Подвеска МакФерсон

В данной статье описывается принцип работы, конструкция, а также преимущества и недостатки подвески McPherson. Основные недостатки, отличия от многозвенной подвески и в каких автомобилях она чаще всего встречается. В конце статьи есть видеообзор подвески McPherson. Описывается принцип работы, конструкция, преимущества и недостатки подвески McPherson. Приведены основные недостатки, отличия от многозвенной подвески и автомобили, в которых эта подвеска часто используется. В конце статьи есть видеообзор подвески McPherson.

Содержание статьи:

• История появления
• Конструкция и принцип работы
• Система подвески
• Плюсы и минусы
• Основные различия
• Симптомы и неисправности подвески McPherson
• Где установить
• Цена
• Отзывы
• Видео

Подвеска автомобиля — это один из основных компонентов шасси, обеспечивающий движение автомобиля. Одним из таких примеров является подвеска McPherson, которая часто встречается на переднеприводных автомобилях. Это один из самых распространенных типов независимой подвески, кроме того, он отличается низким уровнем запасных частей и частотой отказов. Можно также сказать, что McPherson — это усовершенствованный тип двухрычажной подвески, в которой инженеры установили амортизационную стойку вместо верхнего рычага управления.

Благодаря компактной конструкции и небольшому количеству деталей подвеска McPherson позволяет расположить двигатель и коробку передач поперечно, а крутящий момент обычно передается на переднюю ось автомобиля. Еще одним преимуществом McPherson является длинный ход, что помогает предотвратить простои. Рассмотрим подробнее конструкцию, характеристики и возможности подвески в плюсах и минусах.

Как и когда появилась подвеска МакФерсон

Как мы уже говорили, современная подвеска McPherson претерпела не одну модификацию и показала хорошие результаты. Родоначальником этого типа является подвеска на двойных поперечных рычагах. Система была названа в честь инженера General Motors Эрла Стила Макферсона, который разработал все механизмы и внедрил их в автомобили.

Впервые о подвеске McPherson заговорили еще в 1940-х гг. Именно тогда, в 1948 г., она была впервые испытана и установлена на серийной модели Ford Vedette 1948 г. Со временем, после смерти инженера Эрла МакФерсона (годы жизни Эрла МакФерсона — 1891-1960), модифицированная версия стала использоваться на других автомобилях, а с начала 1970-х гг. подвеска McFerson была подхвачена другими компаниями.

Устройство и принцип работы подвески МакФерсон

Не меньший интерес представляет сам механизм подвески и принцип его работы. Как уже упоминалось выше, родоначальником этого типа подвески стала подвеска на двойных поперечных рычагах, также относящаяся к классу независимых подвесок. Характерной особенностью этого типа механизма является наличие пружины в его верхней части. Инженеры выделяют 5 основных различий между распоркой и обычным амортизатором:

• большой диаметр стержня и усиленная конструкция;
• способность выдерживать вес автомобиля;
• механизм более сложный;
• пружинный элемент, воспринимающий нагрузку от дорожного покрытия;
• торсионный подшипник используется для вращения колеса автомобиля;
• воспринимает боковые и осевые нагрузки и перепады нагрузок.

Основные механизмы подвески McPherson включают в себя:

• подрамник;
• антипробуксовочная балка;;
• амортизационная стойка;
• костяшка пальца;
• дужка.

Теперь поговорим о каждой части по очереди, для чего они предназначены и какую роль играют в механизме. Сначала рассмотрим подрамник, так как он считается несущим компонентом всей системы. Подрамник крепится к кузову автомобиля с помощью сайлентблоков. Благодаря этим резинометаллическим компонентам инженерам удалось уменьшить передачу вибраций на кузов и снизить уровень шума.

Подрамник также служит для поддержки рулевого механизма, стойки стабилизатора и креплений поперечных рычагов. Боковая часть подрамника не осталась без внимания; именно здесь крепятся поперечины для левого и правого колес. Как правило, эти рычаги имеют двойное крепление и придают всей конструкции особую жесткость в продольном направлении. Наконец, на другом конце рычага управления инженеры прикрепили поворотный кулак с помощью шаровой опоры.

