-капролактон и D, L-лактид) [14,44], а также сополимеризация лактонов с карбоксиангидридами аминокислот [45].

Биоразлагаемые сополимеры с боковыми реакционноспособными группами были получены полимеризацией с раскрытием цикла L-лактида с морфолин-2,5-дионами, состоящими из гликолевой кислоты и аспарагиновой кислоты или L-лизина, или L-молочной кислоты и L-лизина [39 , 40]. Интересно, что эти полимеры показали более быстрое ферментативное и гидролитическое разложение, чем полилактид

Gonsalves et al.[46] сополимеризовали защищенный морфолин-2,5-дион, полученный из L-молочной кислоты и L-серина, с различными соотношениями подачи (от 80 до 94 мол.%) L-лактида. После удаления защитных бензильных групп был получен сополи (сложноэфирный амид) с боковыми свободными гидроксильными функциональными группами (фиг.9). Они также реагировали с поли (этиленгликолем) с концевыми диизоцианатными группами для получения полимеров с различной степенью сшивки (в зависимости от количества свободных гидроксильных групп). Добавление полиэтиленгликоля снижает T _g (с 64 ° C до 5 ° C) и резко усиливает аморфный характер.

Barrera et al. синтезировали сополимер L-молочной кислоты и L-лизина, содержащий около 2 мол.% остатков L-лизина [39,47]. Дальнейшее взаимодействие бокового лизина с N ^ε — (бензилоксикарбонил) -L-лизин-N-карбоксиангидридом привело к увеличению остатка лизина до 35 раз [48].

3.2. Поли (сложноэфирные амиды), полученные реакциями поликонденсации и содержащие функционализированные α-аминокислоты

Метод термической поликонденсации, основанный на образовании солей галогенидов металлов в качестве движущей силы (Раздел 2.2.4.) Был успешно применен для получения потенциально функционализированных ПЭА с использованием этилового эфира L-лизина в качестве диаминовой единицы. Никаких вторичных реакций, таких как переэтерификация, не происходило в требуемых условиях полимеризации (рис. 10) [49].

Аткинс и др. [50,51] использовали простую и универсальную стратегию, основанную на ортогональных защитных группах, для получения ПЭА в результате реакций поликонденсации диэфирдиамина и хлорида двухосновной кислоты. Этот метод позволяет включать основные и кислотные функциональные группы с использованием L-лизина или L-аспарагиновой кислоты для получения мономера диэфирдиамина.Сополимеризацию можно также проводить с использованием мономеров на основе различных α-аминокислот (рис. 11). Удаление защитных групп обеспечивает соответствующие боковые функциональные группы амина или карбоновой кислоты для присоединения различных соединений. Например, группы карбоновых кислот полимера, содержащего звенья L-аспарагиновой кислоты, были преобразованы в сложные N-гидроксисукцинимидиловые эфиры, которые предоставили полезные матрицы для дальнейшей дериватизации.

Chu et al. [52] сообщили о способе получения случайных ПЭА, содержащих свободные аминогруппы (рис. 12).Процедура включает две стадии: реакция раскрытия кольца защищенного производного аминокислоты (например, N ^ε — (бензилоксикарбонил) -L-лизин-N-карбоксиангидрид (Z-LysNCA)) с солями ди-п-толуолсульфоновой кислоты. диэфира бис-L-фенилаланина-гексан-1,6 (Phe-6)) с последующей поликонденсацией в растворе указанной выше смеси мономеров с ди-п-нитрофенилсебакоилатом. Боковые свободные аминогруппы сополи (сложноэфирных амидов) легко регенерируются последующим снятием защиты при простой кислотной обработке.Содержание аминогрупп в полученных функциональных сополимерах ПЭА контролировали, регулируя соотношение подачи Phe-6 к Z-LysNCA.

Все ПЭА, содержащие L-лизин, были аморфными и имели Т _г с в диапазоне от 18 до 32 ° C. Объемная подвесная защитная группа в блоке L-лизина снижает температуру стеклования из-за своего пластифицирующего эффекта. После снятия защиты восстановленные боковые аминогруппы усиливают межмолекулярные взаимодействия между цепями ПЭА через водородные связи и повышают температуру стеклования.Предварительные данные о пролиферации клеток и цитотоксичности этих новых функциональных и положительно заряженных ПЭА показывают, что они поддерживают пролиферацию эндотелиальных клеток аорты крупного рогатого скота без цитотоксичности.

Цитотоксичность, способность поддерживать рост клеток, воспалительные свойства и механические свойства были исследованы для некоторых функционализированных амино- и карбоновыми кислотами ПЭА. Их получали поликонденсацией в растворе диамиддиолов, содержащих α-аминокислотные звенья и п-нитрофениловый эфир соответствующей дикарбоновой кислоты [53].Результаты показывают, что все формы ПЭА были нецитотоксичными и невоспалительными in vitro. Аминофункциональные ПЭА лучше всего поддерживают адгезию, рост и образование монослоя эндотелиальных клеток. Данные предполагают, что ПЭА могут быть жизнеспособным биоматериалом для использования в тканевой инженерии, особенно для использования в качестве сосудистого трансплантата.

