Подвеска макферсон

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.

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.

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.

• 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.

История

Свечная подвеска — предшественник «макферсона» (Fournier Voiturette BaBy, 1912 год). Движение колеса задано направляющей стойкой, также играющей роль шкворня.

Ford Vedette — первый автомобиль с подвеской системы Макферсона

Эта подвеска была названа по имени американского инженера из фирмы «Форд» Эрла Стила Макферсона, который разработал её во второй половине сороковых годов, ещё будучи сотрудником GM и работая над проектом разработанного для американского рынка, но не пошедшего в серийное производство лёгкого и дешёвого автомобиля , а впоследствии впервые применил на серийном автомобиле модели 1948 года, выпускавшейся французским филиалом компании. Позднее она использовалась на (1950) и (1951), 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.

На самом деле, предшествовавшие «макферсону» подвески с направляющими стойками (но без нижнего рычага) применялись и намного ранее, вплоть до самого конца XIX века, а в середине двадцатых годов XX века инженером фирмы «Фиат» Guido Fornaca был разработан тип подвески с рычагом и направляющей стойкой, очень похожий на «макферсон» — считается, что Макферсон частично воспользовался его разработками.

Ещё одна линия развития, ведущая к подвеске данного типа — 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, разгружало нижний шаровой шарнир от передачи вертикальных усилий и позволяло на переднеприводном автомобиле пропустить между рычагами полуось с шарниром.

Заменив верхний рычаг с шаровой опорой и расположенными над ним амортизатором и пружиной на задающую траекторию движения колеса амортизаторную стойку с закреплённым на брызговике крыла поворотным шарниром, Макферсон получил названную его именем компактную, конструктивно простую и дешёвую подвеску с кинематикой, в несколько упрощённом виде повторяющей подвеску на двойных поперечных рычагах.

Типичная конструкция передней подвески типа «макферсон» на современном автомобиле. Жёлтым выделен брызговик крыла с усилением, в который упирается стойка.

В изначальном варианте такой подвески, разработанном самим Макферсоном, шаровой шарнир располагался на продолжении оси амортизаторной стойки — таким образом, ось амортизаторной стойки была и осью поворота колеса. Позднее, например на и первых поколений, шаровой шарнир стали смещать наружу к колесу, что позволяло сместить ось поворота колеса наружу от оси стойки и за счёт этого получить меньшие положительные, нулевые или даже отрицательные значения .

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.

Задняя подвеска Чепмена на шасси .

В восьмидесятые годы наметилась тенденция к повсеместному использованию подвески макферсон, в том числе — на больших и сравнительно дорогих автомобилях (, , , практически весь модельный ряд второй половины 70-х — начала 90-х годов и другие, а также многие американские модели). Однако впоследствии необходимость дальнейшего роста технических и потребительских качеств обусловила возврат на многих сравнительно дорогих автомобилях к подвеске на двойных поперечных рычагах ( и , , более новые модели ), более дорогой в производстве, но имеющей лучшие параметры кинематики и повышающей ездовой комфорт.

Макферсон создавал свою подвеску для установки на все колёса автомобиля, как передние, так и задние — в частности, именно так она была использована в проекте . 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 .

Только в 1957 году инженер фирмы Колин Чепмен применил аналогичную подвеску для задних колёс модели , 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.

Подвеска МакФерсон что это такое Плюсы и минусы

Подвеска МакФерсон (McPherson) — один из самых распространенных типов автомобильной подвески. В данной статье мы узнаем что такое подвеска МакФерсон, ее основные плюсы и минусы, а также рассмотрим схему данной подвески.

Основным конструкционным элементом подвески является амортизационная стойка, из-за чего она также получила название «качающаяся свеча». «Свечная подвеска» преимущественно используется для передних колес. Использование подвески Макферсона позволило разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве поперечно и обусловило её широчайшее использование в современном переднеприводном автомобилестроении.

