Подвеска МакФерсон (McPherson): устройство, как работает

20 декабря 2018 / 16:49444
В статье описан принцип работы, устройство, а так же плюсы и минусы подвески McPherson. Наведены основные неисправности, отличия от многорычажной подвески и на каких автомобилях чаще всего встречается. В конце статьи видео-обзор подвески МакФерсон.

Независимая подвеска МакФерсон

Содержание статьи:

Подвеска автомобиля одна из главных составных ходовой системы, за счет которой автомобиль передвигается. Одним из таких примеров считается подвеска МакФерсон, которую часть можно встретить на автомобилях с передним приводом. Это один из самых распространенных видов независимой подвески, к тому же мало прихотливый в плане запчастей и поломок. Так же можно сказать, что McPherson это развитый вид подвески на двойных поперечных рычагах, в которой инженеры вместо верхнего поперечного рычага установили амортизаторную стойку.

За счет компактной структуры и малого количества деталей подвеска МакФерсон позволяет расположить двигатель и трансмиссию поперечно, а крутящий момент, как правило, передается на переднюю ось автомобиля. Еще один плюс McPherson – большой ход, позволяющий препятствовать пробоям. Рассмотрим более подробно устройство подвески, характеристики и возможности в плюсах и минусах.

Как и когда появилась подвеска МакФерсон



Подвеска Ford Model T

Как уже говорили, современная подвеска МакФерсон прошла не одну модификацию и показала неплохие результаты. Родоначальником данного типа считают подвеску на двойных поперечных рычагах. Свое название система получила в честь инженера конструктора компании General Motors – Эрла Стили МакФерсона, разработавшему все механизмы и внедрившего в автомобили.

Впервые о подвеске МакФерсон заговорили еще в 40-ых годах прошлого века. Именно тогда в 1948 году её впервые испытали и установили на серийную модель Ford Vedette 1948. Со временем, после смерти инженера-конструктора (годы жизни Эрла МакФерсона - 1891-1960 года), модифицированную версию стали использовать и на других автомобилях марки, а с начала 70-ых годов подвеску МакФерсона подхватили и другие производители для своих автомобилей.

Устройство и принцип работы подвески МакФерсон



Устройство подвески МакФерсон

Не меньше интерес к самому устройству механизма подвеска, а так же его принципу работы. Как уже было сказано выше, прародителем данного типа стала подвеска на двойных поперечных рычагах, так же относящейся к классу независимых подвесок. Характерная особенность такого типа механизма – это наличие пружины в ее верхней части. Так же инженеры выделяют 5 основных деталей отличия стойки от обычного амортизатора:
  • большой диаметр штока и усиленная конструкция;
  • возможность удержать вес автомобиля;
  • механизм более сложный;
  • упругий элемент, способный переварить нагрузку от дорожного покрытия;
  • поворотная опора используется в повороте колеса автомобиля;
  • воспринимает боковые и осевые нагрузки и перепады нагрузок.

Среди основных механизмов подвески МакФерсон, можно отметить:
  • подрамник;
  • стабилизатор поперечной устойчивости;
  • амортизаторную стойку;
  • поворотный кулак;
  • поперечный рычаг

Теперь о каждой детали по порядку, для чего они предназначены и какую роль выполняют в механизме. Первым рассмотрим подрамник, так как он считается несущим элементом всей системы. К кузову автомобиля подрамник крепится с помощью сайлентблоков. За счет таких резинометаллических элементов инженерам удалось уменьшить передачу вибрации на кузов автомобиля и уменьшение шума.

В свою очередь к подрамнику крепится рулевой механизм, стабилизатор поперечной устойчивости и опоры поперечного рычага. Боковую часть подрамника так же не оставили в стороне, к ней крепятся поперечные рычаги левого и правого колеса. Как правило, крепление таких рычагов двойное и придает всей конструкции, в продольном направлении особую жесткость. В завершение, к другому концу поперечного рычага, за счет шаровой опоры инженеры прикрепили поворотный кулак.

Подвеска МакФерсона в сборе на одно колесо

Продвигаясь дальше по механизму подвески МакФерсон, прикреплен поворотный кулак к рулевой тяге за счет шарнирного соединения. Самый вверх поворотного кулака крепится к амортизаторной стойке, нижняя часть – соединена с поперечным рычагом. Как дополнение на нем расположен подшипниковый узел (ступичный подшипник и ступица колеса) и тормозной суппорт.

