Как работает независимая подвеска

Как работает подвеска МакФерсон

Подвеска обеспечивает подвижное соединение колес автомобиля с кузовом. Благодаря ей происходит постоянный контакт колеса с дорожным полотном. В задачу подвески входит гашение колебаний, получаемых колесам от дороги и снижение их отрицательных воздействий на несущую часть.

Используемая на автотранспорте подвеска разделяется по типу – зависимая, независимая, полузависимая, а также по конструкции – рычажная, торсионная, рессорная. К независимому типу подвески относятся и стойки МакФерсон, они же – амортизационные стойки. Благодаря ряду преимуществ подвеска МакФерсон получила широкое распространение и используется во многих моделях автомобилей.

Составные элементы подвески

Как и все иные типы, подвеска типа МакФерсон включает в себя три основных составляющих:

• упругая;
• демпфирующая;
• направляющая.

Особенность стоек МакФерсон заключается в компоновке этих составляющих.

В качестве упругих элементов на этой подвеске используются винтовые пружины. Эти элементы принимают на себя колебания, полученные от колеса. Демпферами выступают масляные и газомасляные амортизаторы. В их задачу входит гашение колебаний пружины. В роли направляющих используются поперечные рычаги. Они обеспечивают крепление амортизационной стойки к кузову авто в нижней ее части.

Конструкция амортизационной стойки МакФерсон

Упругий и демпфирующий элементы подвески собраны в единую конструкцию – стойку. Амортизационная стойка состоит из:

• корпуса (с нижней чашкой пружины);
• амортизатора;
• пружины;
• верхней опоры.

стойка МакФерсон в разборе

Корпус используется для размещения в нем амортизатора. Демпфер помещается внутрь корпуса, на который накручивается гайка, удерживающая амортизатор. Корпус также используется для соединения стойки со ступицей колеса и для закрепления наконечника рулевой тяги.

Сверху на корпус с зафиксированным в нем амортизатором надета пружина. Причем она получается зажатой между двумя чашками – корпуса и верхней опоры. В сжатом состоянии ее удерживает шток амортизатора, проходящий через опору и зафиксированный гайкой.

Верхняя опора выступает в качестве элемента для соединения подвески с кузовом. Она фиксируется в специальных углублениях в колесных арках. Это позволило отказаться от использования верхнего рычага в подвеске. При этом сама стойка выступает в роли поворотного кулака, обеспечивающего поворот колеса. Для снижения трения в верхней опоре установлен подшипник, который позволяет стойке легко вращаться вокруг своей оси.

В нижней части амортизационная стойка крепится к кузову рычагами. На авто используются подвески МакФерсон с одним обычным рычагом (в виде штока с проушиной для сайлентблока с одной стороны и отверстиями для крепления шаровой опоры – с другой), А-образным, Г-образным или двумя рычагами, расположенными под углом друг к другу.

С кронштейном кузова нижний рычаг соединяется посредством сайлентблоков – резинотехнических элементов, обеспечивающих упругое соединение.

Со ступицей колеса нижний рычаг соединен шаровой опорой, обеспечивающей возможность стойке вращаться вокруг оси.

Подвеска МакФерсона подразумевает использование стабилизатора поперечной устойчивости. Причем это единственный элемент, соединяющий подвески колес одной оси. Этот стабилизатор имеет П-образную форму и в центральной части крепится к кузову (подрамнику). Своими концами стабилизатор соединен с элементами подвески. Причем на одних моделях он соединяется напрямую, в других же используется дополнительная стойка стабилизатора.

Принцип работы подвески McPherson

В целом, простота конструкции и малое количество составных элементов сделало этот тип независимой подвески популярным среди автолюбителей.

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.

Подшипник верхней опоры и шаровая опора дают возможность вращаться амортизационной стойке вместе со ступицей вокруг оси, поэтому колесо поворачивается. И вращение это происходит благодаря передаче усилия от рулевого механизма через тяги с наконечниками, соединенными с корпусом стойки.

