"MacPherson" (zawieszenie): urządzenie, schemat

System "MacPherson" - zawieszenie, często stosowane w masowo produkowanych samochodach w kategorii budżetowej. W takim przypadku mechanizmu nigdy nie używa się przy tworzeniu drogich modeli, a także samochodów sportowych i wyścigowych.

"MacPherson" - zawieszenie jest konstrukcyjnie proste, choć składa się z wielu małych części połączonych ze sobą. Zasada działania opiera się na ruchu rozpórki zawieszenia w płaszczyźnie pionowej. W życiu codziennym zawieszenie MacPhersona nazywa się "świecą wahadłową".

Trochę historii

Mechanizm otrzymał swoją nazwę od inżyniera Earla MacPhersona, który pracował w jednym z przedsiębiorstw Forda. Polityka firmy w tamtym czasie skupiała się na obniżaniu kosztów części, komponentów i zespołów, z których montowane były samochody. Inżynier MacPherson, którego zawieszenie zapowiadało się na przełom w dziedzinie oszczędności kosztów, najpierw zainstalował swój wynalazek w samochodzie kompaktowym Ford Lead, a następnie, po udanych testach, na jeszcze dwóch modelach: Ford i Marshall Ford oraz 1950 i 1951 odpowiednio zwolnij. Wszystkie te maszyny były produkowane w dużych partiach, więc oszczędności w zakresie materiałów i kosztów montażu były znaczące.

Funkcje konstrukcyjne

Po tym, jak MacPherson zastąpił zwykłe najlepsze dźwignie przeguby kulowe na rozpórkach zawieszenia z zawiasem na końcu otrzymał zwartą i stosunkowo niedrogą konstrukcję z uproszczoną kinematyką. Jedynym wątpliwym punktem w pracy nowego mechanizmu była oscylacja koła w płaszczyźnie załamania. Jednak amplituda była niewielka, a problem nie był, guma zaczęła się bardziej równomiernie zużywać.

Inventor i ograniczenia

Inżynier MacPherson, którego zawieszenie zostało natychmiast wprowadzone do produkcji, postawił sobie za zadanie dalsze obniżenie kosztów. Musiał jednak stawić czoła czynnikom, które uniemożliwiły korzystanie z tanich materiałów. Elementarne obliczenia charakterystyki wytrzymałościowej zmuszone do użycia wysokiej jakości metalu. Był próg bezpieczeństwa części podwozia samochodu, którego nadmiar nie był dozwolony. W przyszłości zawieszenie MacPhersona było produkowane przez redundantne technologie, zapewniające wystarczający współczynnik bezpieczeństwa dla całego mechanizmu.

Różnice

Główną różnicą nowego wynalazku od poprzedniego schematu było przeniesienie łożyska kulkowego do skrajnego górnego punktu rozpórki. Zawias został zmieniony, wspornik zamienił się w łożysko kulkowe o promieniowym kształcie. Teraz cały ładunek spadł na szczyt kolumny zawieszenia. Formowany błotnik przedziału silnikowego wykonany z cienkiego metalu, na którym zamocowano węzeł, nie odpowiadał już na zadania i musiał być kilkakrotnie wzmacniany.

Po wszystkich usprawnieniach zawieszenie "McPherson", którego schemat wydawał się być uproszczony, w jego parametrach zaczęło w pełni spełniać wymogi bezpieczeństwa.

Masowe zastosowanie wynalazku MacPhersona rozpoczęło się w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy możliwe było stworzenie teleskopowej szafy nowej próbki z odpowiednim zasobem. Zawieszenie MacPhersona stało się technologicznie zaawansowane i tanie w produkcji, co umożliwiło wykorzystanie mechanizmu w produkcji samochodów klasy średniej i małej.

Niezrealizowane możliwości

Od 1982 r. Tendencja do korzystania z zawieszenia na samochodach jest droższa i bardziej prestiżowa. "Opel Senator", "Audi 100", "Mercedes 124" i prawie cała gama samochodów BMW zaczęły wyposażyć urządzenie "MacPherson". Przez kilka lat decyzja ta była uzasadniona. Jednak na pewnym etapie niezależne zawieszenie MacPhersona zaczęło pozostawać w tyle pod względem parametrów technicznych od rozwoju produkcji samochodów jako całości i nie nadawało się już do drogich modeli wymagających lepszej kinematyki i płynności. Ponadto, samochody klasy biznes w swojej charakterystyce nie potrzebowały z zasady tanich części.

