"MacPherson" (vzmetenje): naprava, shema

Sistem "MacPherson" - vzmetenje, ki se pogosto uporablja na serijsko izdelanih avtomobilih v proračunski kategoriji. V tem primeru se mehanizem nikoli ne uporablja pri izdelavi dragih modelov, pa tudi športnih in dirkalnih avtomobilov.

"MacPherson" - vzmetenje je strukturno preprosto, čeprav je sestavljeno iz številnih majhnih delov, med seboj povezanih. Načelo delovanja temelji na premiku vzmetenja v navpični ravnini. V vsakdanjem življenju se MacPhersonova suspenzija imenuje "swinging candle".

Malo zgodovine

Mehanizem je dobil ime po inženirju Earlu MacPhersonu, ki je delal v enem od Fordovih podjetij. Politika podjetja se je takrat osredotočala na pocenitev delov, sestavnih delov in sklopov, iz katerih so bili sestavljeni avtomobili. Inženir MacPherson, katerega vzmetenje je obljubilo, da bo prelomno na področju prihrankov pri stroških, je najprej namestil svoj izum na kompaktni avtomobil Ford Lead, nato pa po uspešnih testih še na dveh modelih: Ford in Marshall Ford ter 1950 in 1951 ustrezno sprostite. Vsi ti stroji so bili proizvedeni v velikih serijah, tako da so bili prihranki pri materialih in stroških montaže bistveni.

Oblikovne značilnosti

Ko je MacPherson zamenjal običajne zgornje ročice krogelni spoji na vzmetnih opornikih s tečajem na koncu je dobil kompaktno in relativno poceni konstrukcijo s poenostavljeno kinematiko. Edina dvomljiva točka pri delu novega mehanizma je bilo nihanje kolesa v ravnini kolapsa. Vendar pa je bila amplituda majhna in problem ni bil, poleg tega se je guma začela bolj enakomerno obrabljati.

Izumitelj in omejitve

Inženir MacPherson, katerega vzmetenje je bilo takoj dano v proizvodnjo, si je zastavilo nalogo nadaljnjega zmanjševanja stroškov. Vendar pa se je moral soočiti s dejavniki, ki so preprečevali uporabo poceni materialov. Elementarni izračuni karakteristik trdnosti, ki so prisiljeni uporabljati visoko kakovostne kovine. Obstajal je prag za varnost delov podvozja avtomobila, katerega presežek ni bil dovoljen. V prihodnosti je bila suspenzija MacPhersona izdelana z odvečno tehnologijo, ki zagotavlja zadosten varnostni faktor za celoten mehanizem.

Razlike

Glavna razlika novega izuma od prejšnje sheme je bila prenos krogličnega ležaja na skrajno zgornjo točko opornika. Šarnir je bil spremenjen, podpora se je spremenila v kroglični ležaj radialne oblike. Zdaj je celotna obremenitev padla na vrh vzmetenja. Vtisnjeni blatnik motornega prostora iz tankega kovine, na katerega je bil pritrjen vozel, ni več odgovarjal na naloge in ga je bilo treba večkrat okrepiti.

Po vseh izboljšavah se je začasno ukinilo „McPherson“, čigar shema je bila poenostavljena, v svojih parametrih začela v celoti izpolnjevati varnostne zahteve.

Masovna uporaba izuma MacPhersona se je začela v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je bilo mogoče ustvariti teleskopsko stojalo novega vzorca z ustreznim virom. MacPhersonova suspenzija je postala tehnološko napredna in poceni za proizvodnjo, kar je omogočilo uporabo mehanizma pri proizvodnji avtomobilov malega in srednjega razreda.

Nerealizirane priložnosti

Od leta 1982 se je začela uporaba vzmetenja na avtomobilih dražja in prestižnejša. "Opel Senator", "Audi 100", "Mercedes 124" in skoraj celotno paleto avtomobilov BMW začel opremiti napravo "MacPherson". Ta odločitev je bila več let upravičena. Neodvisna suspenzija MacPhersona pa je na določeni stopnji začela zaostajati v smislu tehničnih lastnosti od razvoja avtomobilske proizvodnje kot celote in ni bila več primerna za drage modele, ki so zahtevali boljšo kinematiko in gladkost. Poleg tega avtomobili v poslovnem razredu po svojih značilnostih načeloma niso potrebovali poceni delov.