Видео: ПОДВЕСКА BMW НАГЛЯДНО НА СТЕНДЕ

Стабилизатор, используемый в конструкции подвески, предотвращает поперечные раскачивания кузова при движении по неровностям.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Достоинства и недостатки

К положительным качествам подвески МакФерсон относятся:

1. Простота устройства, а соответственно – дешевизна изготовления (поэтому ее и используют автопроизводители);
2. Возможность использования на обеих осях авто;
3. Сравнительно компактные размеры;
4. Большие конструктивные ходы (позволяет проходить значительные неровности без «пробоя» подвески;
5. Большой ресурс рычагов (они разгружены и лишь удерживают колесо от смещений);
6. Симптомы износа составных элементов легко диагностируются.

Но и недостатков у этого типа подвески достаточно. Основным из них являются худшие кинематические параметры, чем рычажной подвески. Из-за статичной верхней точки крепления стойки при отработке неровностей большой ход подвески сопровождается изменением углов положения колеса (развала/схождения), что сказывается на управляемости и сцеплении колеса с дорогой.

Помимо этого, к негативным качествам относятся:

1. Сравнительно быстрый износ амортизатора, поскольку основная нагрузка приходится на амортизационную стойку;
2. Сложность обслуживания (для замены демпфирующего элемента стойку нужно полностью разбирать);
3. Увеличенные нагрузки на кузов в месте крепления верхней опоры;
4. Повышенная шумность работы.

Еще одним недостатком этой подвески является сложность модернизации. Так, пневмо- и пневмогидравлические амортизаторы с электронным управлением, способные менять свои рабочие параметры, в подвеске типа МакФерсон не используются.

Эти недостатки ограничивают область использования такой подвески – она устанавливается только на легковые авто, но не все. Модели премиум-сегмента обычно комплектуются рычажной подвеской.

Помимо этого, подвеска McPherson не применяется на внедорожниках, спортивных авто, моделях с рамной несущей частью, грузовиках (в том числе и малотоннажных).

Видео: Подвеска Макферсон

Независимая подвеска автомобиля. Принцип работы, типы и устройство

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

Подвеска с качающимися полуосями

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.

Подвеска на продольных рычагах

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.

Подвеска на косых рычагах

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.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

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 спорткарах, потому как на ней можно отрегулировать:

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

Подвеска «МакФерсон»

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

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 легковых машинах. 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 зависимая подвеска автомобиля. 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.

Что такое зависимая и независимая подвеска, и какая из них лучше

Современные тест-драйвы приучили нас к понятиям «зависимая и независимая подвеска», и вторая в большинстве случаев не остается без своей доли похвалы, а первая – без тени упрека. В отдельных случаях – например, у Renault Duster – она и вовсе может разниться даже у одной модели в разных исполнениях. Что же такое зависимая и независимая подвеска, чем они отличаются, каковы их достоинства и недостатки, и стоит ли уделять им такое внимание при выборе нового автомобиля?

Для начала, говоря о типах подвески, стоит понять, о какой «зависимости» и «независимости» идет речь. А речь в них идет прежде всего о зависимости друг от друга колес одной оси при прохождении неровностей. Соответственно, зависимая подвеска – это такая подвеска, в которой ось жестко связывает между собой два колеса.

Из конструкции зависимой подвески напрямую следуют одновременно ее главный недостаток и некоторое преимущество: недостаток заключается в том, что при наезде одного колеса оси на неровность наклоняется и другое колесо оси, что снижает комфорт передвижения и равномерность сцепления колес с поверхностью, а преимущество – в том, что при движении по ровной дороге колеса, жестко закрепленные на оси, не меняют своего вертикального положения при прохождении поворотов, что обеспечивает равномерное и постоянное сцепление с поверхностью.

Однако недостатки зависимой подвески на этом не заканчиваются. Кроме зависимости колес друг от друга, распространение такой подвески в современных легковых автомобилях было сведено к нулю из-за больших неподрессоренных масс, а также необходимости сильно поднимать пол автомобиля для обеспечения полноценной артикуляции подвески, особенно в случае с ведущим мостом.

Говоря о зависимой подвеске, стоит отметить несколько важных фактов. Во-первых, зависимая подвеска в современных автомобилях практически не встречается на передней оси – там ее вытеснила более совершенная, легкая и удобная схема МакФерсон. На улицах еще можно встретить автомобили с мостом спереди – но это либо старые полноприводные внедорожники с двумя ведущими мостами, либо грузовики и автобусы. Таким образом, говоря о зависимой подвеске при выборе современного автомобиля, мы имеем в виду ее применение на задней оси.

