Стойка Макферсон
Стойка МакФерсона представляет собой тип автомобильной системы подвески , в которой верхняя часть телескопического амортизатора используется в качестве верхней оси рулевого управления. Он широко используется в передней подвеске современных автомобилей и назван в честь американского инженера-автомобилестроителя Эрла С. Макферсона , который изобрел и разработал конструкцию.
Эрл С. Макферсон был назначен главным инженером проекта легковых автомобилей Chevrolet 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 в себя первую независимую подвеску со стойками Макферсона как спереди, так и сзади. [1] Проект Cadet был отменен в 1947 году, и рассерженный Макферсон был соблазнен присоединиться к Форду . Патенты были поданы в 1947 г. ( патент США 2 624 592 для GM) [2] и в 1949 г. ( патент США 2 660 449 для Ford), [4] со ссылкой на конструкцииГвидо Форнака из FIAT в середине 1920-х годов. [5] [6] Стойки подвески довоенного Stout Scarab могли оказать влияние, и к тому времени длинноходные стойки в шасси самолета были хорошо известны. [ Править ] Французский Cottin-Desgouttes использовал аналогичную конструкцию, хотя и с менее сложными листовыми рессорами , [7] [8] , но передняя подвеска Cottin-Desgouttes, в свою очередь, была вдохновлена конструкцией 1904 года американского инженера Дж. Уолтера Кристи . [9] [10]
MacPherson разработал стойку для всех четырех колес, но обычно она используется только для передней подвески, где она обеспечивает рулевой шарнир, а также опору подвески для колеса. [ нужна ссылка ]
Первым серийным автомобилем, в котором использовались стойки MacPherson, часто неправильно называют французский Ford Vedette 1949 года,
[11] [12] , но он был разработан до MacPherson с независимой передней подвеской на поперечных рычагах и верхней винтовой пружине. [13] Только в 1954 году, после того как завод Vedette был куплен Simca , переработанная Simca Vedette переключилась на использование передних стоек. [13]
После прихода Макферсона в Ford первым серийным автомобилем со стойками MacPherson стал британский Ford Consul 1950 года и более поздний Zephyr .
В стойке MacPherson используется поперечный рычаг или существенное звено сжатия, стабилизированное вторичным звеном, которое обеспечивает точку крепления держателя ступицы или оси колеса. Система нижних рычагов обеспечивает как поперечное, так и продольное расположение колеса. Верхняя часть держателя ступицы жестко закреплена к нижней части наружной части собственно стойки. Это скользит вверх и вниз по его внутренней части, которая простирается вверх непосредственно к креплению в корпусе автомобиля. Линия от верхнего крепления стойки до нижнего шарового шарнира на рычаге управления дает наклон оси рулевого управления . Ось стойки может быть наклонена внутрь от оси рулевого управления в нижней части, чтобы очистить шину, что заставляет нижнюю часть двигаться по дуге при рулевом управлении.
Простая подвеска со стойками Макферсона на левом переднем колесе заднеприводного автомобиля. Передняя часть автомобиля находится в правом нижнем углу изображения.
Верхний зеленый: соединение кузова и стойки
Красный: поворотный кулак или опора ступицы
Синий: нижний рычаг подвески или рычаг подвески гусеницы
Голубой: рулевая тяга или рулевая тяга
Нижний фиолетовый: радиусный стержень
Желтый: трубчатый корпус с амортизатором амортизатор или демпфер
Нижний зеленый: рама автомобиля или цельный элемент кузова
чем отличается стойка от амортизатора?
Подвеска является одной из самых важных элементов в конструкции современного автомобиля. Именно подвеска, известная также как система подрессоривания, служит связующим звеном между несущей частью кузова и колесами машины. Сложные узлы и механизмы подвески призваны не только надежно соединить, но и передать на кузов силы, возникающие при контакте колес с дорожным покрытием. Благодаря правильному функционированию подвески обеспечиваются оптимальное положение колёс по отношению к раме или кузову, а также требуемая плавность хода автомобиля. В процессе развития автомобилестроения устройство подвески претерпело множество изменений. Значительный рост скоростей и высокие требования к управляемости и устойчивости привели к созданию системы, получившей название McPherson.
