Wybierz z działu mechanika / Zawieszenie / Zawieszenie McPherson 
   Hamulce
   Silnik
   .Shot BOX
   Chłodzenie
   Dźwignik śrubowy
   EXTRA
   Proces technologiczny
   Smarowanie
   Sterowanie
   Urzadzenia automatyki
   Zasilanie
   Zawieszenie
      Zawieszenie McPherson


 
Zawieszenie McPherson

Jednym z ciekawszych rozwiązań zawieszenia przedniego (także powszechnie stosowanych) w samochodach osobowych jest zawieszenie kolumnowe typu McPherson.

Zawieszeniem – nazywamy układ elementów łączących konstrukcję nośną (ramę lub nadwozie samonośne) z kołami pojazdu. Zadaniem zawieszenia jest łagodzenie przenoszonych na nadwozie samochodu wstrząsów, które są wzbudzane toczeniem się kół po nierównościach drogi. Zawieszenie oddziela koła od nadwozia pojazdu wprowadzając wiele elementów pośredniczących, które sprawiają, że poprawia się komfort i bezpieczeństwo ruchu samochodu.
Doskonałym wynalazcą niezależnego zawieszenia przedniego (także tylnego) był Earle McPherson, który urodził się w 1891 roku w Stanach Zjednoczonych. Po uzyskaniu dyplomu inżyniera był doradcą ds. technicznych i głównym inżynierem w takich firmach jak: General Motors (1934r.), Chevrolet i Ford. Opatentował swój wynalazek w 1949 roku. Idea projektu McPhersona polegała na dużym uproszczeniu budowy zawieszenia. Jeden podzespół funkcjonuje przy prowadzeniu, resorowaniu jak i tłumieniu drgań koła jezdnego. 


Rys.1  Zawieszenie przednie McPherson
1 - amortyzator;
2 - ramię zwrotnicy;
 3 - półoś napędowa;
4 - wspornik przegubowego zamocowania dolnego wahacza (przykręcony do poprzeczki nadwozia
5 - wahacz dolny
6 - oś przegubu wahacza dolnego
7 - przegub kulowy wahacza
8 - zwrotnica
9 - elastyczne zamocowanie kolumny do nadwozia
10 - górna półka sprężyny
11 - tłoczysko amortyzatora
12 - sprężyna zawieszenia

Wynalazca zaproponował w swojej konstrukcji, by zwrotnica była od dołu przykręcona do wahacza poprzecznego (najczęściej trójkątnego) (rys. 1.0), a od góry do długiego amortyzatora teleskopowego osadzonego wysoko w nadkolu, a dolną częścią obudowy połączoną (za pośrednictwem śrub lub spoin) ze zwrotnicą. Elementem sprężystym w w/w zawieszeniu jest sprężyna śrubowa współosiowa z amortyzatorem.





Rys. 2  Kolumna zawieszenia przedniego - część górna

Górna część amortyzatora (rys. 2.0) jest osadzona w podporze kolumny, która jest zamocowana dwiema lub trzema nakrętkami M8(11) do nadkola nadwozia. Trzpień amortyzatora (12) przechodzi przez łożysko (6) osadzone w gumowej poduszce (7). Ponadto ta część amortyzatora jest osłonięta osłoną z tworzywa sztucznego (3) której krawędź jest osadzona w rowku zderzaka progresywnego (4) wykonany ze spienionego poliuretanu dodatkowo tłumi ugięcie amortyzatora.



Rys. 3  Przekrój wzdłużny piasty i zwrotnicy koła przedniego - część dolna
1 - wahacz
2 - sworzeń kulisty wahacza
3 - zwrotnica
4 - tarcza hamulcowa
5 - piasta koła
6 - nakrętka centralna ( mocująca piastę koła )
7 - półoś napędowa
8 - łożysko kulkowe skośne
9 - śruba mocująca obejmę amortyzatora
10 - amortyzator


Rozwiązanie takie jest konieczne , ponieważ podczas skręcania kół amortyzator połączony w dolnej części ze zwrotnicą (rys. 3.0) wykonuje ruch obrotowy. Sprężystość gumowej poduszki(7)(rys 2) kompensuje odkształcenia występujące podczas działania zawieszenia, tłumi i izoluje drgania o dużej częstotliwości.

Zalety zawieszenia:

  • idealnie pasuje do nadwozia samonośnego
  • ma zwartą i prostą budowę, nie zajmuje wiele miejsca (mniejsze wymiary geometryczne)
  • ma mniejszą masę w stosunku do zawieszeń dwuwahaczowych (ok. 30%)
  • tańsze w produkcji i nieskomplikowane kinematycznie.
  • zapewnia równoległe prowadzenie kół mimo dużego skoku zawieszenia.
  • ujemny promień zataczania r jest korzystny z punktu widzenia stateczności i kierowalności pojazdu (rys. 4.0)

Wady zawieszenia

  • kolumny McPhersona przenoszą na karoserię drgania i hałas, pochodzące od układu kierowniczego (np. spowodowane niewyważeniem kół)
  • w gnieździe tłoczyska amortyzatora (rys. 2.0) występuje niekorzystne tarcie.
  • ograniczona możliwość montażu szerszych opon oraz łańcuchów śnieżnych. W/w wadę wyeliminowano np. w samochodzie Audi stosując ujemny promień zataczania r (rys. 4.0)
  • konieczność stosowania tłoczyska amortyzatora o stosunkowo dużej średnicy (ok. 20 mm).

  • Rys. 4  Lewe przednie koło zawieszenia Audi o ujemnym promieniu zataczania r = -18 mm

  • Należy także pamiętać o prawidłowej identyfikacji zawieszenia McPhersona tj.:

    • ma kolumnę amortyzatora od góry zamocowaną w nadkolu, a na dole połączona z tylko jednym wahaczem.
    • elementem prowadzącym koło może być tylko wahacz trójkątny, albo wahacz pojedynczy z drążkiem reakcyjnym, albo wahacz pojedynczy z stabilizatorem przechyłów, pełniącym w tym przypadku rolę również drążka reakcyjnego.

    McPhersonem nie będzie więc zawieszenie wielowahaczowe (rys. 5.0) w którym występuje wahacz poprzeczny dolny oraz skośny krótki wahacz górny (Alfa Romeo 147).




    Rys. 5  Zawieszenie przednie kół samochodu Alfa Romeo 147


    Należy nadmienić, że na początku lat osiemdziesiątych ponad 70% samochodów wytwarzanych w Europie, USA i Japonii miało przednie zawieszenie McPherson.
    Uwzględniając wiele zalet tego zawieszenia uważam, że jeszcze przez długie lata ten genialny wynalazek będzie szeroko stosowany.

    TTTT
     
     
    Copyright ©2 by janek Najlepsze Fora dyskusyjne - Top ListaTOP Lista Stron InternetowychTopLista For - najlepsze fora w sieci - dodaj swoje forum do top listy
    Kreator Stron www