Во-вторых, зависимая подвеска может быть разной конструкционно и присутствовать как на ведущей, так и на ведомой задней оси. В первом случае это мост, подвешенный на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах: такая схема еще встречается на некоторых современных внедорожниках и пикапах. Во втором случае – это задняя балка, которая применяется на недорогих переднеприводных автомобилях. Иногда в конструкции такой балки применены торсионы, работающие на скручивание, и речь идет о так называемой полузависимой балке – но конструктивно это все та же зависимая подвеска с несколько иным принципом работы.

Независимая подвеска – это такая подвеска, в которой колеса одной оси не связаны друг с другом, и изменение положения одного колеса не оказывает влияния на другое.

В противовес зависимой подвеске, одним из основных преимуществ независимой является именно то, что при наезде одного колеса на неровность другое не меняет своего положения. Эта независимость работы подвесок на разных сторонах оси обеспечивает больший комфорт и более равномерное сцепление с поверхностью при прохождении неровностей. Кроме того, независимая подвеска обеспечивает меньшие неподрессоренные массы, а также позволяет работать над их уменьшением за счет изменения конфигурации и материалов изготовления элементов подвески – к примеру, алюминиевые рычаги на сегодняшний день являются довольно популярным способом снижения неподрессоренных масс у дорогих автомобилей. Один из недостатков – то, что параметры положения колеса вроде развала, схождения и ширины колеи могут меняться при работе подвески.

Конструктивных вариаций независимых подвесок существует намного больше, чем зависимых – за многие годы были разработаны схемы на продольных, косых и поперечных рычагах, многорычажные, пневматические, гидропневматические и активные подвески, и даже вариации с магнитореологическими амортизаторами, заполненными ферромагнитной жидкостью, изменяющей свои свойства под воздействием магнитного поля. Однако принципиальные цели разработки всех этих конструкций остались теми же, что и раньше: это обеспечение максимального комфорта при передвижении, стабильности в поведении автомобиля и улучшения его управляемости.

При выборе автомобиля стоит учитывать потенциальные сценарии его эксплуатации и собственные пожелания к стоимости его обслуживания. В целом здесь работает простой принцип «чем сложнее, тем дороже».

Зависимая подвеска более проста по конструкции и, соответственно, ее обслуживание будет более простым и дешевым, а ремонт ей, скорее всего, потребуется позже, чем независимой у автомобилей в одной ценовой категории. Однако, выбирая простоту и надежность, придется смириться с чуть меньшими комфортом и управляемостью. Отдельно стоит упомянуть внедорожники: в случае выбора автомобиля высокой проходимости зависимая мостовая подвеска (как минимум, сзади) является практически безальтернативным выбором.

Независимая подвеска имеет более сложную конструкцию – это означает, что с одной стороны, она обеспечит больший комфорт и более азартную управляемость, но при этом ее ресурс, скорее всего, окажется пониже, а ремонт не ограничится заменой пары сайлентблоков. Но, справедливости ради, стоит отметить, что ремонт и обслуживание многорычажных подвесок популярных автомобилей в настоящее время не является чем-то запредельно сложным или дорогим.

Таким образом, если вы готовы немного переплатить за больший комфорт, а сценарий использования автомобиля – преимущественно городской или по хорошим дорогам, то оптимальным выбором станет независимая подвеска. Если же при выборе машины вы стремитесь к максимальной экономичности в ремонте и обслуживании, или автомобиль будет эксплуатироваться в жестких условиях, где ресурс подвески приоритетнее комфорта и управляемости, то стоит предпочесть более простую зависимую подвеску.

Автомобильная подвеска и ее виды

Для чего нужна автомобильная подвеска

Автомобильная подвеска — это ходовая часть автомобиля, обеспечивающая плавный и комфортный ход машины по дороге, а также сохранение контроля над автомобилем при торможении. Под каждый класс машины настраивается свой вид подвески: так, в люксовых автомобилях она будет мягкой; спортивным нужно плавное вхождение в повороты на скорости 100 км/ч и более — здесь будет жесткая подвеска; грузовые машины передвигаются с тяжелым грузом и часто по бездорожью — тут не до комфорта, потребуется подвеска, которая не развалится по дороге от ударов, выдержав большие нагрузки.

Распространенных типов подвески два: зависимая и независимая . Бывает еще полунезависимая подвеска, но о ней сегодня говорить не будем.