История создания
Ford Vedette 1948 года выпуска
Данная подвеска была разработана на базе двухрычажной, применявшейся в 1940-х годах. Разработал и внедрил в серийное производство свое изобретение инженер компании Ford Эрл МакФерсон. Решением, позволившим упростить конструкцию подвески с двумя поперечными рычагами, стало применение несущей амортизационной стойки. Характерной особенностью являлось наличие пружины в ее верхней части. В собранном виде конструкция представляла собой единое целое. Это позволило отказаться от необходимости использования верхнего рычага. Первым серийным автомобилем с данной конструкцией передней подвески стал Ford Vedette 1948 года выпуска. Позже модифицированные варианты стали использовать и на других автомобилях концерна. В 70-х идею МакФерсона подхватили остальные автопроизводители. Тип подвески назвали именем создателя.
Плюсы и минусы МакФерсон
Основным достоинством стала универсальность применения. Но есть и более конкретные преимущества:
- компактность конструкции, незаменимое качество, например, для автомобилей с поперечным размещением силового агрегата;
- дешевизна в серийном производстве за счёт малого количества деталей;
- хорошие возможности для увеличения ходов подвески без существенных затрат полезного пространства в арках колёс;
- надёжность, обусловленная общей простотой;
- относительно небольшие неподрессоренные массы.
Без недостатков настолько простая конструкция также не обошлась:
- трудности с обеспечением кинематики подвески, то есть правильных траекторий перемещения колёс;
- большие нагрузки на кузов в зоне крепления верхней опоры стойки;
- высокая цена амортизатора, имеющего усиленную конструкцию;
- проблемы с передачей непосредственно на кузов всех шумов и вибраций от подвески;
- избыточное трение в направляющем аппарате телескопического элемента;
- плохая ремонтопригодность в случае замены единичных деталей;
- малый запас по прочности.
Особенности таковы, что при всей распространённости МакФерсон на легковых автомобилях, её почти не применяют на премиум-классе, машинах высокой проходимости и во многих категориях автоспорта. Тем не менее, сейчас именно эта подвеска статистически применяется чаще всего.
Составляющие элементы подвески
Амортизационная стойка
Устройство подвески МакФерсон
Представляет собой амортизатор с установленной на корпусе витой пружиной. Пружина зажата между нижней и верхней чашками. Верхняя опора амортизатора закреплена на кузове в специальной нише под крылом автомобиля. Поворот колеса осуществляется за счет интегрированного в нее подшипника. Нижняя часть стойки МакФерсон соединяется со ступичным узлом. Стойка устанавливается не вертикально, а под определенным углом к колесу автомобиля в поперечной плоскости. Данный угол называется углом поперечного наклона шкворня или KPI и оказывает большое влияние на управляемость автомобиля. Данный параметр не регулируется и закладывается в конструкцию подвески при проектировании.

Нижний поперечный рычаг
Направляющий элемент, обеспечивающий вертикальное перемещение подвески. Имеет две точки крепления к подрамнику кузова. Реже встречается вариант с одним креплением, при этом вторая точка дублируется продольной (реактивной) тягой. Через шаровое соединение фиксирует ступицу колеса в ее нижней части.
Стабилизатор поперечной устойчивости
Упругая изогнутая металлическая тяга, закрепленная на подрамнике и обоих рычагах. Предназначена для выравнивания поперечного крена автомобиля. При поворотах сторона с меньшим наклоном поддерживает противоположную.
Как она функционирует
Работает подвеска МакФерсона так: при наезде на неровность, колесо вертикально смещается относительно кузова и это обеспечивает стойка (за счет сжатия пружины) и рычаг, крепящийся подвижными соединениями к ступице и несущей части.
Пружина воспринимает усилие, но она не способна его быстро загасить, и здесь в работу вступает амортизатор, который и поглощает всю энергию.
Во время наезда на неровность также возникает усилие, которое старается сместить само колесо в продольном направлении. С таким негативным действием «борются» два рычага, установленных под углом или же один А-образный, у которого две вершины крепятся к кузову и только одна – к ступице.
