Подвеска макферсон, она же подвеска Мак-Ферсона (англ. MacPherson suspension) или подвеска на направляющих стойках, «качающаяся свеча» — тип автомобильной подвески, основным элементом которой является амортизаторная стойка (англ. MacPherson strut).
Подвеска макферсон на примере левого переднего колеса на заднеприводном автомобиле:
Детали кузова
Нижний рычаг
Растяжка (реактивная тяга) или стабилизатор поперечной устойчивости
Упругий элемент (пружина)
Амортизаторная стойка
Шарнирное крепление стойки
Поворотный кулак и ступица колеса
Рулевая тяга
Подвеска MacPherson — более пространственная и структурно эффективная конструкция, чем подвеска на двойных поперечных рычагах (иными словами, появилась возможность устанавливать поперечные двигатели большей мощности и новыми коробками на автомобили с небольшими габаритами). Система передает нагрузки на каркас кузова через три отдельных и удобно расположенных точки (верхнюю поворотную «турель» самой стойки и две точки присоединения рычагов). Это дает возможность размещения двигателя без помех верхним опорам стоек.
Была получена дальнейшим развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет лишь один поперечный рычаг внизу, взамен же второго рычага применён высоко расположенный под крылом шарнир — крепление на брызговике крыла поворотной (в случае передней подвески с управляемыми колёсами) стойки, играющей одновременно роль амортизатора, которая связывает этот шарнир с нижним поперечным рычагом. Стабилизатор поперечной устойчивости в такой подвеске зачастую играет роль части нижнего рычага — растяжки, что отражено на иллюстрации; в ином случае — на современных автомобилях как правило — применяются треугольные или Г-образные рычаги и отдельный стабилизатор.
Для подвески макферсон важное значение имеет такой параметр, как наклон амортизаторной стойки. Для коррекции ходовых качеств автомобиля применяют как продольный, так и поперечный наклон.
В редких случаях в качестве упругого элемента в подвеске макферсон может использоваться не пружина, а торсион. Пример такой подвески — передняя на «Порше 911». Кроме того, пружина в такой подвеске вовсе не обязательно располагается вокруг амортизаторной стойки — например, на Mercedes-Benz W124 и многих автомобилях платформы Ford Fox пружина и амортизаторная стойка передней подвески макферсон были смонтированы отдельно друг от друга. Так же передняя и задняя подвеска была установлена на ГАЗ-3105.
Подвеска макферсон может использоваться как для передних, так и для задних колёс. Однако в англоязычных странах аналогичную подвеску задних колёс принято называть «подвеской Чепмена» (Chapman strut). В отечественной практике иногда в том же значении используется термин «свечная подвеска» или «качающаяся свеча».
В сравнении с подвеской на двойных поперечных рычагах, макферсон уступает по параметрам кинематики (главным образом из-за существенно большего изменения развала колёс при ходах сжатия и отбоя), в значительно большей степени передаёт на кузов автомобиля вибрации и шумы, занимает много места по высоте, а также сложнее в обслуживании из-за необходимости демонтажа всей стойки например для замены или ремонта амортизатора, но более дёшева и технологична в производстве, компактна по ширине и имеет небольшую массу, что обусловило широчайшее её применение в практике современного автомобилестроения. 
Задняя подвеска типа «Чепмен» — вариант подвески макферсон для заднего моста.
Передняя подвеска. Стойки MacPherson с
широко расставленными нижними рычагами и рулевое управление в обычном
положении, хорошо спрятанном с целью безопасности за поперечно
расположенным двигателем.
Преимущества:
- Малые затраты на изготовление.
- Компактность.
- Большое расстояние по высоте между опорными узлами, что уменьшает силы, возникающие в местах крепления к кузову.
- Возможность осуществления больших конструктивных ходов.
- Меньшая масса неподрессоренных частей.
- Высокая надёжность. Единственный нагруженный узел (шарнир) - верхняя опора стойки - упорный подшипник качения, с огромным ресурсом. На все остальные узлы (шарниры) действуют знакопеременные нагрузки усилием примерно до 1/5 силы сжатия пружины, что обеспечивает, во первых - значительный ресурс, во-вторых - быструю диагностику разболтавшихся шарниров - постукивание и неустойчивость на скорости, на что водитель сразу обращает внимание.
Недостатки: - Несколько худшие параметры кинематики по сравнению с подвеской на двух поперечных или продольных рычагах: при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески.
- Передача усилия на сравнительно слабый брызговик крыла, что требует его усиления; эффект передачи усилия на кузов становится особенно заметен на неровной дороге и при работе «на пробой», поэтому подвеска «макферсон» пригодна преимущественно для эксплуатации на благоустроенных дорогах, а при постоянной эксплуатации на плохих дорогах часто начинается разрушение точек крепления стоек на брызговике с образованием на нём усталостных трещин и началом корозионного процесса.
Сложность изоляции от дорожных шумов. - Меньшая компенсация продольного крена («клевка») при торможении, по сравнению с подвеской на двойных рычагах. Особенно это проявлялось на наиболее распространённой и ранних конструкциях упрощённой схеме подвески макферсон с расположенным перед рычагами стабилизатором поперечной устойчивости, играющим одновременно роль части нижнего рычага. Так как по соображениям сохранения необходимого дорожного просвета под передним свесом крепления стабилизатора на кузове располагались сравнительно высоко, оси рычагов подвески оказывались направлены таким образом, что «клевок» при торможении даже усиливался, так как ось рычага проходила дальше от центра тяжести, чем при рычагах, параллельных земле. С 1990-х годов рычаги подвески макферсон стали обычно делать L-образными, с большим основанием, что позволило отказаться от использования плечей стабилизатора в качестве части рычага подвески и задать более оптимальную с точки зрения противодействя «клевку» при торможении геометрию.
- Трение между штоком и направляющей, ухудшающее работу подвески.
Из-за этого, подвеска макферсон практически никогда не используется на:
гоночных и дорогостоящих спортивных моделях — преимущество в стоимости не компенсирует некоторое ухудшение кинематики, критичное для таких автомобилей;
лёгких грузовых автомобилях с независимой подвеской, из-за больших нагрузок в зоне крепления стойки к брызговику;
долгое время не применялась на автомобилях с гидропневматической подвеской — из-за отсутствия места для гидропневматического упругого элемента (но впоследствии применялась на автомобилях компании Ситроен, таких как: Citroën BX, Citroёn Xantia, Citroën XM, Citroën C5 I поколения).
|
