Войти
Простая амортизационная стойка Макферсон на левом переднем колесе заднеприводного автомобиля. Передняя часть автомобиля находится в правом нижнем углу изображения. Верхний зеленый: корпус транспортного средства / стойка стойки Красный: поворотный кулак или опора ступицы Синий: нижний поперечный рычаг или поперечный рычаг Светло-синий: рулевая тяга или рулевая тяга Нижний фиолетовый: радиальная штанга Верхний фиолетовый: винтовая пружина Желтый: трубчатый корпус, содержащий амортизатор Амортизатор или демпфер Нижний зеленый цвет: рама автомобиля или цельный элемент Стойка MacPherson - это тип автомобильной системы подвески, в которой верхняя часть телескопического амортизатора используется в качестве верхней оси поворота. Он широко используется в передней подвеске современных автомобилей и назван в честь американского автомобильного инженера Эрла С. Макферсона, который изобрел и разработал эту конструкцию.
Эрл С. Макферсон был назначен главным инженером проекта Chevrolet Light Car в 1945 году для разработки новых автомобилей меньшего размера для послевоенного рынка. Так появился Chevrolet Cadet. К 1946 году было изготовлено три прототипа конструкции «Кадет». Они включали первую независимую подвеску МакФерсон как спереди, так и сзади. Проект Cadet был отменен в 1947 году, и недовольный Макферсон был соблазнен присоединиться к Ford. Патенты были поданы в 1947 году ( патент США 2 624 592 на GM) и в 1949 году ( патент США 2 660 449 на Ford), патент 1949 года со ссылкой на дизайн Гвидо Форнака из FIAT в середине 1920-х годов. Подвеска довоенного Stout Scarab могла оказать влияние, и к тому времени были хорошо известны стойки шасси с большим ходом. Французский Cottin-Desgouttes использовал аналогичную конструкцию, хотя и с менее сложными листовыми рессорами, однако передняя подвеска Cottin-Desgouttes, в свою очередь, была вдохновлена дизайном 1904 года американского инженера Дж. Уолтера Кристи.
Макферсона разработал стойки для всех четырех колес, но это, как правило, используется только для передней подвески, где она обеспечивает рулевой стержень, а также для крепления подвески колеса.
Первый серийный автомобиль, в котором использовались стойки MacPherson, часто ошибочно называют французским Ford Vedette 1949 года, но он был разработан до MacPherson с независимой передней подвеской, основанной на поперечных рычагах и верхней цилиндрической пружине. Только в 1954 году, после того как завод Vedette был приобретен Simca, обновленная Simca Vedette перешла на использование передних стоек.
После прихода Макферсона в Ford первым серийным автомобилем, оснащенным стойками Макферсона, стал британский Ford Consul 1950 года, а затем Zephyr.
В стойке MacPherson используется поперечный рычаг или существенное звено сжатия, стабилизированное вторичным звеном, которое обеспечивает точку крепления для держателя ступицы или оси колеса. Эта система нижнего рычага обеспечивает как поперечное, так и продольное расположение колеса. Верхняя часть держателя ступицы жестко закреплена на нижней части внешней части собственно стойки; он скользит вверх и вниз по внутренней части, которая простирается вверх прямо к креплению в корпусе кузова транспортного средства. Линия от верхнего крепления стойки к нижнему шаровому шарниру на рычаге управления дает наклон оси рулевого управления. Ось стойки может быть наклонена внутрь от оси рулевого управления внизу, чтобы освободить шину; это заставляет днище двигаться по дуге при рулевом управлении.
Чтобы быть действительно успешным, стойка MacPherson потребовала введения унитарной конструкции, потому что для нее необходимо значительное вертикальное пространство и прочное верхнее крепление, которое могут обеспечить цельнолитые конструкции, а также распределять нагрузки. Стойка обычно будет нести как спиральную пружину, на которой подвешен корпус, так и амортизатор, который обычно имеет форму картриджа, установленного внутри стойки (см. Койловер ). Стойка также может иметь рулевой рычаг, встроенный в нижнюю внешнюю часть. Вся сборка очень проста и может быть предварительно собрана в единое целое; Кроме того, исключая верхний рычаг управления, он позволяет увеличить ширину моторного отсека, что полезно для автомобилей меньшего размера, особенно с двигателями с поперечным расположением, такими как у большинства автомобилей с передним приводом. При необходимости его можно еще упростить, заменив радиусный рычаг стабилизатором поперечной устойчивости ( торсион ). По этим причинам он стал почти повсеместным среди недорогих производителей. Кроме того, он предлагает простой метод настройки геометрии подвески.