После преодоления неровности, пружина принимает исходное положение, из-за чего колесо, относительно кузова, выравнивается.
При преодолении неровностей оба колеса смещаются независимо друг от друга. Но при этом подвеска не способна полностью поглотить все усилия и часть их все же передается на кузов. При этом возникает вероятность раскачивания несущей части, если оба колеса движутся по неровности.
Чтобы этого не произошло и используется стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий две независимые подвески одной оси. Он представляет собой обычный торсион и за счет возникновения сил, противодействующих скручиванию, он способен погасить колебательные движения кузова.
Отличие амортизационной стойки от амортизатора
Амортизатор – демпфирующий элемент подвески, предназначенный для гашения колебаний. Амортизационная стойка, в свою очередь, состоит из амортизатора и пружины. Таким образом, помимо конструктивных особенностей, стойка выполняет намного больше функций, а именно является одновременно несущим, упругим и демпфирующим элементом конструкции.
Амортизационная стойка подвески
Отличие стойки от обычного амортизатора:
- Представляет собой более сложный механизм.
- Имеет усиленную конструкцию и больший диаметр штока.
- Является упругим элементом, воспринимающим нагрузки от дорожной поверхности.
- Удерживает вес автомобиля.
- Поворотная опора амортизатора участвует в повороте колес автомобиля.
- Воспринимает осевые и боковые нагрузки.
Распространенные неисправности в подвеске
Надёжность МакФерсон определяется качеством используемых деталей.
Ярко выраженных проблемных мест в ней нет, неисправности возникают в результате естественного износа после больших пробегов:
- усталостный износ опорных подшипников и разрушение резиновых элементов верхних опор;
- выход из строя амортизационных стоек, подтекание жидкости и утрата характеристик;
- ослабевание и поломки пружин;
- износ шаровых опор и растрескивание резины сайлентблоков;
- появление трещин в зоне крепления верхних опор к кузову.
Технологически ремонт таких подвесок выгодно проводить с полной заменой всех подверженных износу деталей. При использовании качественных запчастей все они потеряют свои свойства примерно одновременно.
Достаточно заменить стойки, пружины, подушки, чехлы, отбойники, опоры и сайлентблоки, как подвеска станет практически новой и о ней можно будет забыть на очень долгий срок.
Задняя подвеска типа Макферсон
На автомобилях с независимой подвеской сзади также применяется схема МакФерсон. Однако ее разрабатывал уже другой конструктор по фамилии Чапмен. В названии часто используется и его имя. Принцип действия и устройство аналогичны передней.
Задняя независимая подвеска МакФерсон
Преимущества:
- Отличается легкостью по причине меньшей нагруженности задней части автомобиля.
- Позволяет улучшить общую управляемость.
- Имеет конструктивную возможность реализовать поворот колес. Актуальна для ряда автомобилей с подруливающей задней подвеской.
Несмотря на имеющиеся недостатки, подвеска на основе направляющих стоек оптимальна для большинства легковых автомобилей среднего класса. Одними из решающих преимуществ остаются стоимость производства и ремонтопригодность.
Достоинства и недостатки конструкции
Подвеска Макферсона используется уже на протяжении многих десятков лет, это говорит о том, что она удобна в эксплуатации и имеет множество плюсов. К ее достоинствам относят:
- доступная стоимость;
- удобная сборка из готовых деталей, которая производится на отдельном участке и только потом устанавливается на машину;
- компактная конструкция с легкостью устанавливается даже в моторном блоке двигателя с поперечным положением;
- между основными узлами сохраняется промежуток, который дает возможность снижать инерционную мощность;
- конструкцию можно совершенствовать;
- если шарнирные соединения выработались, это будет выражаться постукиванием при езде по неровной местности, данный недостаток можно будет определить безошибочно;
- подвеска дает возможность разместить поперечно двигатель авто с коробкой передач под капотом.
Независимую амортизационную стойку типа Макферсон можно использовать на разных моделях авто бюджетного класса. Его устанавливают преимущественно на седаны и хэтчбеки на передних или на задних осях. Благодаря подвеске автомобили с двигателями, имеющими небольшую мощность, повышают качество движения в условиях городских трасс.