Зависимая

Такая подвеска стала первой запускаться в массовое производство. В советском автопроме подобная технология применялась в моделях ВАЗ-2101. Она использует негнущуюся балку для соединения противоположных колес. Когда колесо попадает на кочку и подскакивает, также подскакивает и противоположное колесо, а результат удара чувствуют все пассажиры салона. Несмотря на жесткость, неподвижный мост имеет низкую себестоимость, выгоден для путешествий, так как прост и недорог в ремонте, устойчив и прочен. Зависимая подвеска хорошо справляется с перевозкой тяжелых грузов , что делает неподвижный мост основой для грузовых машин.

Независимая (современные автомобили)

Технология независимой подвески распространена в обычных, серийных автомобилях. Колесо машины с независимой подвеской движется по дорожному покрытию независимо от остальных. Если колесо попадет в яму, другие колеса это не почувствуют. Независимая подвеска это сложный механизм, но, в отличие от зависимой, передвигаться на такой подвеске комфортно.

Недостатки независимой подвески:

• сложность механизма, что увеличивает себестоимость;
• большое количество деталей, что усложняет ремонт, особенно в полевых условиях;
• снижение хода колес;
• снижение несущей способности.

Самые распространенные виды независимой подвески — это стойка МакФерсона и независимая подвеска на сдвоенных параллельных А-образных рычагах. Подвеска на А-образных рычагах ставится в большинстве седанов и спортивных моделей, например, в Volkswagen «Swiss Up!».

В зависимой и независимой подвеске есть одинаковые компоненты/запчасти:

• амортизаторы;
• стабилизаторы поперечной устойчивости;
• рессоры;
• пружины;
• рычаги.

Рессоры

Рессоры – это механическое устройство (из металла или пластика) для плавного передвижения автомобиля. Под действием давления автомобиля они сжимаются или сгибаются, амортизируя в обратном направлении и восстанавливая прежнюю форму. Чаще в автомобиль ставят листовые рессоры (в зависимой подвеске), торсионы и спиральные пружины (оба в независимой подвеске). За дополнительную плату в джипах и кроссоверах ставят «пневматическую подвеску», рессоры в которой заменяет наполненная воздухом камера. Автомобиль с пневмоподвеской можно поднимать, когда машина выезжает на ухабистую дорогу, и опускать на асфальте для экономии топлива. Регулировать уровень клиренса автомобиля пневмоподвеской, можно автоматически, либо переключателем, установленным в салоне.

Амортизаторы

Амортизаторы работают совместно с рессорами, а также гасят и сокращают резкость «скачка» автомобиля, поглощая энергию дорожного удара и резкие колебания машины при старте и остановке. Амортизатор состоит из стального конуса заполненного воздухом, маслом или их комбинацией (посмотреть амортизатор в разрезе можно здесь). 5 лет назад автопроизводители разработали сложный амортизатор, заполненный специальной жидкостью, которая мгновенно реагирует на электрический ток, пользуясь своими магнитными свойствами. Такой амортизатор называется магнитореологический и управляется компьютером, который, согласуясь со стилем вождения и качеством дороги, в течение нескольких миллисекунд изменяет настройки ходовой части автомобиля.

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Стабилизаторы поперечной устойчивости ограничивают крен кузова автомобиля на поворотах. При повороте центробежная сила неумолимо снижает нагрузку с внутренней стороны колес и перемещает на внешнюю. Автомобиль раскачивается, а при высокой скорости и неправильном расчете угла входа в поворот машина может перевернуться. Стабилизатор поперечной устойчивости не допускает неравномерное распределение центра тяжести машины.

Толщина стабилизатора определяет, насколько сильным может быть крен автомобиля при вхождении в поворот. В большинстве автомобилей нет стабилизаторов поперечной устойчивости. Некоторые оснащены электрическими стабилизаторами, которые регулируют жесткость ходовой части автоматически, например, Porsche Cayenne 2019 года.

Развитие механизмов ходовой части автомобиля

Audi и Mercedes пошли дальше классических законов механики, интегрировав в конструкцию ходовой части сложную электронику и создав регенеративную подвеску. Впервые она появилась в Audi «E-tron» в 2016 году. В регенеративной подвеске компьютер регулирует жесткость каждого колеса по отдельности интервалом в секунду, сообразуясь с погодой, качеством дороги и выбранным режимом вождения.