Posledično se je vzmetenje McPherson, katerega naprava na splošno ustreza namenu, začelo uporabljati pri proizvodnji avtomobilov ekonomskega razreda, proizvedenih v velikem številu po vsem svetu. Načelo delovanja enote je omogočilo izboljšanje zasnove in omogočilo, da je tehnološko naprednejša in primernejša za montažni postopek.

Naprava

Sprednje vzmetenje MacPherson je sestavljeno iz spodnjega nosilca, ki je nameščen na podokvirju in zagotavlja delovanje glavne konstrukcije. Nihajna amplituda mehanizma je precej široka, z rezervo moči. Spodnji del je nosilec, teleskopsko stojalo, tako imenovana sveča, je neposredno povezano z njo na tečaj.

V zgornjem delu stojala je v predelu zgoščenke pritrjena na posebne nosilce. Vrtljiv prtljažnik je s projektiranjem povezan s tihimi bloki. Vsi deli so razporejeni tako, da je pol-os prednjega kolesa s kardanskimi zgibi na koncu prosto prešla na pesto kolesa. Spodnji prečni vzvodi so povezani s stabilizatorjem, ki preprečuje nastanek avtomobila in njegovo poravnavo.

Inženir MacPherson je poskušal uporabiti vzmetenje, ki ga je razvil na zadnjih kolesih, in ga je celo namestil na model Chevrolet Cadet, vendar zasnova ni mogla prenesti obremenitev, zato je bilo treba avto vrniti v prejšnje stanje z zadnjo osjo na vzmeti. To se je zgodilo leta 1955 in od takrat ni bilo več poskusov.

Revizija

MacPherson zadnje vzmetenje kot osnova za tehnični razvoj je leta 1957 uporabil drug inženir - Colin Chapman, zaposleni v podjetju "Lotos". Enoto je namestil na avtomobil Lotus Elite in ga bistveno izboljšal, kar je maksimalno razširilo parametre sistema vzvoda. Moč vzmetenja se je povečala in zaslužila je v celoti. Vendar pa so bili vodilni proizvajalci skeptični glede novega Chapmana. Nekateri so ugotovili, da je zasnova primernejša otroški avtomobili, ker je vezava njenih vzvodov videti nerazumna.

Prednosti naprave

Razmislite o prednostih:

• Neodvisno vzmetenje MacPherson je poceni, pod pogojem, da je predhodno sestavljeno iz končnih delov v ločenem prostoru in nato nameščeno na vozilo;
• kompaktne lastnosti, ki omogočajo vgradnjo v motorni prostor motorjev s prečno razporeditvijo;
• znatno razdaljo med glavnimi vozlišči, kar pomaga zmanjšati inercialne sile;
• možnosti za izboljšanje zasnove;
• razvoj zgibnih spojev se takoj pokaže in postane opazen zaradi udarca po grobi cesti.

Slabosti

Nasprotja so:

• šibki kinematični parametri, nagnjenost prednjega kolesa, da spremeni kot nagiba v navpični ravnini, včasih v pomembnih mejah;
• postopno pokanje blatnika v sedežu podporni ležaj amortizer in posledično pojav korozije;
• ko delujejo na cestah s premalo kakovostnim premazom, se življenjska doba MacPhersonovega vzmetenja močno zmanjša;
• popravilo naprave, tako tekoče kot kapitalske, je drago, ker je povezano z zelo zapletenim sistemom sestavljanja in razstavljanja komponent;
• pomanjkanje kompenzacije v vzdolžnih zvitkih avtomobila;
• zaradi konstruktivne mehanske vitkosti se McPhersonov vzmet nikoli ne uporablja v športnih modelih in dirkalnih avtomobilih;
• okvir avtomobilov ne more nositi vzmetenja tipa "MacPherson", saj ni možnosti, da združi svoje zgornje oklepaje z bazo - previsoka;
• vzmetenje ni združeno s hidropnevmatskim vzmetenjem večine modelov razredov C in E;
• zadnje vzmetenje ne vzdrži vzdolžnih napetosti, zlasti v načinu zaviranja v sili.