Наряду с преимуществами изделие имеет несколько недостатков. Самым главным из которых является сложность в обслуживании. Чтобы заменить какую-либо деталь в составе конструкции, потребуется разобрать всю подвеску. Это может дорого обойтись, если данную процедуру проводить на станции техобслуживания. Приспособление обладает невысокими кинематическими параметрами, зачастую переднее колесо изменяет угол наклона, таким образом, снижается устойчивость. При длительной езде по неровным поверхностям функции подвески снижаются. Брызговик в ходе эксплуатации начинает растрескиваться, благодаря чему высок риск развития коррозии. Амортизационная стойка при больших нагрузках начинает выходить из строя, что может привести к нарушению геометрии кузова. Исправить этот недостаток будет сложно. Подвеска производит шум при работе, чтобы избавиться от него, придется использовать шумоизоляционные приспособления.
Наличие недостатков не допускает использование подвески в машинах представительского класса, а также в спортивных моделях и грузовиках.
Несмотря на недостатки, подвеска является популярной и представляет собой один из самых распространенных вариантов для разных моделях авто. При соблюдении правил изделие может прослужить очень долго. При аккуратной езде устройство работает исправно, проявляя только положительные характеристики.
Шесть МакФерсонов на выбор
Святая простота оказалась довольно востребованным товаром. Прошло только 50 лет с момента освоения конструкции самой коммерчески выгодной подвески, но уже сегодня можно говорить о том, что на каких машинах не устанавливалась бы конструкция, по ее вине ни один автомобиль не терпел фиаско на рынке. Даже самые бюджетные. В этом плане всех перекрыл Фиат, установив на модель Панда потрясающе экономичную конструкцию. На Панде даже нет рычага в полноценном понимании. Пружинная стойка с однотрубным амортизатором упирается сверху в кузов, а снизу ее держит торсионный стабилизатор поперечной устойчивости и малюсенький поворотный рычаг, который крепится к стойке элементарным болтом. Даже проще, чем в восьмерке. В общем, за эти годы можно уже выделить шесть разновидностей подвесок МакФерсон. Поскольку инженеры названий им еще не дали, мы позволим себе придумать свою терминологию.
После Дженерал Моторз МакФерсон ушел работать в компанию Форд
Макферсон классический
Именно тот, который качал Форд Консул в 1949 году, похожий устанавливают на ВАЗ. Конструкцию отличает узкий нижний рычаг, который намертво жестко крепился к стабилизатору поперечной устойчивости. Одновременно и плюсы и минусы такой конструкции то, что стабилизатор слишком много на себя брал. Кроме своих основных функций, он служил еще дополнительным плечом нижнего рычага, не давая уходить машине в сторону при разгоне и торможении.
Макферсон с треугольным рычагом
Эта схема появилась в начале 70-х на автомобилях Кадетт Е. Прочный треугольный рычаг крепился не к кузову, а к подрамнику. Подрамник же висел на резиновых сайлент-блоках, поглощая все дорожные вибрации, делая переднюю подвеску максимально комфортной.
Немакферсон
Макферсон, но не совсем, поскольку короткая пружина устанавливалась отдельно от амортизатора. Амортизатор все так же упирался в чашку, приваренную к кузову на колесной арке. Такая предательская конструкция показала себя гораздо выносливее, чем настоящий Макферсон. 124-е и 201-е Мерседесы оборудовались именно такой конфигурацией, а Форд Транзит спрыгнул с такой конструкции только в 2001 году. Надежность обеспечивалась именно снижением нагрузки на верхнюю опорную часть, поэтому вы никогда не увидите Транзит с раздолбанной опорной частью в верхней чашке колесной арки.
Беспружинный
Как назвать этот МакФерсон, сказать тяжело, поскольку в нем напрочь отсутствуют пружины. Хитрые итальянцы применили вместо нее продольные торсионы на Фиат 130. Торсионы, кстати ждали и Жигули, если бы не главный конструктор МЗМА, который входил в состав комиссии по приемке Фиата. Он серьезно поскандалил с итальянцами по этому поводу и по поводу нижневального двигателя, который итальянцы хотели втюхать советским лопуховатым инженерам-приемщикам. Но дело не в этом, а в том, что и на Мерседесах Спринтер и Фольксвагенах ЛТ в 90-х применялся Макферсон такого типа, только с поперечной рессорой.