Продолжая движение по механизму подвески McPherson, поворотный кулак соединен с рулевой тягой через шаровой шарнир. Верхняя часть рулевого кулака крепится к стойке амортизатора, нижняя часть соединена с рычагом управления. Его завершают подшипниковый узел (подшипник ступицы и ступица колеса) и тормозной суппорт.

Следующим элементом подвески McPherson является амортизационная стойка, которая одновременно сочетает в себе пару механизмов: металлическую пружину и амортизатор, расположенные на одной оси с буфером сжатия. Последнее позволяет изменять линейные характеристики пружины амортизатора. Нижний конец стойки соединен с поворотным кулаком, а верхний конец крепится к брызговику с помощью резиновых втулок. Стоит понимать, что этот конкретный механизм зависит от производителя; некоторым удается разделить амортизатор и пружину на два отдельных компонента.

Еще одной незаменимой частью подвески McFerson является стабилизирующая штанга. Основная цель этого механизма — уменьшить боковой крен всего автомобиля. Стойка стабилизатора крепится к подрамнику двумя кронштейнами, а концы стойки стабилизатора сочленяются с амортизационными стойками.

На фото показаны амортизаторы со стойками МакФерсона

Рассмотрев конструкцию подвески McPherson, давайте изучим принцип работы всей системы. Какие ходы и в каком порядке, и чего ожидать, если правила не соблюдаются. При наезде на препятствие или выбоину колесо автомобиля перемещается вертикально относительно кузова. Пружина стойки амортизатора и рычагов, которые крепятся к несущему кузову и ступице колеса подвижными шарнирами, сжимается.

Основной удар приходится на пружину, но поскольку она не может быстро поглотить удар, амортизатор может поглотить всю энергию удара. Сила, действующая на колесо автомобиля, дополнительно является энергией, которая заставляет его двигаться горизонтально (продольно). Чтобы колесо оставалось на месте, для этого используются два угловых рычага или А-образные рычаги (в зависимости от производителя). В случае А-образного рычага две вершины крепятся к корпусу, а одна вершина — к самой ступице.

В видеоролике показан принцип работы подвески McPherson

Как только бугорок набран, начинается обратный процесс. Пружина амортизатора принимает свое исходное положение, позволяя колесу выровняться относительно кузова автомобиля. Важно отметить, что при движении по неровностям каждое колесо перемещается независимо. Как бы ни утверждали производители, подвеска McPherson отлично справляется с неровностями, она все равно передает часть удара на кузов автомобиля.

Если оба колеса двигаются по неровностям, кузов может раскачиваться из стороны в сторону, несмотря на мягкость пружин и качество амортизаторов. В этом случае инженеры используют противооткатный брус, который связывает две независимые подвески одной оси в единое целое. Нет никаких специальных форм, это простой торсион, который предотвращает торсионную жесткость и гасит раскачивание кузова из стороны в сторону, вызванное различными возникающими силами.

Схема подвески МакФерсон

1. Пружина амортизатора;
2. амортизатор;
3. нижняя рука;
4. противоударная планка;
5. Рулевая рама;
6. Тяга рулевой тяги;
7. Колесная ступица;
8. Подшипник аутригера;
9. Осевые валы (привод колес);
10. Шарикоподшипник.

 

Плюсы и минусы подвески МакФерсон

Как и любое устройство, подвеска McPherson имеет свои преимущества и недостатки по сравнению с другими подвидами независимой подвески. Для начала рассмотрим основные плюсы, которые чаще всего выделяют инженеры и специалисты, поскольку эта подвеска получила широкое распространение в современных автомобилях:

• Надежность, а также простота самой конструкции обеспечивают очень долгий срок службы;
• Универсальность, подвеска McPherson хорошо работает как на передней, так и на задней оси автомобиля;
• Относительно низкие производственные затраты. Небольшое количество компонентов делает эту подвеску самой доступной и недорогой;
• Небольшие размеры. Небольшое количество деталей позволяет использовать его даже на самых компактных автомобилях;
• Ход подвески с большим отрывом. Этот запас снижает вероятность разрушения подвески или передачи энергии удара на кузов автомобиля;
• Снижается нагрузка на подвижные детали подвески. Рама поглощает основное усилие, а шарикоподшипники и сайлентблоки обеспечивают подвижность механизмов, поэтому они получили хороший запас прочности.