Следующая составная деталь подвески МакФерсон – амортизаторная стойка, одновременно объединяющая в себе сразу пару механизмов: металлическая пружина и амортизатор, расположенные на одной оси с буфером сжатия. За счет последнего можно менять линейные характеристики упругости пружины амортизаторной стойки. Нижняя часть стойки соединена с поворотным кулаком, верхняя часть за счет резиновых втулок прикреплена к брызговику крыла. Стоит понимать, что именно этот механизм зависит от производителя, некоторые умудряются разъединить амортизатор и пружину на два отдельных конструктивных элемента.

Еще один неотъемлемый элемент подвески МакФерсон – стабилизатор поперечной устойчивости. Основное предназначение механизма это снижение боковых кренов автомобиля в целом. Сам же стабилизатор крепится к подрамнику за счет двух опор, а вот концы стабилизатора за счет шарнирного соединения крепится к стойкам амортизаторов.

Стойки подвески МакФерсон
На фото амортизаторы стойки McPherson

Рассмотрев устройство подвески МакФерсон, рассмотрим принцип работы всей системы. Что и в каком порядке двигается и чего ожидать в случае не соблюдений правил. В случае наезда на препятствие, или неровность, колесо автомобиля смещается в вертикальном направлении относительно кузова. Сжимается пружина амортизационной стойки и рычага, которые крепятся за счет подвижных соединений к несущей части и ступице колеса.

Основной удар приходится на пружину, но так как она не способна быстро поглотить удар, на помощь приходит амортизатор, поглощающий вся энергию удара. Помимо энергии на колесо автомобиля действует усилие, за счет которого колесо смещается в горизонтальном положении (продольном направлении). Чтоб колесо оставалось на месте, за это отвечают два рычага, установленные под углом или же один А-образный (в зависимости от производителя). В случае использования А-образного рычага, две вершины крепятся к кузовной части и одна вершина к самой ступице.


На видео принцип работы подвески МакФерсон

Преодолев неровность, начинается обратный процесс. Пружина амортизационной стойки принимает исходное положение, за счет чего колесо начинает выравниваться относительно кузова автомобиля. Стоит понимать, что во время преодоления неровностей, каждое колесо смещаются независимо друг от друга. Как бы ни утверждали производители, что подвеска МакФерсон отлично справляется с неровностями, часть из ударов все же передает на кузов автомобиля.

Если оба колеса автомобиля движутся по неровностям, то, несмотря на мягкость пружин и качество амортизаторов, кузов автомобиля может раскачивать со стороны в сторону. В таком случае инженеры используют стабилизатор поперечной устойчивости, который связывает две независимые подвески одно оси в одно целое. Особых форм нет, это обычный торсион, который за счет появления разных сил препятствует скручиванию и гасит колебания кузова по сторонам.

Схема подвески МакФерсон



Схема подвески МакФерсон

  1. Пружина амортизатора;
  2. Амортизатор;
  3. Нижний рычаг;
  4. Стабилизатор поперечной устойчивости;
  5. Рулевая рейка;
  6. Рулевая тяга;
  7. Ступица колеса;
  8. Опорный подшипник;
  9. Полуоси (привод колеса);
  10. Шаровая опора.

Плюсы и минусы подвески МакФерсон



Износ шаровой опоры

Как и в каждом устройстве, подвеска МакФерсона имеет свои плюсы и минусы в сравнении с другими подвидами независимых подвесок. Для начала рассмотрим основные плюсы, которые инженеры и специалисты чаще всего выделяют, так как данная подвеска получила широкое распространение на современных автомобилях:
  • Надежность, а простота самой конструкции обеспечивает весьма большой ресурс эксплуатации;

  • Универсальность, подвеска МакФерсон отлично работает как на передней, так и на задней оси автомобиля;

  • Относительно небольшая стоимость производства. Небольшое количество составных деталей делает эту подвеску самой доступной и недорогой;

  • Небольшие размеры. За счет небольшого количества деталей, позволяет использовать даже на самых компактных автомобилях;

  • Ход подвески с большим запасом. За счет такого запаса снижается вероятность пробоя подвески или передачи энергии удара на кузов автомобиля;

  • Снижена нагрузка на подвижные элементы подвески. Основное усилие берет на себя стойка, а вот шаровые опоры и сайлентблоки обеспечивают подвижность механизмов, за счет чего они получили неплохой запас ресурса.

Несмотря на такие плюсы подвески МакФерсон, все же есть и минусы, которые сыграли не самую последнюю роль в массовом использовании на всех автомобилях:
  • Сложность в обслуживании амортизационной стойки. Чтоб заменить одну деталь или провести обслуживания других составных, необходимо полностью извлекать всю конструкцию, а вот для разборки потребуется специальный инструмент, так как пружину сжать и разжать не так просто;

  • Постоянная нагрузка на стойку. Именно этот фактор влияет на срок эксплуатации подвески, как правило, он пропорциональный. Чем больше нагрузка, тем меньший срок эксплуатации;

  • Развал-схождения и кинематика. В случае большого хода амортизационной стойки, углы развала-схождения меняются в широком диапазоне. В результате, снижается устойчивость и управляемость автомобиля, повышается износ шин;

  • Усиление места крепления на кузове верхней части амортизационной стойки. Можно сказать, что эта часть кузова больше всего выдерживает перегрузки, если не укрепить, то могут появиться трещины или коррозия;

  • Повышенный шум работы. За счет шумных механизмов, подвеску МакФерсон не используют на автомобилях премиум класса, чаще всего предпочтение отдают многорычажному варианту. Такой тип подвески обеспечивает бесшумность и плавность хода кузова автомобиля.

Учитывая плюсы и минусы подвески МакФерсон, её все же решили использовать на множестве серийных автомобилей, как один из вариантов независимой подвески. Дешевая, проста и надежная, что и придает ей популярности. Помимо стандартного набора есть и модифицированные варианты. В таком случае вместо стандартного амортизатора производитель устанавливает гидропневматический амортизатор.


За счет такой доработки можно менять жесткость подвески, устанавливать дополнительный шаровый шарнир сверху. В свою очередь это сказывается на улучшении управляемости, в случае движения по неровностям на дороге.

Основные отличия подвески МакФерсон



Многорычажная подвеска Multilink

Подвеска МакФерсон это одно из разнообразий независимого типа. Особенность такой системы в том, что она устанавливается отдельно на каждое колесо, а отличия можно найти практически во всем.

Отличия подвески МакФерсон и многорычажной
МакФерсонМногорычажная
АмортизаторТелескопическая стойка
Нижний рычагНаправляющий рычаг
Полуоси (привод колеса)Полуоси (привод колеса)
Опорный подшипникОпора стойки
Ступица колесаСтупица колеса
Шаровая опораВерхние рычаги
Рулевая рейкаПоворотная стойка
Рулевая тягаПодшипник колеса
Пружина амортизатораШтанга стабилизатора
Стабилизатор поперечной устойчивостиСтабилизатор поперечной устойчивости
-Несущий рычаг
-Опоры подрамника (зачастую 4 шт)
-Поперечный стабилизатор
-Подрамник


Схема многорычажной подвески
Схема устройства многорычажной подвески


  1. Опора стойки;
  2. Верхние рычаги;
  3. Поворотная стойка;
  4. Телескопическая стойка;
  5. Подшипник колеса;
  6. Ступица колеса;
  7. Направляющий рычаг;
  8. Штанга стабилизатора;
  9. Несущий рычаг;
  10. Опоры подрамника (зачастую 4 шт);
  11. Поперечный стабилизатор;
  12. Подрамник.

Признаки и неисправности подвески МакФерсон



Раскачивание автомобиля на поворотах

Первая и весьма заметная неисправность – раскачивание кузова автомобиля. Основной признак того, что стойки амортизатора вычерпывают свой ресурс и приходят в негодность. Как результат потеря комфорта, ухудшение управляемостью автомобиля, а так же ускоренный износ сопутствующих деталей подвески.

Автомобили, на которых установлены ABS и ESP, в случае поломки подвески начинают чаще срабатывать и сигнализировать. Как только Ваш «железный конь» начинает клевать носом или же раскачиваться, то не стоит откладывать на потом. Результат таких поломок – пропорциональное увеличение тормозного пути, чем больше поломка, тем медленней будет останавливаться автомобиль. Соответственно и безопасность автомобиля теряется.