Американский Макферсон
Такая разновидность применяется только на задней подвеске. Здесь работают аж три рычага — один поперечный и два продольных. Практически на всех переднеприводных американцах 80-90-х годов стоит такая задняя подвеска, а за ними не отстают некоторые корейцы и японцы.
Макферсон Рено
Это однозначно правильное название, поскольку такая схема применяется только на этих французских автомобилях. Чтобы избежать всех недостатков макферсона по управляемости, которых предостаточно, французы применили шкворня. Такие, как на Волге. Только не тот резьбовой скрипящий кошмар, конструкция получилась более элегантной. Стойка здесь неповоротная, а колесо с кулаком поворачиваются, удерживаясь шаровыми опорами.
Принцип работы подвески MacPherson
Разработана электромагнитная автомобильная подвеска — Автомобиль Подвеска Электромагнит
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.
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.
История изобретения и развития
В названии конструкции употребляется фамилия изобретателя, сотрудника Earl Steel McPherson. Впервые данный тип подвески был применен на серийной модели Ford Vedette после Второй мировой войны в 1948 году. Инженер изначально работал в конструкторском бюро компании GM над автомобилем для широкого потребителя Chevrolet Cadet.
Модель в серию не пошла, а конструктор ушел к конкурентам, где и применил собственные наработки. На деле же подвески такого типа несколько иной конфигурации без поперечного качающегося рычага применялись еще на заре автомобилестроения.
В 20-х годах прошлого века в итальянской инженером Гуидо Форнаца была разработана принципиальная схема и запатентована в Соединенных Штатах 15 сентября 1925 года.
Компоновка имела привычный для нас вид с нижним качающимся рычагом и поворачивающейся вертикальной стойкой. Американский конструктор Earl Steel McPherson использовал общий принцип действия, доработал и реализовал его в металле. Основной сложностью на начальном этапе был невысокий ресурс телескопических стоек. С развитием технологий данную проблему удалось решить.
Изначально данный тип подвески планировалось применить не только в передней части автомобиля, но и сзади. После долгих обсуждений выбор был сделан в пользу традиционной схемы. Впервые такой тип подвески задних колес был применен в 1957 году Колином Чепменом на модели «Лотус Элит». В силу этого обстоятельства в Новом Свете и Великобритании данную конструктивную схему принято называть подвеской типа Chapman.
Альтернативным вариантом истории развития подвесок данного типа можно считать конструкцию с двумя рычагами разной длины. Верхний узел при этом значительно короче нижнего, а пружин с амортизатором располагалась над ними. Такая схема применяется в полноприводной «Ниве», вал с внешним шарниром равных угловых скоростей находится как раз между рычагами.
Отличительные характеристики
Если сравнивать разработку МакФерсона с предыдущим вариантом автомобильной подвески, то основная разница здесь заключается в том, что шаровую опору перенесли в верхнюю крайнюю точку стойки амортизатора. Параллельно с этим изменился шарнир, а опора стала шариковым подшипником радиального типа. Отныне вся нагрузка приходится на верхнюю часть стойки. Ранее в моторном отсеке использовать штампованные брызговики, изготовленные из тонкого металла. На нём крепился основной узел. Но с приходом подвески МакФерсон такой брызговик уже не мог выполнять свои задачи, потому его в несколько раз вынуждены были усилить. Пройдя все усовершенствования, новый вариант автомобильной подвески получил упрощённую схему, но максимально соответствовал всем актуальным требованиям в плане безопасности.
Основной пик популярности пришёлся на 70-ые годы прошлого века. С того момента началось активное применение разработки инженера Эрла МакФерсона, которое не снижается до сих пор. Это обусловлено появлением телескопической стойки амортизатора, ресурс которой значительно увеличился. Именно новый амортизатор сделал из подвески МакФерсон настоящий бестселлер своего времени, а также позволил сохранить устройство актуальным до нашего времени. Новые разработки в автомобилестроении позволили сделать подвеску Эрла технологичной, но вместе с этим очень дешёвой в плане изготовления. Поэтому МакФерсон активно используется на автомобилях бюджетного и среднего класса.