Несмотря на такие преимущества подвески McPherson, есть и недостатки, которые сыграли не последнюю роль в массовом применении на всех автомобилях:

• Сложность в обслуживании стойки подвески. Для замены одного компонента или обслуживания других компонентов необходимо снять всю конструкцию, а для снятия необходим специальный инструмент, так как пружину не так просто сжать и открутить;
• Постоянная нагрузка на стойку. Именно этот фактор влияет на срок службы подвески, и он обычно пропорционален. Чем выше нагрузка, тем короче срок службы;
• Кривизна и кинематика. При длинном ходе стоек углы развала изменяются в широком диапазоне. В результате снижается устойчивость и управляемость автомобиля и увеличивается износ шин;
• Усиление места крепления на кузове для верхней части стойки. Можно сказать, что эта часть тела выдерживает наибольшие перегрузки, если она не укреплена, могут возникнуть трещины или коррозия;
• Повышенный уровень шума при работе. Из-за шумности механизмов подвеска McPherson не используется на автомобилях премиум-класса, обычно предпочтение отдается многозвенной версии. Этот тип подвески обеспечивает тихую и плавную работу кузова автомобиля.

Однако, учитывая преимущества и недостатки подвески McPherson, было принято решение использовать ее на многих серийных автомобилях в качестве одного из вариантов независимой подвески. Он дешев, прост и надежен, что делает его популярным. В дополнение к стандартной комплектации существуют модифицированные варианты. При установке гидропневматического амортизатора вместо стандартного амортизатора можно изменить жесткость подвески и установить дополнительный шаровой шарнир в верхней части. Это, в свою очередь, приводит к улучшению управляемости при преодолении неровностей дороги.

Основные отличия подвески МакФерсон

Подвеска McPherson относится к независимым типам. Особенность этой системы в том, что она устанавливается на каждое колесо отдельно, и отличия можно найти практически во всем.

Различия между подвеской McPherson и поперечной подвеской
McPherson	Multilever
Амортизатор	Телескопическая стойка
Нижний рычаг	Направляющий рычаг
Оси (привод колес)	Оси (привод колес)
Несущий подшипник	Подшипник кола
Ступица колеса	Ступица колеса
Шарикоподшипник	Верхние руки
Рулевая рама	Рулевая рама
Тяга рулевой тяги	Подшипник колеса
Пружина подушки	Штанга стабилизатора
Штанга стабилизатора	Штанга стабилизатора
—	Опорный рычаг
—	Стойки подрамника (часто 4 шт.)
—	Поперечная распорка
—	Подрамник

Схема многозвенной подвески

1. Кронштейн распорки;
2. Верхние руки;
3. Поворотная стойка;
4. Телескопическая стойка;
5. Колесный подшипник;
6. Колесная ступица;
7. Направляющий рычаг;
8. Стойка стабилизатора;
9. Опорный рычаг;
10. Вспомогательные крепления рамы (часто 4 шт.);
11. Стабилизационная штанга;
12. Подрамник.

 

Признаки и неисправности подвески МакФерсон

Первая и самая заметная неисправность — это раскачивание кузова автомобиля. Основным симптомом является исчерпание срока службы амортизаторов и их непригодность к эксплуатации. В результате теряется комфорт, ухудшаются характеристики управляемости автомобиля и ускоряется износ соответствующих компонентов подвески.

Автомобили, оснащенные ABS и ESP, начинают работать и подавать сигналы чаще, когда подвеска выходит из строя. Как только ваш железный конь начнет раскачиваться или шататься, не медлите. Эффект от таких перегибов заключается в пропорциональном увеличении остановочного пути, и чем больше перегиб, тем медленнее автомобиль будет останавливаться. Соответственно, теряется безопасность автомобиля.

Потеря курсовой устойчивости — еще одна причина обратить внимание на подвеску автомобиля. Если один из амортизаторов вышел из строя или ослаб, это приводит к снижению торможения автомобиля на всех четырех колесах. Это вызывает пробуксовку автомобиля на поворотах; пробуксовка любой из осей указывает на возможную трещину.