Конструкторы работают над снижением веса ходовой части автомобиля. Достигается это за счет легких материалов, например, углеродного волокна. Легкий вес компонентов ходовой части делает движение машины плавным, улучшает управляемость, разгон и торможение занимают меньше времени, а расход топлива уменьшается. Минус углеродного волокна в высокой себестоимости производства, а, следовательно, и в конечной цене. Подробности тут.

Теперь для закрепления посмотрим, как работают зависимая и независимая подвески в 3D

Общее устройство подвески автомобиля.

Подвеска автомобиля – это совокупность устройств и деталей соединяющий колёс с несущей системой автомобиля (Кузов автомобиля) подвеска воспринимает и частично поглощает воздействие неровной дороги на автомобиль, гасит колебания кузова и колёс обеспечивая колёсам необходимый характер перемещения относительно кузова так же передаёт боковые и продольные силы, воздействующие на колёса к несущей системе

Подвески классифицируются на:

— полунезависимая подвеска (является промежуточным звеном между зависимой и независимой подвеской)

Зависимая подвеска – колёса одной оси жёстко связаны между с собой таким образом колёса между собой зависимы и при наезде на неровность одним колесом второе наклоняется на тот же угол, выполняется в виде жесткой балкой на современных легковых автомобилях практически не применяется

Только на внедорожниках, широко используется на грузовых автомобилях.

Независимая подвеска – У независимой подвески колеса одной оси не имеют жесткой связи между с собой при наезде на неровность одно из колес может изменять положение, при этом не изменяя положения второго колеса. Выполняется в разнообразных вариациях, самая распространённая независимая подвеска выполняется по типу «МакФерсон» Независимая подвеска устанавливается на передней оси практически на всех легковых автомобилях, на автомобилях высоко ценовой категории независимая подвеска так же устанавливается и на задней оси (реже в средней ценовой категории).

Полунезависимая подвеска (некоторые классифицируют её как зависимая подвеска) – промежуточное звено между зависимой подвеской и независимой подвеской. В полунезависимой подвески, в место жёсткой балки применяется торсионная балка, которая позволяет снизить зависимость колёс одной оси благодаря скручиванию балки, устанавливается на задней оси на многих легковых автомобилях бюджетного и среднего класса.

Подвеска состоит из:

— Направляющие детали колёс

— Стабилизатор поперечной устойчивости

— Элементы крепления подвески

Опоры колёс – Соединяющая деталь колеса с направляющими деталями подвески состоит из — Ступицы колеса, подшипник ступицы, поворотный кулак. К ступице колеса крепится тормозной диск и колесо, а сама ступица через подшипник ступицы фиксируется на поворотном кулаке позволяя колесу вращаться, на поворотном кулаке имеются крепления для установки необходимых деталей таких как: тормозной суппорт, направляющих деталей колёс, рулевые наконечники.

На задней подвеске, поворотного кулака нет здесь ступица колеса с подшипником ступицы может фиксироваться сразу на направляющих деталях.

Направляющие детали колёс – Обеспечивают необходимый характер перемещения колёс относительно кузова, а так — же передают боковые и продольные силы, воздействующие на колёса.

Направляющими деталями являются рычаги, и амортизаторная стойка в подвеске «МакФерсона» для нежесткого соединения в рычагах используются сайлентблоки и шаровые опоры, а в амортизаторной стойке используется опора с подшипником.

В роли направляющих деталей могут использоваться разнообразные рычаги, амортизаторные стойки, балки мостов.

Упругие элементы – Детали которые при воздействие внешних сил деформируются, а после снятия внешних усилий восстанавливают свою первоначальную форму. В автомобиле упругие элементы воспринимают и передают преимущественно вертикальные силы, воздействующие на колёса, а за счёт деформации сглаживают воздействие неровной дороги на автомобиль.

В роли основного упругого элемента могут использоваться:

Торсион – выполнены в виде металлического стержня, работающего на скручивании, в легковых автомобилях встречается редко.

Листовые рессоры — выполненные в виде металлических листов, в легковых современных автомобилях не применяются только лишь на некоторых внедорожниках, в основном используются на грузовых автомобилях и автобусах.