Проблема реализации возможностей
В 1982 году подвеску МакФерсон начали использовать на более дорогих автомобилях. К таковым можно смело относить Audi 100, Mercedes 124, актуальный модельный ряд от BMW и множество других авто. Несколько лет решение автопроизводителей было совершенно оправданным и логичным. Но постепенно подвеска переставала соответствовать актуальным тенденциям, начинала устаревать. Её технические характеристики уже не соответствовали новым тенденциям в разработке автомобилей. Для более новых и дорогих машин МакФерсон больше не подходила, поскольку не могла обеспечить нужное качество кинематики и достаточно плавный ход. Да и производители дорогих иномарок не нуждались в том, чтобы использовать дешёвые компоненты.
Хотя схема МакФерсон соответствовала своим прямым функциям, всё равно от неё начали постепенно отказываться. Но производители дешёвых автомобилей не стали исключать из своей конструкции эту подвеску, поскольку она идеально подходила по характеристикам и стоимости. Постепенно подвеску улучшали и модернизировали, но она так и осталась достоянием преимущественно бюджетного сегмента автомобилестроения.
Стойка MacPherson: корни современной подвески в технологиях 1940-х годов 29 января 2019 г.
Делиться
Технологии подвески автомобилей развивались очень быстро. Многие современные автомобили могут проследить технологические корни подвески на десятилетия. Одним из таких примеров является передняя подвеска со стойками МакФерсон, которая почти повсеместно используется на переднеприводных автомобилях (и на Porsche 9).11). Но кто этот МакФерсон, как устроен его дизайн и почему он до сих пор существует?
Спасибо Эрлу Стилу Макферсону, родившемуся 6 июля 1891 года недалеко от Чикаго, штат Иллинойс, за эту прочную технологию. Получив степень инженера-механика в Университете Иллинойса, Макферсон преследовал свое увлечение и переехал на восток, в многообещающий автомобильный центр Детройта, штат Мичиган.
Макферсон служил в вооруженных силах США во время Первой мировой войны. По возвращении он работал в компании Liberty Motor Car Company, а затем перешел в компанию Hupp Motor Car Company. В 1934 года серьезный конфликт между заинтересованными сторонами в Hupp заставил Макферсона искать более стабильную работу, а его знания и опыт помогли ему получить должность в GM.
Earle MacPherson Ford 1951 Ford Consul Ford В течение следующего десятилетия Макферсон поднялся по карьерной лестнице до должности главного инженера отдела проектирования легковых и грузовых автомобилей.
Его конструкция включала вертикальную стойку, прикрепленную к ступице колеса. Стойка состояла из винтовой пружины с трубчатым амортизатором в центре, который служил верхней точкой крепления ступицы колеса. Конструкция радикально отличалась от стандартной передней подвески с прямой осью, в которой часто использовались листовые рессоры и коленные амортизаторы, которые требовали значительно больше места и не позволяли передним колесам двигаться вверх и вниз независимо друг от друга.
Когда стойка действует как верхняя точка крепления, нижний рычаг подвески находит нижнюю часть поворотного кулака, а рулевая тяга поворачивает поворотный кулак. Без верхнего А-образного рычага или пружины в середине операции остается достаточно места для приводных валов, что способствовало распространению переднеприводных и полноприводных платформ. Геометрия системы стоек MacPherson также очень стабильна во время хода и легко регулируется. Благодаря меньшему количеству деталей эта система обеспечивает производительность, аналогичную более сложным системам. С минимальными модификациями он также может обеспечить очень большие углы поворота рулевого колеса, что желательно для водителей с высокими характеристиками и дрифта.
Макферсон подал заявку на патент на новую конструкцию подвески в 1947 году. К 1949 году он подал еще одну, в которой использовалась более совершенная версия его конструкции, которая выдержала испытание временем; во многих современных автомобилях используется подвеска со стойками MacPherson.
Что еще такого замечательного в этой 70-летней конструкции подвески, что она все еще используется? Небольшое количество деталей, простота, легкий вес и компактная упаковка. Все эти детали также удешевляют сборку — более легкую пилюлю для корпоративных счетчиков бобов.
Тем не менее, общий пакет требует цельной конструкции, так как верхняя часть стойки должна крепиться к части шасси. Автомобиль с кузовом на раме не имеет конструкции, на которую можно было бы установить верхнюю часть стойки, а сам кузов не может выдерживать усилия подвески. Поскольку современные автомобили изготавливаются почти исключительно в форме цельного кузова, а более высокие двигатели с двумя верхними распределительными валами стали нормой, это проверенное временем решение является давним лучшим другом инженера по подвеске.
Стойка MacPherson была правильной 70 лет назад. Нет причин чинить то, что не сломалось.
Происхождение стойки MacPherson
Проще говоря, подвеска со стойками MacPherson представляет собой простую независимую конструкцию передней подвески, используемую почти всеми основными производителями автомобилей в мире на протяжении десятилетий.
Конструктивно представляет собой базовую треугольную конфигурацию, состоящую из двух частей; рычаг управления и радиусный стержень, которые вместе образуют треугольник относительно шасси автомобиля. Обычно этот треугольник находится внизу подвески, а не вверху.
Стойка МакФерсона была детищем г-на Эрла С. Макферсона , выпускника инженерного факультета Иллинойсского университета в 1915 году. Преданный ветеран войны, участвовавший в обеих мировых войнах. Но его место в автомобильной промышленности началось с Chalmers Motors, Harley-Davidson, Hupp Motor Car Corp., Pierce-Arrow, Studebaker, General Motors и Ford.
Несмотря на то, что Макферсон отвечал за все производство автомобилей Chevrolet во время Второй мировой войны, только в конце Второй мировой войны Chevrolet назначила его главным инженером проекта по выпуску новых автомобилей Chevrolet.
Однако General Motors закрыла проект до того, как он был реализован. Невозмутимый, он покинул Chevrolet и вскоре вместе со своими идеями работал на Ford, а в 1949 году Форд получил патент (за который Макферсон получил признание как изобретатель) на конструкцию Макферсона. В этом патенте указано, что стабилизатор поперечной устойчивости служит натяжным стержнем. Эта система впервые появилась на Ford Vedette 1949 года и других автомобилях Ford (в Англии и Франции) в 1950-х и 1960-х годах. Однако ряд факторов помешал немедленному широкому внедрению этой технологии.
Широкого распространения подвески со стойками МакФерсон не произошло до тех пор, пока почти каждый автопроизводитель в шестидесятых годах не перешел на цельную конструкцию. Похоже, они быстро сообразили, что это подходит для его конструкции из-за того, что верхняя точка крепления каждой стойки должна располагаться выше рамы. Поскольку весь кузов автомобиля обеспечивает структурную поддержку в конструкции монокока, широкое распространение цельного кузова также привело к широкому внедрению систем подвески со стойками Макферсона.
Сегодня почти все стойки MacPherson по-прежнему носят имя Макферсона, большинство из них не подпадают под действие его патента. Это связано с тем, что автопроизводители обычно используют рычаг в качестве нижнего рычага управления, что эффективно устраняет необходимость в стабилизаторе поперечной устойчивости / натяжном стержне.
В системах подвески со стойками МакФерсона обычно используется либо поворотный кулак, либо держатель ступицы, имеющий две точки крепления к кузову автомобиля. Нижняя точка крепления крепится к рычагу подвески гусеницы или нижнему рычагу подвески, и именно это соединение определяет как продольную, так и поперечную ориентацию колеса в сборе. В свою очередь, верхняя точка крепления поворотного кулака или ступицы каким-либо образом крепится к узлу, содержащему винтовую пружину и амортизатор.
Именно эта комбинация корпуса, пружины и демпфера называется стойкой или, точнее, стойкой Макферсона. Обычно он проходит вверх в корпус цельного кузова и крепится болтами к месту, которое называется стойкой стойки. Другим определяющим фактором подвески со стойками МакФерсон является то, что ось стойки также служит в качестве верхней оси рулевого управления.