Случайные сополи (сложноэфирные амиды), содержащие боковые гидроксильные группы, были получены двухстадийной поликонденсацией с использованием диметилолпропионовой кислоты (DMPA), диамина, полученного из глицина и 1,6-гександиола, и дихлорида себацина.Среди трех реагентов DMPA представляет собой диол, содержащий боковую карбоксильную группу, которая после включения в молекулярную цепь обеспечивает возможность дальнейшего соединения лекарств или других биоактивных молекул с полимером [54].

3.3. Ненасыщенный поли (сложноэфирный амид) s

Другой подход к получению функционализированных ПЭА основан на введении реакционноспособных углерод-углеродных связей, которые могут быть размещены либо на боковой, либо на основной цепи.

Серия биоразлагаемых функциональных ПЭА на основе аминокислот была разработана и синтезирована путем сополиконденсации в растворе мономеров на основе аминокислот (L-фенилаланин и DL-2-аллилглицин) и п-нитрофениловых эфиров дикарбоновых кислот [55] ( Рисунок 13).Полимеры включают боковые углерод-углеродные двойные связи через звенья DL-2-аллилглицина, и, следовательно, содержание этих функциональных групп можно регулировать, регулируя соотношение подачи L-фенилаланина к мономерам, содержащим DL-2-аллилглицин. Температура стеклования ПЭА снижается при увеличении метиленовой цепи как в аминокислотном, так и в дикарбоксильном сегментах. Реакционная способность и полезность боковых двойных связей была подтверждена с использованием метода присоединения свободных радикалов [50,56,57], который превращает их в функциональные группы карбоновых кислот, аминов и сульфонатов путем взаимодействия с 3-меркаптопропионовой кислотой, 2-аминоэтантиол гидрохлоридом. и 3-меркапто-1-пропансульфонат натрия соответственно.Таким образом, включение функциональных боковых углерод-углеродных двойных связей вдоль полимерных цепей может значительно расширить биомедицинские применения либо за счет их способности конъюгировать биоактивные агенты, либо за счет получения дополнительных полезных функциональных производных.

Серию сополи (сложноэфирных амидов) с положительно заряженными боковыми группами гуанидина и боковыми углерод-углеродными двойными связями получали аналогичным образом сополиконденсацией мономеров на основе аминокислот (L-аргинин и DL-2-аллилглицин) и п- нитрофениловые эфиры дикарбоновых кислот [58].Все эти катионные ПЭА показали хорошую растворимость в полярных растворителях, таких как вода, спирт, ДМСО и ДМФ. Исследования цитотоксичности показали, что новые ПЭА не токсичны для эндотелиальных клеток аорты крупного рогатого скота при испытанных концентрациях и времени воздействия.

Использование ненасыщенных диолов и / или двухосновных кислот может обеспечить основу PEA реактивных двойных связей [59-62]. Эти связи представляют собой новые реактивные сайты, которые могут быть использованы для создания поперечно-сшитых гидрогелевых сетей, которые очень интересны в качестве носителей лекарств, как будет обсуждаться в следующем разделе [63].

Ненасыщенные ПЭА, содержащие α-аминокислоты, были синтезированы обычным методом, основанным на конденсации бис (α-аминокислоты) α, ω-алкиленовых диэфиров и п-нитрофениловых эфиров алифатических дикарбоновых кислот. Можно использовать ненасыщенные или даже смеси ненасыщенных и насыщенных дикарбоновых кислот. Включение ненасыщенных звеньев (например, с использованием бис-п-нитрофенилфумарата) приводит к появлению двойных связей C = C в основной цепи, которые увеличивают жесткость и температуру стеклования (соответственно, для насыщенных полимеров с аналогичной химической структурой).

Chu et al. изучили полимеризацию соли п-толуолсульфоновой кислоты и 1,4-диэфира L-фенилаланина бутан-1,4 с различными смесями ди-п-нитрофениловых эфиров насыщенных (янтарная, адипиновая или себациновая кислоты) и ненасыщенных (фумаровая кислота) дикарбоновых кислот [ 59,64]. Сополимеры могли быть получены с довольно высокими молекулярными массами M _n , которые варьировались от 14 600 до 36 900 г / моль. Сополимеры, имеющие разные уровни ненасыщенности и свойства, были легко получены путем регулирования отношения подачи двух дикарбоновых мономеров.Было обнаружено, что термические свойства, растворимость и скорость биоразложения варьируются в пределах диапазона, определяемого характеристиками чистых насыщенных и ненасыщенных полимеров. Тесты на биодеградацию in vitro показали, что эти сополимеры могут быть ферментативно гидролизованы α-химотрипсином даже при низкой концентрации фермента, хотя их гидролиз в чистой буферной среде PBS был медленным. Было также обнаружено, что на биоразлагаемость сополимеров влияет длина метиленовых групп в насыщенных дикарбоновых звеньях (увеличение приводит к более низкой плотности гидролизуемых сложноэфирных связей и более медленной скорости биоразложения).Применяемая методология кажется очень интересной для настройки свойств, чтобы соответствовать требованиям для широкого спектра биомедицинских применений.

Сфера применения ПЭА на основе аминокислот может быть расширена за счет использования олиго (этиленгликоля) вместо обычных диолов в поликонденсации в растворе, проводимой из мономеров диэфир-диамина [65]. Полученные поли (эфирамиды сложного эфира) имеют новые блоки с эфирными связями, которые могут повышать гидрофильность, гибкость и способность к биологическому разложению.В зависимости от типа и концентрации используемых мономеров, таких как α-аминокислота, насыщенные или ненасыщенные дикарбоновые кислоты, различные диатомовые спирты и олиго (этиленгликоль), можно получить материалы с широким диапазоном термических, механических и биологических свойств. чтобы соответствовать приложениям в фармацевтике, биомедицине и тканевой инженерии.

Ряд биоразлагаемых статистических ненасыщенных / насыщенных полиэфирамидов сложного эфира был синтезирован поликонденсацией в растворе диаминовых солей фенилаланина и триэтиленгликоля с пара-нитрофениловыми активными сложными эфирами смесей ненасыщенных (фумаровая кислота) и насыщенных дикарбоновых кислот ( янтарная, адипиновая и себациновая кислоты) (рис. 14) [62].Эти статистические сополимеры были получены с довольно хорошими выходами и молекулярными массами M _n в диапазоне от 3000 до 27000 г / моль и индексами полидисперсности от 1,52 до 2,13. Сополимеры показали высокую способность к разложению в растворах фермента α-химотрипсина, и скорость биоразложения снижалась с увеличением содержания ненасыщенных соединений. Интересно, что был сделан вывод, что при регулировании соотношения подаваемых мономеров сополимеры могут иметь контролируемые химические, физические и биоразлагаемые свойства.

Серия ненасыщенных ПЭА была синтезирована с использованием смеси мономеров диэфирдиамина, полученных из олиго (этиленгликоля) и 2-бутен-1,4-диола, и смеси п-нитрофениловых эфиров насыщенных и ненасыщенных дикислот [60 , 66] (рисунок 15).Обратите внимание, что ненасыщенные соединения присутствовали как в двухосновных, так и в диольных остатках.

Ненасыщенные статистические сополи (сложноэфирные амиды) были также синтезированы реакцией смеси фталевого и малеинового ангидридов с ε-капролактамом и смесью этилен- и неопентиленгликолей [67]. Конечные олигомеры (M _n 2100-2600 г / моль) были эффективно сшиты с использованием винилацетата и пероксида бензоила — аскорбиновой кислоты — в качестве инициаторов-ускорителей. Новые материалы показали высокую прочность на сжатие (104.0 МПа) и подвергались гидролитическому разложению. Условия термообработки и содержание сшивающего агента играют важную роль в уменьшении совокупной потери массы в процессе гидролиза. Измеренные свойства позволяют предположить, что эти сополимеры потенциально могут быть использованы в качестве нового типа материала для фиксации кости. Сополимеры с аналогичными характеристиками были получены по той же методике, но с заменой ε-капролактама 1,6-гександиамином [68] или глицином [69]. В первом случае была оценена предварительная биосовместимость у мышей и кожи, и результаты были многообещающими для их ожидаемого биомедицинского применения.Также оценивались механические свойства композитов, состоящих из производного глицина и волокон полифосфата кальция. Результаты показали, что механическая прочность увеличивается очень быстро по мере увеличения содержания волокна. Прочность на изгиб и сжатие достигла максимальных значений, когда это содержание было близко к 50–60 мас.%.

Ряд биоразлагаемых ненасыщенных ПЭА, содержащих также фрагменты этиленгликоля (от 1 до 4 единиц), был успешно получен посредством межфазной поликонденсации 1,6-гександиамина и ненасыщенного диацилхлорида, полученного в результате предыдущей реакции малеинового ангидрида с олиго (этиленгликолем) (Рисунок 16) [70].Полученные полиамиды сложного эфира сложного эфира были аморфными и стабильными до 300 ° C в атмосфере азота, показали хорошую гидрофильность и улучшенную растворимость. Полимеры подвергались гидролизу быстро и устойчиво, увеличивая скорость гидролитического разложения за счет увеличения количества эфирных связей на повторяющуюся единицу.

Ненасыщенный олигоэфир с концевыми дикарбоновыми группами был получен реакцией лактатдиола этиленгликоля с малеиновым ангидридом [71]. Затем олигоэфир поликонденсировали в расплаве с толуол-2,4-диизоцианатом для получения сшитой смолы с ненасыщенными двойными связями (фиг. 17).Новый полимер показал пористую структуру из-за образования CO ₂ на последней стадии синтеза и был разлагаемым. В результате введения изолированных двойных связей C = C полимер был достаточно гибким, чтобы проявлять характеристики памяти формы. Следует отметить, что температура стеклования была близка к температуре человеческого тела, что соответствует одному из основных требований для медицинских приложений.