Пневморессоры – выполненные в виде баллонов с воздухом где воздух благодаря своим свойствам сжиматься выполняет роль упругого элемента. Пневморессоры имеют отличные ходовые показатели, но за счёт сложности всей системы и дорогого обслуживания используются на автомобилях высокой ценовой категории. В основном распространены на грузовом транспорте.

Пружина – Самый распространённый вид упругого элемента, который имеет хорошие ходовые характеристики и невысокую цену.

Амортизатор — Устройство гасящее колебание упругого элемента и как последствие кузова и колёс тем самым повышая сцепление колёс с дорогой. Амортизатор на подвеске «МакФерсона» выполняет функцию направляющей детали колёс.

Стабилизатор поперечной устойчивости – представлен в виде торсионной штанги соединённый концами через стойки стабилизаторов с подвижными элементами подвески, а средняя часть стабилизатора закрепляется втулками стабилизатора на подрамнике подвески либо на кузове автомобиля.

При равномерном наезде на препятствие стабилизатор не работает и свободно вращается во втулках в случае наезда на препятствие одним из колёс стабилизатор работает на скручивание (скручивается по принципу торсиона) и тянет за собой второе колесо делая колёса немного зависимыми. Служит для уменьшения боковых кренов при поворотах.

Элементы крепления подвески – служат для соединения деталей подвески между собой и кузовом автомобиля, так как многие детали подвески движутся относительно друг друга в соединениях применяются не жёсткие крепления к таким деталям можно отнести:

— Подрамник подвески (используется как промежуточная деталь крепления)

Сайлентблоки – Данная деталь состоит из двух металлических втулок объединенных резиновой вставкой, благодаря резиновой вставкой втулки имеют необходимый ход, а так — же частично гася вибрации подвески.

Сайлентблоки применяются в рычагах подвески, торсионных балках, амортизаторах, подрамниках подвески.

Шаровый шарнир – Состоит из металлического стержня, корпуса, вкладыша пластикового или полимерного. Стержень внутри корпуса может двигаться и вращаться что позволяет соединённым деталям иметь определенный ход. Используется в рычагах подвески где рычаг через шаровой шарнир крепится к поворотному кулаку. Шаровая опора объединена с рычагом или делается съёмной деталью, шаровые шарниры так же могут применяться в стойках стабилизатора, в рулевом наконечнике, в рулевой тяге.

Опоры амортизаторов – амортизаторы крепятся через сайлентблоки реже через другие резиновые крепления, а верхние опоры передних амортизаторов, значительно отличается своим устройством, например, в подвески «МакФерсона» в амортизаторе в верхней опоре устанавливается опорный подшипник так как в такой подвеске амортизатор вращается вместе с колесом, в других видах передней подвески амортизатор может не вращаться, а в верхней опоре будет отсутствовать опорный подшипник.

Втулки стабилизатора – Резиновый втулки через которые стабилизатор крепится к подрамнику или кузову автомобиля, стабилизатор может свободно вращаться во втулках.

Подрамник – Жесткая рама служащая опора для некоторых деталей подвески, может устанавливаться как спереди, так и на задней оси так же подрамник может отсутствовать, а подвеска будет крепиться непосредственно к несущей системе. Так же подрамник может служить опорой для двигателя и коробки передач рулевой рейки и других механизмов

Подвеска автомобиля «МакФерсон»

Что это такое

Основным элементом является амортизационная стойка, из-за чего она получила название «качающаяся свеча». «Свечная подвеска» преимущественно используется для передних колес. Применение Макферсона позволило разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве поперечно и обусловило её широчайшее использование для современных автомобилей с передним приводом.

Из чего состоит

• подрамник
• поперечный рычаг
• поворотный кулак
• амортизаторная стойка (амортизатор и пружина)
• стабилизатор поперечной устойчивости

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

Подрамник

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.

Поперечный рычаг

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.

В некоторых машинах, например на Mercedes серии W124, имеется раздельное расположение пружины и амортизатора — это все равно считается подвеской МакФерсон. Ведь её ключевой признак — жесткая заделка стойки в поворотном кулаке. Такую схему часто называют «modified McPherson»: по сравнению с традиционной (когда амортизатор расположен внутри пружины), она позволяет уменьшить общую высоту конструкции, что играет на руку компоновщикам.

Плюсы

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

Минусы

• 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

Недостатки 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.