Каждый водитель хотя бы раз в жизни сталкивался с ситуацией, когда автомобиль переворачивался или двигался задним ходом. Обычно это приводит к плохому самочувствию, снижению концентрации внимания или гораздо более серьезным последствиям такого срыва. Это еще один симптом неисправности амортизатора автомобиля, сильная раскачка и плохое распределение веса автомобиля ощущаются при резком ускорении или торможении. В таком автомобиле невозможно комфортно сидеть, кроме того, все это повреждает структуру кузова.

Уменьшение дорожного просвета также является признаком выхода из строя одного из компонентов подвески, если вы, конечно, не являетесь поклонником «маломощных» автомобилей и подвеска автомобиля не была модифицирована. Причин такого отказа может быть несколько — усталость металла, коррозия одной из деталей. Чаще всего пружины могут прогибаться (уменьшать ход сжатия), поэтому вся сила удара передается за кузов и салон автомобиля, расширяя шарниры и сочленения на кузове и в салоне.

Неравномерный износ шин и чрезмерная жесткость — это то, с чего начинается большинство проблем с подвеской. Износ шин виден невооруженным глазом, а жесткость ощущается при движении по неровной дороге. В случае с подвеской McPherson это распространенный недуг, возникающий в результате дрифта (плохого схождения колес) или отказа стоек подвески в целом.

Где устанавливают подвеску МакФерсон

Выше уже неоднократно упоминалось, что подвеска McPherson часто встречается на переднеприводных переднемоторных среднемоторных автомобилях (реже устанавливается на заднюю ось). Однако это не строгое правило, такой тип механизма можно встретить и на бюджетных версиях автомобилей, как передних, так и задних. Ниже перечислены наиболее популярные автомобили, на которых можно встретить подвеску McPherson.

• Hyundai Creta;
• Mitsubishi Lancer;
• Audi 80;
• ВАЗ 2109;
• Chevrolet Aveo;
• Volkswagen Passat;
• Ford Focus;
• Nissan Maxima;
• Skoda Octavia;
• Toyota Camry;
• Kia Soul.

Это минимальный список того, где используется подвеска McPherson, поэтому ее можно встретить и увидеть на многих автомобилях. Не поленитесь подойти к любому автомобилю и посмотреть на настройку передней подвески, чтобы полностью понять и увидеть разницу с многорычажкой.

Цена на детали подвески МакФерсон

Нет необходимости говорить о конкретной стоимости деталей подвески McPherson, поскольку для каждого автомобиля, марки и модели она своя. Каждый производитель разрабатывает и производит компоненты подвески соответственно по-своему, поэтому и цена будет разной.

Возьмем в качестве примера Toyota Camry V40 2010 года:

Имя	Цена от, руб.
Амортизатор Sachs	2011
Передняя пружина Kayaba	1916
Передний амортизатор FENOX	1559
Квинтон Хейзелл шарикоподшипниковая опора	726
Подшипник ступицы GSP	1107
Колесная ступица PROFIT	4726

Мы не утверждаем, что вышеперечисленные детали дешевые, но статистика показывает, что именно они чаще всего выходят из строя. Окончательный вывод дорогой или дешевый может сделать каждый лично, так как все зависит от стиля вождения и времени между ремонтами подвески автомобиля.

Отзывы о подвеске МакФерсон

1. Многое в подвеске McPherson зависит от производителя — одни делают их более мягкими, другие — более жесткими. Все еще дешевле в обслуживании, чем многорычажка, но шума от нее больше, особенно если отсутствуют демпферы.
2. Ремонт такой подвески — не самое приятное времяпрепровождение, особенно замена амортизаторов и жесткость пружин, но делается это быстро и без особой настройки механизма. За вычетом кривизны, желательно время от времени проводить его. Могу сказать, что на сегодняшний день это самая удачная и недорогая подвеска независимого типа.
3. После эксплуатации автомобиля с многозвенной подвеской я бы сказал, что McPherson гораздо дешевле в обслуживании. Запасные части не так дороги, и, если посмотреть со временем, он не передает шум и вибрацию на корпус. Кроме того, малейшая трещина сразу видна, поэтому безопасность автомобиля на высшем уровне.

Видеообзор подвески McPherson: