Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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.

История [ править ]

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. [1] Проект Cadet был отменен в 1947 году, и недовольный Макферсон был соблазнен присоединиться к Ford . Патенты были поданы в 1947 г. ( Патент США 2 624 592 для GM) [2] и в 1949 г. ( Патент США 2 660 449 для Форда) [3] патент 1949 г. [4] со ссылкой на дизайнГвидо Форнака из FIAT в середине 1920-х годов. [5] [6] Амортизационная подвеска довоенного Stout Scarab могла оказать влияние, и к тому времени были хорошо известны стойки шасси с большим ходом. [ цитата необходима ] Французский Коттин-Дезгуте использовал подобную конструкцию, хотя и с менее сложными листовыми рессорами , [7] [8] однако передняя подвеска Коттена-Дезгута была, в свою очередь, вдохновлена дизайном 1904 года американского инженера Дж. Уолтера Кристи . [9] [10]

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. [11]

Первый серийный автомобиль, использующий стойки MacPherson, часто ошибочно указывается как французский Ford Vedette 1949 года [12] [13], но он был разработан до MacPherson с независимой передней подвеской, основанной на поперечных рычагах и верхней цилиндрической пружине. [14] Только в 1954 году, после того, как завод Vedette был приобретен Simca , обновленная Simca Vedette перешла на использование передних стоек. [14]

После того, как Макферсон пришел в Ford, первым серийным автомобилем, оснащенным стойками Макферсона, стал британский Ford Consul 1950 года, а затем Zephyr .

Дизайн [ править ]

В стойке Макферсон 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 повороте.

Чтобы быть действительно успешным, стойка MacPherson потребовала введения унитарной конструкции, потому что для нее необходимо значительное вертикальное пространство и прочное верхнее крепление, которые могут обеспечить цельнолитые конструкции, а также распределять нагрузки. [15] Стойка обычно будет нести как спиральную пружину, на которой подвешен корпус, так и амортизатор , который обычно представляет собой картридж, установленный 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; также за счет устранения верхнего рычага подвески, он позволяет увеличить ширину моторного отсека, что полезно для небольших автомобилей, особенно с поперечно установленными двигателями, такими как у большинства автомобилей с передним приводом . При необходимости его можно еще упростить, заменив радиусный рычаг стабилизатором поперечной устойчивости ( торсион ) . [15] По этим причинам он стал почти повсеместным среди недорогих производителей. Кроме того, он предлагает простой метод настройки геометрии подвески. [16]

Многие современные версии заменяют нижний рычаг подвески на поперечный рычаг. Стабилизатор поперечной устойчивости не является обязательным и, если он есть, прикреплен стержнем с шарнирным соединением к пружине-амортизатору или шаром или стержнем с эластомерным шарниром к поперечному рычагу.

Преимущества и недостатки [ править ]

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, которые использовали 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 обеспечивает 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 он не дает такой хорошей управляемости, как двойной поперечный рычаг или многорычажный.подвеска, потому что это дает инженерам меньше свободы в выборе изменения развала и центра крена. Автомобили с регулируемой высотой дорожного просвета в кабине 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, не имеющую винтовых пружин, вместо этого использовалась торсионная подвеска , после этого на всех Porsche 911 были передние стойки MacPherson.

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.

См. Также [ править ]

  • Стойка Чепмена
  • Coilover
  • Подвеска на двойных поперечных рычагах
  • Распорка стойки

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ludvigsen, Карл (январь-февраль 1974). "Правда о кассированном кадете Chevy" . Автомобили особого интереса . С. 16–19.
  2. ^ US 2624592 , Эрл С. Макферсон, "Автомобиль колесо системы подвески", опубликованная 6 января 1953, назначен General Motors Co. 
  3. ^ Американского 2660449 , Эрл С. Макферсон, «подвеска колеса для автомобилей», опубликованной 24 ноября 1953, назначена Ford Motor Co. 
  4. ^ «Подвеска колес для автомобилей» . google.com .
  5. ^ США 1711881 , Guido Fornaca, "означает колесо-подвеска для автотранспортных средств", опубликованных 7 мая 1929 
  6. ^ Сетрайт, LJK, "Макферсон Стойка: Ноги для поддержки автомобиля", в Норти, Том, изд. Мир автомобилей (Лондон: Orbis, 1974), том 11, стр. 1235.
  7. ^ Cottin-Desgouttes
  8. ^ "Cottin-Desgouttes (Gründ)" . cottindesgouttes.free.fr .
  9. ^ «Дж. Уолтер Кристи - американский военный конструктор» . britannica.com .
  10. ^ "Fjädrar, vilken framvagn!" . aftonbladet.se .
  11. ^ "стержень" . unimotors .
  12. ^ «4Car 100 величайших инноваций» . Архивировано из оригинала на 2006-11-04 . Проверено 16 августа 2006 .
  13. ^ Джайлз, Тим (2005). «14: Основы приостановки» . Автомобильное шасси: тормоза, подвеска и рулевое управление . Cengage Learning. п. 329. ISBN. 1401856306.
  14. ^ а б "Стойка Макферсона" . Сожрал мотор. 30 июля 2014 г.
  15. ^ а б Сетрайт, стр. 1235.
  16. ^ Setright, p.1236.

Внешние ссылки [ править ]

  • Калькулятор геометрии MacPherson