Подвеска МакФерсон состоит из:

подрамник
поперечный рычаг
поворотный кулак
амортизаторная стойка
стабилизатор поперечной устойчивости

Схема подвески МакФерсон

Большинство модификаций МакФерсон включают такие конструкционные элементы: стабилизатор поперечной устойчивости, амортизационную стойку, поворотный кулак, поперечный рычаг и подрамник. Также возможно использование торсиона в качестве упругого элемента.

Основным несущим элементом подвески является подрамник. Его крепление к кузову автомобиля выполняется с помощью сайлентблоков. Применение резинометаллических опор позволяет уменьшить шум и передачу вибрации на кузов. Подрамник выступает основой для крепления рулевого механизма, опор поперечного рычага и стабилизатора поперечной устойчивости.

С двух сторон с помощью резиновых втулок к подрамнику крепятся поперечные рычаги правого и левого колес. Крепление рычагов двойное, что придает конструкции жесткость в продольном направлении. К другому концу поперечного рычага через шаровую опору крепится поворотный кулак.

Поворотный кулак посредством шарнирного соединения крепится к рулевой тяге, обеспечивая поворот колеса. Верхняя часть поворотного кулака закреплена на амортизационной стойке, а нижняя соединена с поперечным рычагом. Также в нем размещены тормозной суппорт и подшипниковый узел.

Амортизационная стойка включает пружину и амортизатор, соосно расположенные с буфером сжатия. Верхняя часть стойки с помощью резиновой втулки крепится к брызговику крыла, нижняя соединяется с поворотным кулаком. Некоторые авто производители разъединяют пружину и амортизатор на два конструктивных элемента.

Стабилизатор поперечной устойчивости предназначен для снижения боковых кренов автомобиля. Стабилизатор крепится к подрамнику посредством двух опор. Концы стабилизатора шарнирным креплением соединяются с амортизационными стойками.

Преимущества и плюсы подвески МакФерсон:

менее затратная при производстве в сравнении с исполнением подвески на двойных поперечных рычагах
относительно компактная
меньшая неподрессоренная масса
значительный ресурс верхней опоры стойки, представляющей собою упорный подшипник качения
легкая диагностика неисправностей вследствие наличия чётких симптомов износа

Недостатки и минусы подвески МакФерсон:

сравнительно с подвеской на двух продольных или поперечных рычагах, параметры кинематики несколько хуже
необходимость усиления брызговика крыла
работа подвески «на пробой» и езда по плохим дорогам приводит к образованию усталостных трещин в точках крепления стоек на брызговике крыла
частый выход из строя амортизационных стоек с необходимостью трудоемкой и дорогостоящей их замены
передача дорожных шумов на кузов и в салон
относительно меньшая компенсация «клевка» (продольного крена) при торможении

В целом, недостатки подвески ограничивают возможность её применения. Так, несмотря на преимущество в стоимости изготовления, из-за некоторого ухудшения кинематики её практически не устанавливают в дорогостоящих и гоночных моделях авто. Большие нагрузки в зоне крепления стойки и связанный с ними быстрый износ конструкции не позволяет использовать МакФерсон в качестве независимой подвески в легких грузовых автомобилях.

Из-за этих недостатков часть производителей авто класса «люкс» отказалась от использования МакФерсона, продолжая совершенствовать подвеску на двойных поперечных рычагах. Вместе с тем, конструкционные преимущества и дешевизна изготовления сделали МакФерсон самым распространенным типом подвески для бюджетных автомобилей.

Плюсы и минусы подвески МакФерсон

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.

Составляющие элементы подвески

Каждый элемент подвески выполняет важную функцию, благодаря чему управляемость транспортного средства максимально комфортная.

Амортизационная стойка

Данный узел состоит из амортизатора, между опорными чашками которого зажата пружина. Чтобы разобрать узел, необходимо использовать специальный съемник, который сжимает витки, делая безопасным откручивание крепежных болтов.

Верхняя опора фиксируется в стакане кузова, и часто имеет в своем устройстве подшипник. Благодаря наличию этой детали возможна установка модуля на поворотный кулак. Это позволяет выполнить поворот колеса без вреда для кузова транспорта.

Чтобы обеспечить устойчивость машины на виражах, стойка устанавливается с небольшим наклоном. Нижняя часть имеет небольшой вынос наружу. Этот угол зависит от особенностей всей подвески, и он не регулируется.

Нижний поперечный рычаг

Поперечный рычаг нужен для предотвращения продольного движения стойки, когда машина упирается в препятствие, например, в бордюр. Чтобы рычаг не перемещался, он фиксируется на подрамнике в двух местах.

Иногда встречаются рычаги, которые имеют одну точку крепления. В этом случае его поворот также невозможен, так как он все равно будет зафиксирован тягой, которая тоже будет упираться в подрамник.

Рычаг является своего рода направляющей для вертикального перемещения колеса независимо от угла поворота. Со стороны колеса на нем крепится шаровая опора (о ее конструкции и принципе замены рассказывается отдельно).

Стабилизатор поперечной устойчивости

Этот элемент представлен в виде изогнутой тяги, которая соединяет оба рычага (по краям) и подрамник (фиксируется в центре). Некоторые модификации имеют собственную стойку (зачем она нужна и как работает, рассказано здесь).

Задача, которую выполняет поперечный стабилизатор – устранять крен авто при прохождении поворота. Помимо повышенного комфорта деталь обеспечивает безопасность на виражах. Дело в том, что когда машина на большой скорости входит в поворот, центр тяжести кузова перемещается на одну сторону.

Красная тяга — стабилизатор

Из-за этого с одной стороны колеса нагружаются сильнее, а с другой – наоборот разгружаются, что приводит к уменьшению сцепления их с дорогой. Поперечный стабилизатор прижимает облегченные колеса к земле, обеспечивая лучший контакт с покрытием дороги.

Все современные машины по умолчанию оснащаются передним стабилизатором. Однако много моделей также имеют и задний элемент. Особенно часто такое устройство можно встретить на полноприводных авто, участвующих в раллийных гонках.

Принцип работы подвески MacPherson

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

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

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

Это интересно: Преимущества автокредитования

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

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

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

Принцип работы подвески

Работа независимой подвески МакФерсон базируется на принципе «качающейся свечи». Основным элементом системы является направляющая амортизационная стойка.

Работает амортизационная стойка так: при наезде колеса на выступ, колесо под действием сил начинает смещаться вверх. При этом ступица передает усилие на корпус стойки, а он – на пружину. Поскольку упругий элемент в верхней части через опору упирается в кузов, то воздействие, полученное колесом от дорожного полотна, приводит к сжатию пружины. При этом шток с поршнем в амортизаторе движется вниз.

После проезда препятствия, сжатая пружина разжимается и  прижимает колесо к дороге. Амортизатор же не дает пружине продолжить колебательные движения (сжиматься-разжиматься).

Нижний рычаг за счет подвижного соединения со ступицей и кронштейном кузова (благодаря сайлентблокам и шаровым опорам) позволяет ступице двигаться только вертикальном направлении, предотвращая продольные и поперечные смещения.

Если же этот тип подвески используется на задней оси, для предотвращения продольного смещения колеса некоторые автопроизводители дополнительно используют продольные рычаги.

Источники и примечания

1. ↑
2. . Дата обращения 16 августа 2006.
3. Setright, L.J.K., «MacPherson Strut: Legs to Support the Car», in Northey, Tom, ed. World of Automobiles (London: Orbis, 1974), Volume 11, p.1235.

VW Golf III (MK3 «Modification Kit 3») — компактный автомобиль, выпускавшийся в Германии компанией Volkswagen с 1991 года по 2002 год. Типы кузовов: трёхдверный и пятидверный хэтчбеки, универсал Golf Variant, седан Vento и кабриолет. Впервые представлен широкой публике на Женевском автосалоне 1991 года. С весны 1992 года до окончания выпуска автомобиль продавался в России и странах СНГ, однако продажи автомобиля были невелики.

Осенью 1992 года автомобиль занял 1-ое место в рейтинге профессиональных европейских журналистов и стал Европейским автомобилем года (European Car of the Year). В 2000-х годах несколько десятков тысяч автомобилей VW Golf III было ввезено в Россию бывшими в употреблении из западных стран (Германии, Бельгии, Голландии, Швеции, Швейцарии и США).

Общее количество произведенных автомобилей составило 4 805 900 экземпляров, в том числе 222 626 универсалов и 43 902 седана.

В 1998 был модифицирован и стал немного осовременен. Но в том же году появляется следующее поколение.

Койловер (англ. coilover) — элемент автомобильной спортивной подвески. Данная деталь ходовой части автомобиля представляет из себя амортизатор с возможностью регулировки жёсткости и пружину на винтовой втулке, которая позволяет регулировать дорожный просвет автомобиля, за счёт сжатия пружины. Амортизатор и пружина представляют собой единое целое и устанавливаются на автомобиль в качестве замены штатных компонентов. Основным назначением койловеров является занижение подвески автомобиля, тем самым изменяя его внешний вид и поведение на дороге. В зависимости от модели и производителя койловеров можно добиться уменьшения клиренса автомобиля до 80 мм. Такой вид спортивной подвески широко используется как на автомобилях так и на мототехнике.

Существует два вида койловеров. Один из них позволяет не менять штатный амортизатор, поставив на него винтовую резьбу и пружину с изменёнными характеристиками. Второй вид представляет из себя единую деталь, которая включает в себя амортизатор, пружину, втулку, опорный подшипник.

Устройство и принцип работы

МакФерсону удалось создать действительно превосходную конструкцию, которая активно применяется на транспортных средствах по сей день. Да, постепенно в схему вносили некоторые точечные изменения, но устройство и принцип функционирования элементов классической системы остались прежними. Чтобы разобраться в работе передней подвески МакФерсон, следует детальнее изучить её основные компоненты и выполняемые ими задачи. Здесь используется четыре основных элемента, которые и создают общую конструкцию. У задней подвески МакФерсон устройство схожее, но из-за более широкого распространения именно о переднем типе схемы идёт речь.

1. Подрамник. Схема начинается с подрамника, который выступает в качестве основного несущего элемента. Подрамником называют основу, к которой монтируются элементы рулевого механизма, опора поперечного рычага, а также стабилизатор, отвечающий за поперечную устойчивость. Подвеска МакФерсон предусматривает, что подрамник устанавливается на кузов с помощью сайлентблоков. Опоры выполнены из резинометаллических компонентов, что позволяет снизить уровень передачи вибраций и различного шума от дороги к кузову. Поперечные рычаги монтируются с использованием резиновых втулок. Рычаги фиксируются на подрамник с двух сторон. Двойное крепление обеспечивает максимальную жёсткость. С обратной стороны к рычагу присоединяют поворотный кулак.
2. Поворотный кулак. Является последним компонентов в системе рулевого управления, который обеспечивает возможность управлять колёсами транспортного средства. Также кулак выступает в роли основы, на которую запрессовывают колёсную ступицу. Поворотный механизм монтируется прямо на рулевую тягу с помощью шарнирных соединений. Верхняя часть устанавливается на стойку амортизатора, а нижнюю соединяют с поперечным рычагом.
3. Стойка амортизатора (или амортизационная стойка). Здесь соединяется пружина и амортизатор. Пружина, выполненная из металла, размещается равномерно по оси используемого амортизатора и монтируется на стойку. Чтобы менять характеристики упругости амортизационной пружины, около неё предусмотрен так называемый буфер сжатия. Фиксация осуществляется через нижнюю часть стойки к поворотному кулаку. Верхняя часть монтируется к брызговику. Для этого используется резиновая втулка.
4. Стабилизатор. Здесь речь идёт о стабилизаторе поперечной устойчивости. Механизм необходим для минимизации бокового наклона транспортного средства. Фиксация происходит с использованием пары опор на подрамнике. На концах стабилизатора устанавливаются стойки амортизатора с применением штанг с шарнирными наконечниками.

Примерно так выглядит классическая конструкция подвески типа МакФерсон, которая широко и повсеместно применяется в современном автомобилестроении. Если говорить о том, как работает подвеска МакФерсон, то здесь можно рассмотреть примерную схему функционирования. При проезде колеса транспортного средства по неровности, оно поднимается или опускается. В такой ситуации возникает нагрузка, которая воспринимается пружиной. В зависимости от типа неровности, пружина будет сжиматься или распрямляться. Параллельно с этим амортизаторная стойка будет удлиняться или сокращаться. Частично нагрузка передаётся непосредственно на сам корпус.

Пружина начинает выпрямляться, то есть постепенно её форма восстанавливается. За счёт этого происходит удлинение стойки. Возникающие колебания гасятся с помощью работавшего амортизатора. Тем самым сводится к минимуму вертикальное перемещение автомобильного кузова относительно дорожного покрытия. Когда водитель осуществляет манёвры, стойка вместе с кулаком и колесом поворачивается. Автомобиль тем самым меняет направление своего движения, в зависимости от поворота рулевого колеса.

В большинстве своём подвеска такого типа, названная в честь Эрла МакФерсона, используется для установки на транспортные средства с передним приводом, где двигатель располагается поперёк хода машины. Если сравнивать с обычной двухрычажной подвеской, у МакФерсон есть целый ряд объективных преимуществ. Но существуют и определённые недостатки, о которых также нужно обязательно знать.

Достоинства и недостатки

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

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;

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

Так же запрещено применять ее для легких грузовиков. Макферсон подвеска – это отличное цена-качество для легковых автомобилей среднего класса и кроссоверов.

Конструкция

Главными идеями, которые закладывал Эрл Стили в свое детище, была компактность, простота и, соответственно, дешевизна механизма. Подвеска МакФерсона стала удачной модификацией подвески другого типа – на двух поперечных рычагах. Замена верхнего рычага с шаровой опорой и находившегося над ними амортизаторного блока  простой амортизаторной стойкой соединенной с одной стороны с поворотным кулаком, а с другой с опорным подшипником, сделала конструкцию компактной, простой и дешевой, как раз такой, какой ее и хотел видеть Макферсон.

С двух сторон к подрамнику крепятся поперечные рычаги (от правого и левого колеса, соответственно). Каждый из них соединяется с подрамником с помощью резиновых втулок. Все это нужно для большей жесткости в продольном направлении.

С другой стороны каждого поперечного рычага находится наш следующий герой – поворотный кулак. Он поворачивает колесо за счет своей крепкой шарнирной связи с рулевой тягой. Сверху к поворотному кулаку крепится амортизаторная стойка, а снизу его крепко удерживают поперечный рычаг.

Амортизаторная стойка, объединяет в себе пружину и сам амортизатор. Стойка имеет вертикальное расположение относительно поворотно кулака.

На современных автомобилях так же появился еще один элемент конструкции – стабилизатор поперечной устойчивости, обеспечивающий снижение боковых кренов автомобиля.

Преимущества и недостатки

Преимущества подвески Макферсон следующие:

• Дешевизна при изготовлении.
• Малый размер, а следовательно, и небольшой вес неподрессоренной массы.
• Широкие возможности для конструкторов.
• Очень большой ресурс.

Однако у подвески Макферсон есть и свои недостатки:

• Худшие параметры кинематики по сравнению с подвеской на двух поперечных или продольных рычагах.
• Все усилие передается на опоры стоек. При езде по плохим дорогам начинается процесс разрушения точек крепления стоек, что сводит на нет все преимущества в ресурсе.
• Стойка амортизатора при езде по неровным дорогам быстро превращается в расходный материал. При этом сложность и стоимость работ по ее замене весьма высокая.
• Несмотря ни на что, уровень шумов, проникающих в салон, довольно высокий.
• Сильные крены как в поворотах, так и при торможении.

Подвеска Макферсон может использоваться как исключительно для передних, так и для задних колес. Однако, для применения на задних колесах, конструкция была измена инженером фирмы Lotus Колином Чемпменом, и Макферсон в ее создании участия не принимал. В результате чего во всех англоязычных странах такой механизм подвески для задних колес называют «подвеской Чемпмена».