W rezultacie zawieszenie McPhersona, którego urządzenie zasadniczo odpowiadało zamierzonemu celowi, zaczęło być wykorzystywane do produkcji samochodów klasy ekonomicznej produkowanych w dużych ilościach na całym świecie. Zasada działania urządzenia pozwoliła ulepszyć projekt i uczynić go bardziej zaawansowanym technologicznie i wygodnym dla procesu montażu.

Urządzenie

Przednie zawieszenie MacPhersona składa się z wahacza dolnego, które jest zamontowane na ramie pomocniczej i zapewnia funkcjonowanie głównej konstrukcji. Kołysząca się amplituda mechanizmu jest dość szeroka, z rezerwą mocy. Dolny wahacz jest nośnikiem, teleskopowa podstawa, tak zwana świeca, jest połączona bezpośrednio z nią na zawiasie.

W górnej części stojaka, w obszarze jego pogrubienia, ramię jest zamontowane na specjalnych wspornikach. Stojak obrotowy jest połączony z projektem za pomocą cichych bloków. Wszystkie części są ułożone w taki sposób, że ośosiowy napęd na przednią oś z zawiasem przegubu CV na końcu przechodzi bez przeszkód piasta koła. Dolne dźwignie poprzeczne są połączone stabilizatorem, który tłumi nagromadzenie się samochodu i jego wyrównanie.

Inżynier MacPherson próbował zastosować opracowane przez siebie zawieszenie na tylnych kołach, a nawet zamontować je w modelu Chevrolet Cadet, ale konstrukcja nie mogła wytrzymać obciążeń, a samochód musiał powrócić do poprzedniego stanu z tylną osią na sprężynach. Stało się to w 1955 roku i od tego czasu nie było już żadnych prób.

Wersja

Tylne zawieszenie MacPhersona, będące podstawą rozwoju technicznego, zostało wykorzystane w 1957 roku przez innego inżyniera - Colina Chapmana, pracownika firmy "Lotos". Zainstalował urządzenie w samochodzie Lotus Elite i znacznie go poprawił, maksymalnie rozszerzając parametry układu dźwigni. Siła zawieszenia wzrosła i osiągnęła pełną moc. Jednak czołowi producenci byli sceptycznie nastawieni do nowego Chapmana. Niektórzy zauważyli, że projekt jest bardziej odpowiedni dla samochody dziecięce, ponieważ splot jej dźwigni wygląda nierozsądnie.

Zalety urządzenia

Rozważ zalety:

• Niezależne zawieszenie MacPhersona jest niedrogie, pod warunkiem, że jest ono wstępnie zmontowane z gotowych części w oddzielnym obszarze, a następnie zainstalowane w pojeździe;
• zwarta charakterystyka, pozwalająca na montaż w silnikach przedziałów silnikowych w układzie poprzecznym;
• znaczna odległość między głównymi węzłami, pomagająca zminimalizować siły bezwładności;
• potencjał do poprawy projektu;
• rozwój stawów przegubowych natychmiast przejawia się i staje się zauważalny dzięki uderzaniu w wyboistą drogę.

Wady

Wady są następujące:

• słabe parametry kinematyczne, tendencja koła przedniego do zmiany kąta nachylenia w płaszczyźnie pionowej, czasami w znaczących granicach;
• stopniowe pękanie gniazda błotnika na siedzeniu łożysko oporowe amortyzator i, w konsekwencji, pojawienie się korozji;
• podczas pracy na drogach o słabej jakości powłoce trwałość zawieszenia MacPhersona gwałtownie spada;
• naprawa urządzenia, zarówno prądu, jak i kapitału, jest kosztowna, ponieważ wiąże się z bardzo złożonym systemem montażu i demontażu komponentów;
• brak kompensacji w podłużnych rolkach samochodu, odrzuty odrzutu są praktycznie nieobecne;
• ze względu na konstrukcyjną smukłość mechaniczną zawieszenie McPhersona nigdy nie jest stosowane w modelach sportowych i samochodach wyścigowych;
• samochody szkieletowe nie mogą nosić zawieszenia typu "MacPherson", ponieważ nie ma możliwości połączenia górnych wsporników z podstawą - zbyt wysoka;
• zawieszenie nie jest połączone z hydropneumatycznym zawieszeniem większości modeli klas C i E;
• tylne zawieszenie nie wytrzymuje naprężeń podłużnych, szczególnie w trybie hamowania awaryjnego.