Многие современные версии заменяют нижний рычаг подвески на поперечный рычаг. Стабилизатор поперечной устойчивости не является обязательным и, если он есть, прикреплен стержнем с шаровым шарниром к пружине-амортизатору или шаром или стержнем с эластомерным шарниром к поперечному рычагу.
Поскольку стойки MacPherson упакованы со значительной структурой в передней противоударной конструкции автомобиля, легче спроектировать автомобили, которые выдерживают более строгие небольшие аварии с перекрытием, со стойками через подвеску с двойным поперечным рычагом. Известные примеры включают Honda Accord и Civic, а также Mercedes E-Class, в которых были применены стойки для улучшения характеристик при столкновении. Общая простота конструкции также означает, что в подвеске меньше шарниров, которые со временем изнашиваются, что влияет на управляемость и управляемость. Перевернутые однотрубные стойки также могут обеспечить дополнительную жесткость передней подвески, как в Porsche 911 GT3 и Cayman GT4, а также в Subaru Impreza WRX STI. Наконец, стойки могут быть упакованы более эффективно, чем другие типы передней подвески, что позволяет оставить значительное грузовое пространство в автомобилях с задним и средним расположением двигателя, таких как Porsche 911 и Boxster.
Геометрический анализ показывает, что оно не может допускать вертикальное перемещение колеса без некоторого изменения угла развала колес, бокового движения или и того, и другого. Обычно считается, что она не дает такой хорошей управляемости, как двухрычажная или многорычажная подвеска, потому что она дает инженерам меньше свободы в выборе изменения развала и центра крена. Автомобили с регулируемой высотой дорожного просвета в кокпите обычно не могут иметь стойки Макферсон из-за изменений развала, которые являются неизбежной частью конструкции. Езда страдает, потому что амортизатор имеет почти такое же вертикальное движение, что и колесо, поэтому есть относительно небольшой рычаг, чтобы сломать прилипание в уплотнениях. Стандартная стойка MacPherson с одним шарниром также имеет тенденцию к положительному трению, когда центр оси рулевого управления смещен от центра передних шин, что приводит к крутящему моменту рулевого управления.
Несмотря на эти недостатки, стойки Макферсон все еще используются на некоторых высокопроизводительных автомобилях, поскольку они имеют относительно небольшой ход подвески и поэтому не видят кинематических проблем.
Porsche 911 до 1989 модельного года (964) использовал аналогичную конструкцию стойки, которая не имела винтовых пружин, вместо этого использовалась торсионная подвеска, после этого все Porsche 911 имели передние стойки MacPherson, за исключением 911 GT3 на базе 992, который использует двойной поперечный рычаг.
В последние годы General Motors и Ford представили модифицированную стойку, «Hi-Per Strut» и «Revoknuckle» соответственно, которые разделяют стойку на два компонента, которые по отдельности обрабатывают гибкость при подъеме и опускании и динамику рулевого управления. Преимущества этой конструкции - больший контакт с поверхностью и снижение крутящего момента рулевого управления. Недостатком является дополнительный вес и стоимость, но они менее дорогие, чем установка на двойных поперечных рычагах и многорычажная установка. Honda также представила еще одну вариативную установку стойки под названием «двойная ось», применяемую в настройке подвески Civic Type-R. Другой вариант стойки MacPherson - это передняя подвеска с двойным шарниром, которая разделяет нижний поперечный рычаг на две части, сохраняя при этом стандартную вертикальную конструкцию стойки MacPherson. Это позволяет лучше контролировать геометрию рулевого управления и радиус скребка, в то же время позволяя использовать тормозной узел большего размера.