Chu et al. [72] сообщили об оригинальном способе получения боковых групп амино и карбоновых кислот из ненасыщенных поли (сложноэфирных амидов) и поли (эфирных сложноэфирных амидов) на основе α-аминокислот (т.е.е., L-фенилаланин). Эти функциональные группы были легко включены путем прививки тиола на ненасыщенный полимер посредством реакции тиол-ен в присутствии радикального инициатора (рис. 18). Эта одностадийная реакция функционализации была проведена с очень высокими выходами (близкими к 100%) в мягких условиях и имела явные преимущества по сравнению с синтезом, основанным на селективной защите и снятии защиты с функционализированных производных α-аминокислот.

3.4. Производные углеводов

Полиэфиры, полученные из высоко функционализированных углеводов (например,(например, гекситы, такие как сорбит, идит, глюцит, галактикол или маннит, и другие альдиты, такие как ксилит, рибит или арабитол), могут быть эффективно синтезированы с использованием липаз, таких как Novozyme 435, липаза B из Candida antarctica, иммобилизованная на смоле [73- 75]. Метод привлекателен, поскольку он кажется региоселективным, требует мягких условий реакции, а концевые гидроксильные группы гекситольных или альдитовых звеньев реагируют быстрее. Таким образом, возможно получить полимеры с разными непрореагировавшими гидроксильными боковыми группами.Эта процедура еще не применялась для получения ПЭА, но производные гексита и альдита были синтезированы различными методами, которые представляются интересными для обзора. Кроме того, использованию углеводов также уделяется больше внимания, поскольку вместе с истощением нефтяных ресурсов эффективное использование возобновляемых ресурсов (например, растительной биомассы и углеводов) появляется как альтернатива, которая может постоянно поставляться и использоваться для полимерные синтезы.

3.4.1. Производные L-арабинозы и D-ксилозы

L-арабиноза и D-ксилоза были преобразованы в 1-амино-1-дезокси-2,3,4-три-O-метил-5-O — [(пентахлорфенокси) сукцинил. ] -L-арабинитол и 1-амино-1-дезокси-2,3,4-три-O-метил-5-O — [(пентахлорфенокси) сукцинил] -D-ксилит гидрохлориды, соответственно, в семистадийном синтезе и затем полимеризовали в растворе с использованием этилдиизопропиламина в качестве акцептора кислоты (рис. 19) [76,77].Обычный ПЭА был получен из арабинозы, плавленной при температуре выше 135 ° C [140], тогда как полимер, полученный из ксилозы, был аморфным, что указывает на большую конформационную гибкость цепи, которая может способствовать уменьшению сил сцепления между цепями [78]. Было обнаружено, что разложение этого типа полимеров происходит в результате гидролиза сложноэфирных связей с высокой скоростью, которая зависит от кристалличности и гидрофильности образцов [79]. ПЭА, содержащие звенья янтарной кислоты, разлагаются быстрее в соответствии с предполагаемым механизмом образования сукцинимидных колец [80].

Статистические сополимеры были также получены из соответствующих смесей указанных выше арабиноза-сукциниловых мономеров и гидрохлорида 5-амино-1-O — [(пентахлорфенокси) глутарил] пентанола (рис. 20) и изучено их гидролитическое разложение [81]. Результаты показали, что скорость разложения может быть увеличена за счет увеличения количества мономера на основе сахара, включенного в полимерную цепь. Таким образом, небольших количеств этого мономера было достаточно для заметного увеличения способности полимера к разложению.

3.4.2. Производные гидрофобных α-аминокислот и диангидрогекситов

Диангидрогекситолы (например, 1,4: 3,6-диангидросорбитол и 1,4: 3,6-диангидроманнитол) использовали в качестве вторичных диолов для взаимодействия с α-аминокислотами (L- фенилаланин, L-лейцин, L-изолейцин и L-метионин) в присутствии п-толуолсульфоновой кислоты [82]. Затем полученные диэфиры-диамины поликонденсировали в растворе с использованием п-нитрофениловых активных сложных эфиров четных дикарбоновых кислот с числом метиленовых групп от 4 до 10 (фиг.21).Насколько нам известно, ПЭА, полученные из функционализированных α-аминокислот, до сих пор не были получены, хотя их синтез не показывает никаких дополнительных проблем, касающихся указанных выше родственных ПЭА.

Все эти полимеры представляются весьма интересными, поскольку диолы доступны в промышленных количествах, полностью получены из возобновляемых источников (крахмал) и используются в фармацевтике (т.е. они нетоксичны). Проблем, связанных с низкой реакционной способностью стерически затрудненных вторичных гидроксильных групп, удалось избежать с помощью получения производных O, O’-бис-α-аминоацила, которые привели к стерически беспрепятственным (по крайней мере, бициклическим фрагментам) и высокоактивным функциональным аминогруппам, которые облегчил синтез полимера.Таким образом могут быть получены полимеры с довольно высокой молекулярной массой (например, 32000 г / моль для производных фенилаланина, себациновой кислоты и маннита) и узкой полидисперсностью (1,0-1,7). Полимеры имели температуру стеклования до 60–120 ° C из-за наличия жестких циклов и выше, чем у родственных полимеров, полученных из алкилендиолов.