Автомобиль клюет носом при реском торможении

Потеря курсовой устойчивости еще одна причина, по которой стоит обратить внимание на подвеску автомобиля. Выход или ослабление одного из амортизаторов приводит к уменьшению упора машины на все 4 колеса. Таким образом, при заходе в поворот, машину попросту заносит, само скольжение любой оси говорит о возможной поломке.

Хотя бы раз в жизни каждый водитель ощущал на себе, как автомобиль клюет носом или подкидает зад. Обычно это приводит к плохому самочувствию, снижению внимания или куда более яркие последствия такой поломки. Это очередной признак выхода из строя амортизаторов автомобиля, сама ж раскачка и неправильное распределение массы машины ощущается при резком разгоне или торможении. Комфортно сидеть в таком автомобиле никак нельзя, к тому же все это вредит кузовной конструкции.

Уменьшение дорожного просвета

Уменьшение дорожного просвета так же признак выхода из строя одной из частей подвески, если вы конечно не сторонник «заниженных» автомобилей, а подвеска автомобиля не проходила доработок. Причин такой поломки может быть несколько, усталый металл, коррозия одной из деталей. Чаще всего могут просесть пружины (сокращают ход сжатия), за счет чего вся сила удара передается за кузов и салон автомобиля, расширяются соединения и стыки на кузове и по интерьеру.

Неравномерный износ шин и излишняя жесткость, именно с этих показателей и начинается большинство проблем с подвеской. Увидеть износ шин можно невооруженным глазом, а жесткость будет ощутима при езде по неровной дороге. Для подвески МакФерсон это весьма распространенное явление, за счет плавающего угла колес (нарушение развала-схождения колес) или же проседания амортизационной стойки в целом.

Где устанавливают подвеску МакФерсон



Передняя подвеска Hyundai Creta

Неоднократно выше упоминали, что встретить подвеску МакФерсон зачастую можно на переднеприводных автомобилях среднего и класса, на передней оси (реже устанавливают на заднюю ось). Но это не строгое правило, данный тип механизма так же можно встретить на бюджетных вариантах машин, как спереди, так и сзади. Самые популярные автомобили, на которых можно встретить подвеску МакФерсон, представлены ниже.
  • 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, применяется подвеска МакФерсон, поэтому найти и рассмотреть её можно на многих автомобилях. Не поленитесь подойти к любому автомобилю и посмотреть на устройство передней подвески, чтоб вполне понять и увидеть разницу с многорычажной.

Цена на детали подвески МакФерсон



Износ шин автомобиля

Говорить о конкретной стоимости детали подвески МакФерсон не стоит, так как для каждого автомобиля, марки и модели она разная. Каждый производитель по-своему дорабатывает и производит отдельные узлы подвески, соответственно и цена будет разной.

За пример возьмем Toyota Camry V40 2010 года выпуска:

НаименованиеЦена от, руб.
Амортизатор Sachs2011
Пружина передняя Kayaba1916
Опора амортизаторной стойки передняя FENOX1559
Опора шаровая Quinton Hazell726
Подшипник ступицы GSP1107
Ступица колеса PROFIT4726

Не сказать, что замена названых деталей обойдется дешево, но все же, как показывает статистика это самые ходовые детали, которые чаще всего выходят из строя. Окончательный вывод дорого или дешево каждый может сделать лично, так как все зависит от стиля езды и времени между ремонтом подвески автомобиля.

Отзывы о подвеске МакФерсон



Амортизационные стойки подвески

  1. Многое в подвеске McPherson зависит от производителя, в одних она мягче, другие делают жесткой. Все же по цене обслуживания дешевле многорычажки, но и шуму от нее больше, в особенности, когда пропадают амортизаторы.

  2. Ремонтировать такую подвеску не самый приятный момент, особенно самому менять амортизаторы и стягивать пружины, но зато быстро и без особой настройки механизма. Минус в развале-схождения, его желательно проводить время от времени. Могу сказать, что пока это самая удачная и недорогая подвеска независимого типа.

  3. После автомобиля с многорычажной подвеской, скажу, что МакФерсон обслуживать на порядок дешевле. Запчасти не такие дорогие, да и если вовремя смотреть, то никакого шума и вибрации на кузов не передает. К тому же, малейшую поломку сразу видно, а значит и безопасность автомобиля на высоте.

Видео-обзор подвески McPherson:



Теги
0
Интересные статьи:
Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Вы случайно не робот? *