Исследования разложения, проведенные с α-химотрипсином и липазой, выявили самую высокую тенденцию к ферментативному гидролизу для ПЭА на основе L-фенилаланина, вероятно, из-за наивысшей гидрофобности бензильных боковых групп.Гидролиз снижается с увеличением длины двухосновной кислоты (т.е. с увеличением гидрофобности основной цепи полимера), поскольку конкурентное взаимодействие между гидрофобным ацильным остатком и гидрофобными сайтами фермента приводит к непродуктивному связыванию и снижению общего гидролиза. оценивать. В любом случае скорости разложения были сопоставимы со скоростями, обнаруженными для родственных производных α, ω-алкилендиола, демонстрируя, что жесткие бициклические фрагменты не препятствовали гидролизу.

Ряд аналогичных ПЭА, но производных диангидро-D-глюцитола, также был синтезирован поликонденсацией в растворе.Опять же, были достигнуты относительно высокие среднечисленные молекулярные массы (т.е. до 3,8 × 10 9 10 42 4 9 10 43 г / моль). Эти ПЭА, как правило, разлагались медленнее, чем соответствующие полиэфиры, содержащие те же единицы алифатической дикарбоновой кислоты, как в компостированной почве, так и в активном иле. Однако тесты на ферментативную деградацию с использованием папаина (фермент, способствующий расщеплению сложноэфирных и амидных связей) показали более быстрое разложение этих новых ПЭА.

Запатентованы внутриглазные полимерные системы доставки на основе биоразлагаемых ПЭА, полученных из бициклических фрагментов 1,4: 3,6-диангидрогекситолов, таких как D-глюцитол, D-маннит или L-идитол [83].Было заявлено, что новые системы высвобождают офтальмологические агенты последовательным и надежным образом во внешнюю или внутреннюю часть глаза путем биоразложения полимера.

4. Биомедицинское применение функционализированного поли (сложноэфирного амида) s

Включение функциональных боковых групп расширило область применения ПЭА по двум основным причинам: (a) они позволяют адаптировать такие свойства, как механические, термические, скорость биоразложения и гидрофильность; и (b) они делают возможным дальнейшее химическое конъюгацию с широким спектром лекарственных средств, целевых групп, сигнальных молекул клетки или других биологических агентов.

4.1. Системы доставки лекарств

Разработка новых синтетических разлагаемых полимеров для контролируемого высвобождения лекарств и белков была в центре внимания с 1990-х годов. Первые полимеры были основаны на лактидных и гликолидных звеньях из-за их биоразлагаемости и безопасности в качестве шовных материалов. Возможность переработки в микро- и наночастицы расширила их фармацевтическое применение как для перорального, так и для парентерального введения. Успешное использование этих полимеров привело к оценке других алифатических сложных полиэфиров, таких как поли (ε-капролактон).Однако высокая кристалличность и гидрофобность могут вызывать неполное высвобождение лекарственного средства, что оправдывает разработку новых полимеров, сополимеров и смесей. Таким образом, может быть получена новая серия материалов с заданными свойствами.

Статистические сополимеры лактида и морфолин-2,5-дионов с реактивными (гидрофильными) группами боковых цепей, такими как группы, полученные из гликолевой и аспарагиновой кислот или гликолевой кислоты и лизина, были использованы для получения микросфер с реактивными поверхностями [84-86 ].Они показали эффективное улавливание ионных лекарств и медленное высвобождение лекарства из-за электростатических взаимодействий лекарства с ионными группами боковой цепи полимерной матрицы. Также рассматривались амфифильные блок-сополимеры, состоящие из полилактида в качестве гидрофобных сегментов и полидепсипептидов с амино- или карбоксильными группами в качестве гидрофильных сегментов (фиг. 22). Микросферы как статистических, так и блок-сополимеров показали контролируемое высвобождение факторов роста, способствующих быстрому росту клеток и регенерации тканей.

Некоторые сверхразветвленные ПЭА в настоящее время производятся в промышленных масштабах и поступают в продажу (Hybranes, рис. 23) по очень конкурентоспособной цене. Эти ПЭА были получены из мономера, производного от циклического ангидрида и диизопропаноламина. Поликонденсацию проводили через оксазолиниевый промежуточный продукт в массе в относительно мягких условиях в отсутствие катализатора [87]. Путем варьирования и комбинирования ангидридов и модификации с несколькими типами концевых групп было получено большое разнообразие структур с сопутствующими свойствами и промышленным применением.В частности, соединения появляются как многообещающие кандидаты для фармацевтических препаратов в качестве носителей лекарственных средств (например, ацетаминофен) [88]. Также было продемонстрировано, что этот вид гиперразветвленного полимера с большим количеством функциональных групп может действовать как усилители солюбилизации для плохо растворимых в воде лекарств, таких как глимепирид, противодиабетический препарат [89]. Преимущества очевидны, поскольку плохая растворимость в воде и низкая скорость растворения глимепирида могут привести к невоспроизводимому клиническому ответу или терапевтической неудаче из-за субтерапевтических уровней лекарственного средства в плазме.С экономической точки зрения низкая биодоступность при пероральном приеме приводит к потере большой части пероральной дозы и увеличивает стоимость лекарственной терапии, особенно в случае дорогостоящих лекарств.

ПЭА с эластомерными и биоабсорбируемыми характеристиками также могут использоваться в качестве покрытий, с которыми лекарственные средства могут быть ковалентно конъюгированы. Кроме того, состав и микроструктуру можно легко изменять, чтобы обеспечить желаемую скорость разложения и высвобождения лекарственного средства. Скорость разложения ПЭА имеет тенденцию увеличиваться с увеличением уровня воспаления, что может быть принято во внимание для контроля скорости высвобождения лечебного агента (например,g., когда агент непосредственно связан с боковыми цепями полимера).

Покрытия

PEA были изучены как эффективные системы доставки поглотителей свободных радикалов кислорода (например, темпамина), которые уменьшают повреждение тканей за счет нейтрализации токсичных свободных радикалов, высвобождаемых во время воспаления, и, следовательно, оказывают положительное влияние на реакцию заживления сосудов. В частности, было продемонстрировано, что сополи (сложноэфирные амиды) на основе α-аминокислот (например, L-лейцина и L-лизина), диолов и дикарбоновых кислот являются биосовместимыми со стенками артерий [90,91].Кроме того, покрытия из ПЭА, содержащие 50% темпамина, имели тенденцию к уменьшению повреждения артерий, как продемонстрировали исследования in vivo, в отличие от сильного воспаления, наблюдаемого при непосредственной нагрузке на стенты лекарственного средства (т. Е. Без использования полимерного покрытия) [ 92]. Несколько стентов с покрытием из ПЭА были запатентованы для различных медицинских процедур, таких как лечение закупоренных участков кровеносных сосудов, тромбоза и рестеноза [93,94]. Обычно на стент наносят раствор полимера, который включает диспергированное терапевтическое вещество.Растворителю дают испариться, оставляя покрытие из полимера на поверхности стента и пропитанного полимером терапевтического вещества.

Семейство биоразлагаемых сополи (сложноэфирных амидов) на основе встречающихся в природе α-аминокислот (например, L-лейцина и L-лизина, дериватизированных бензиловым спиртом или нитроксильным радикалом 4-амино-TEMPO в качестве боковой группы) также имеет был разработан для различных применений, от нанесения покрытий на биомедицинские устройства до доставки терапевтических биопрепаратов. Важной особенностью этих покрытий была их способность поддерживать естественную реакцию заживления, ослабляя провоспалительную реакцию на имплантат и способствуя росту соответствующих клеток для восстановления структуры ткани.В качестве показателя совместимости тканей, способствующих заживлению, для сердечно-сосудистых применений, эндотелиальные клетки прилипали, распространялись и размножались на ПЭА. Кроме того, новые полимеры были негемолитическими и не истощали тромбоциты или лейкоциты цельной крови [95].

4.2. Гидрогели

Гидрогели представляют большой интерес для их использования в качестве медицинских имплантатов, биосенсоров, биосепараторов и матриц для доставки лекарств и тканевой инженерии, поскольку они имеют высокое содержание воды, как ткани тела, и могут быть высоко биосовместимыми.Биоразлагаемые гидрогели представляют интерес как системы доставки лекарств по двум основным причинам: (а) после того, как материалы будут выполнять свои предназначенные функции, не возникает постоянная реакция на инородное тело из-за их биоразлагаемости; и (b) биоразлагаемые гидрогели могут обеспечивать механизм высвобождения лекарства, отличный от традиционного контролируемого высвобождения, основанного на диффузии. Механизм, основанный на биодеградации, имеет решающее значение для полного высвобождения лекарств с большой молекулярной массой, особенно фармацевтически активных белков и пептидов [96].Гидрогели могут быть получены путем фотосшивания ПЭА с ненасыщенностью в их основной цепи или в боковой цепи (рис. 24).

Гидрогели, полученные из сополи (сложноэфирных амидов) с химической структурой, показанной на рисунке 15 (т.е. имеющими двойные углерод-углеродные связи в их основной цепи), были получены путем фотошивки с диакрилатом полиэтиленгликоля (рисунок 25). Фактически, полиэтиленгликоль является одним из часто используемых предшественников гидрогеля, поскольку его использование in vivo одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.Кроме того, модуль упругости, гидрофильность и набухание такого типа гидрогелей могут быть улучшены, поскольку гидрофобный характер исходных сополи (сложноэфирных амидов) сбалансирован [97,98]. Основываясь на данных о потере веса, α-химотрипсин имел гораздо более сильное влияние на гидролиз (потеря веса до 32% на 31 день), чем PBS (менее 16%). Изменения модулей упругости и внутреннюю морфологию гидрогелей отслеживали во время биодеградации и определяли как плотность сшивания, так и молекулярную массу между сшивками.Различия в скорости биоразложения показали, что гидрогели могут обладать контролируемой способностью к биоразложению за счет изменения концентрации α-химотрипсина, типа ненасыщенного предшественника и соотношения подачи (то есть соотношения между предшественником ПЭА и акрилатным связующим).

Новые биоразлагаемые гибридные гидрогели были также получены путем УФ-фотошивки с поли (этиленгликоль) диакрилатом (M _n = 4000 г / моль) или диакрилатом плюроновой кислоты (M _n = 7000 г / моль) бокового углерод-углеродного двойника. связи в сополиэфирамидах [99].Они были получены из мономеров на основе L-фенилаланина и DL-2-аллилглицина и п-нитрофениловых эфиров дикарбоновых кислот. Содержание боковой двойной связи в этих ненасыщенных поли (сложноэфирных амидах) регулировали путем регулирования соотношения подачи аллилглицина к другой обычной аминокислоте, такой как L-фенилаланин. Все эти гибридные гидрогели имели трехмерную пористую структуру. Эффективность гелеобразования была ниже при использовании диакрилата плюроника из-за его более длинной цепи, и, следовательно, образовывалась более рыхлая сетчатая структура.Гидрофобность, плотность сшивания и механическая прочность гибридных гидрогелей увеличивались с увеличением содержания аллилглицина (т.е. содержания двойной связи) в полимере-предшественнике, но их набухание и размер пор уменьшались. Скорость биодеградации этих гибридных гидрогелей в растворе фермента (α-химотрипсина) увеличивается с увеличением концентрации фермента и содержания аллилглицина.

Синтез поли (L-серин-альт-гликолевая кислота) и сополимеров сополимера сополимера сополимера L-серин-гликолевой кислоты и лактида и поли (L-серин-сополимер гликолевой кислоты-со-ε- капролактон) был получен из соответствующего морфолин-2,5-диона (Раздел 2.1.1), а также лактидные и ε-капролактоновые кольца. Эти биоразлагаемые полимеры содержат реактивную первичную гидроксигруппу на боковой цепи серина, и сополимеры могут демонстрировать переменную скорость разложения за счет изменения соотношения звеньев лактида и ε-капролактона. Полимеры также функционализировали акрилатной группой посредством реакции сериновых звеньев с акрилоилхлоридом. Последующая УФ-фотополимеризация акрилатных групп дала стекловидные и прозрачные сетки с содержанием геля около 90%, которые можно использовать для инкапсуляции клеток / лекарств для инъекционной доставки [41].

4.3. Невирусные носители генов

Генная терапия обладает огромным потенциалом для обеспечения эффективного лечения многих заболеваний человека, но ее успех зависит от поиска безопасных и эффективных систем доставки. Проблемы безопасности, связанные с современными вирусными векторами, такие как иммунный ответ, токсичность, хромосомная интеграция и короткий срок хранения, могут быть преодолены с помощью невирусных систем доставки. Среди различных подходов синтетические полимеры кажутся привлекательными из-за универсальности свойств и типов модификаций, низкой иммуногенности, неограниченного размера плазмид, лучшего срока хранения и возможности повторного введения.Однако синтетические полимеры не способны доставлять терапевтическую ДНК с сопоставимой эффективностью, чем вирусные носители генов.

ПЭА на основе аргининовых единиц были получены методом поликонденсации в растворе (из диэфирдиамина и активированной дикарбоновой кислоты), и была исследована их биобезопасность и способность трансфицировать гладкомышечные клетки сосудов крыс, основной тип клеток, участвующих в сосудистых заболеваниях. продемонстрировано [100]. Новые ПЭА показали высокую способность связывания с плазмидной ДНК благодаря сильной основной гуанидиногруппе (pK _a ∼ 12.5), которые могут конденсировать отрицательно заряженную ДНК. Было обнаружено, что связывающая активность снижается с увеличением количества метиленовых групп в диольном сегменте ПЭА. Кроме того, использование PEA на основе аргинина в качестве потенциальных носителей генов было постулировано с учетом того факта, что полиаргинин проникает в клетки более эффективно, чем другие поликатионные полимеры, которые были исследованы в качестве носителей генов.

4.4. Tissue Engineering

Материалы, которые будут использоваться для тканевой инженерии и имплантации in vivo, должны быть охарактеризованы с точки зрения цитотоксичности, способности поддерживать рост клеток, воспалительных свойств или механических свойств.Некоторые из этих характеристик были оценены для новых функционализированных ПЭА (раздел 3.2), полученных путем поликонденсации в растворе и полученных из амино-функциональных (производное L-лизина), функциональных карбоновых кислот (производное L-аспарагиновой кислоты) и нейтральных (производное L-фениаланина). ) ПЭА [53]. Результаты показали, что все формы исследованных ПЭА были нецитотоксичными и невоспалительными in vitro, хотя аминофункциональный ПЭА лучше всего поддерживал адгезию, рост и образование монослоя эндотелиальных клеток.Механические испытания показали, что модули упругости этих материалов сильно зависят от состава заряда, но демонстрируют линейно-упругое поведение при малых деформациях (<10%). Данные предполагают, что ПЭА могут быть жизнеспособным биоматериалом для использования в тканевой инженерии и, в частности, для использования в качестве сосудистого трансплантата [53]. Ежегодно в США и Европе имплантируется более 600000 шунтов коронарного шунтирования, что оправдывает интерес к разработке эффективных синтетических заменителей сосудов в качестве альтернативы процедурам аутологичного трансплантата, которые могут нести значительный риск для пациента (т.(например, синтетический полимер, который точно имитирует механические свойства кровеносных сосудов, может минимизировать несоответствие эластичности и снизить частоту отказа трансплантата).

Синтезированы новые ПЭА на основе α-аминокислот L-фенилаланина и L-метионина и диола (1,4-бутандиол или 1,6-гександиол) и себациновой кислоты с высокой молекулярной массой и узкими показателями полидисперсности. Было обнаружено, что пористые трехмерные каркасы, изготовленные из этих ПЭА, обладают превосходной пористостью и представляют большой интерес для инженерии сосудистой ткани [101].

Новые биоразлагаемые эластомерные ПЭА также были синтезированы для применения в тканевой инженерии [102]. Эти новые материалы позволяют преодолеть некоторые ограничения обычных сшитых алифатических полиэфиров: (а) высокие плотности сшивки, которые приводят к чрезвычайно высокой жесткости; (б) быстрое разрушение при имплантации; или (c) ограниченные химические фрагменты для химической модификации. Поли (1,3-диамино-2-гидроксипропан-сополиол себацинат) образовывал сшитые сети через гидроксильные группы и полиоловые (глицерин и / или D, L-треитол) единицы (рис. 26) и характеризовался модулем Юнга при растяжении на порядка 1 МПа и обратимое удлинение до 92%.Эти полимеры проявляли биосовместимость in vitro и in vivo и прогнозируемые периоды полураспада до 20 месяцев in vivo.

Эластомерные биоразлагаемые полимерные сети и, в частности, полувзаимопроникающие сети, могут быть сформированы с использованием ди- и полифункциональных сшивающих агентов и функционализированных поли (сложноэфирных амидов) на основе α-аминокислот и имеющих двойные связи в их основной цепи. Было заявлено, что такие материалы обладают подходящей комбинацией эластичности и прочности, чтобы быть подходящими для имплантируемых биоразлагаемых устройств внутренней фиксации.Компоненты могут быть введены в определенных вариантах реализации in vivo в жидком состоянии (т.е. до сшивания) или имплантированы после сшивания ex vivo [103].

4.5. Smart Materials

Полимеры, реагирующие на стимулы (например, термочувствительные полимеры), представляют большой интерес как материалы для достижений в области биотехнологии и биомедицины из-за их широкого применения в качестве датчиков, контроля загрязнения, доставки лекарств, биомиметического срабатывания и катализа. Термочувствительность любого полимерного материала можно регулировать, контролируя гидрофобно-гидрофильный баланс полимерных цепей.Ohya et al. [104] индуцировал термочувствительность полидепсипептида, состоящего из гликолевой и аспарагиновой кислот, путем присоединения умеренно гидрофобной изопропиламиновой группы к его боковой карбоксильной группе. Новый полимер полностью разлагается in vitro при комнатной температуре за счет разрыва сложноэфирных связей в основной цепи. Температура помутнения при 29 ° C (между комнатной температурой и температурой тела) делает полимер привлекательным для имплантатов и других биомедицинских применений.

4.6. Композиты и адгезивы

С появлением коммерческих гиперразветвленных и дендритных полимеров, имеющих трехмерную морфологию с высокой периферической функциональностью, появились новые возможности для создания стоматологических адгезивов и композитов с улучшенными механическими и физическими свойствами.Гибран, коммерчески доступный поли (сложный эфир амид), был эффективно включен в стоматологические композитные и адгезивные системы на основе акрилата [105]. Добавление этого сверхразветвленного полимера вызвало более высокую плотность сшивки в результате большого количества реакционноспособных концевых групп на периферии, которые могли реагировать с составляющими полимерной сетки. Повышенное сшивание привело к более высокой прочности на сжатие (от 253 ± 20 МПа до 386 ± 20 МПа) и меньшей усадке при полимеризации (от 2,4 ± 0,01 МПа).От 2% до 1,5 ± 0,2%), чем у обычного стоматологического композитного материала. При концентрациях выше 0,5 мас.% Полимер действует как пластификатор, снижая прочность на сжатие и увеличивая усадку. Также было показано, что ПЭА, добавленный к стоматологическим адгезивным композициям, увеличивал прочность сцепления при сдвиге и увеличивал долговечность сцепления с различными зубными поверхностями.

5. Выводы

Поли (сложноэфирные амиды) представляют собой особенное семейство биоразлагаемых полимеров из-за наличия как сложноэфирных, так и амидных групп, которые гарантируют разлагаемость и некоторые улучшенные свойства по сравнению с родственными сложными полиэфирами.