Assetto - Le sospensioni MacPherson

 Introduzione

Parlando di sospensioni credo di poter affermare che un sistema a quattro ruote indipendenti costituito da trapezi sovrapposti rappresenti la soluzione migliore da quasi tutti i punti di vista e questo è confermato dal fatto che questa tipologia di sospensioni è adottato dalla stragrande maggioranza sia delle auto da competizione che delle auto sportive ad altissime prestazioni.

Questo tipo di sospensioni però presenta due difetti ovvero il costo e l’ingombro, difetti che hanno spinto i progettisti di auto a sviluppare una soluzione che meglio si conciliasse con i costi connessi alla produzione di larga serie e la necessità di ridotti ingombri laterali legati all’introduzione sui veicoli della trazione anteriore ed a motore trasversale.

MacPherson, chi era costui?

Faccio un breve accenno storico sulla nascita di questo tipo di sospensione presentandovi Earle S. MacPherson, ingegnere impiegato presso la Ford Motor Co., che sviluppò questo schema a puntone ispirandosi e prendendo spunti anche da alcuni disegni sviluppati negli anni ’20 in FIAT da Guido Fornaca.

MacPherson si ispirò anche al progetto delle sospensioni francesi Cottin & Desgouttes sostituendo la molla a balestra con una più funzionale e compatta molla elicoidale.

La sospensione MacPherson venne impiegata per la prima volta nella produzione di serie su modelli Ford agli inizi degli anni ’50 per poi trovare larghissima diffusione a partire dagli anni ’70 quando si affermò come scelta prevalente di tutti i costruttori di vetture e più in generale di veicoli a motore anteriore trasversale.

Descrizione dello schema MacPherson

Le sospensioni MacPherson prevedono l’oscillazione indipendente delle ruote poste sullo stesso asse e si basano su di un braccio inferiore, solitamente di forma triangolare o trapezoidale, vincolato al telaio della vettura in due punti e sul gruppo molla-ammortizzatore che diventa parte integrante della struttura della sospensione fungendo da puntone e costituendo il punto superiore di vincolo al telaio dell’auto. Tale schema prevede quindi tre punti di vincolo della sospensione al telaio, due inferiori ed un superiore.

Schema sospensione MacPherson

Pregi delle sospensioni MacPherson

I pregi di tale architettura di sospensione sono quelli citati precedentemente ovvero dimensioni laterali contenute abbinate a una semplicità realizzativa ed a costi più bassi. Diciamo che i pregi sono tali principalmente per chi le auto le produce e solamente nell’ottica del contenimento dei costi di produzione. Per l'utente finale si può parlare di costi di manutenzione e/o riparazione più contenuti rispetto a soluzioni più raffinate.

Difetti delle sospensioni MacPherson

Veniamo ora ai difetti, di cui il principale e costituito dal fatto che con l’uso e con l'andare del tempo si ha il deterioramento dei gommini (silent block), soprattutto di quelli che vincolano il trapezio inferiore. A causa di questo deterioramento vengono a crearsi dei giochi molto nocivi che vanno ad alterare tutti gli angoli caratteristici delle sospensioni (camber, convergenza, ecc) e conseguentemente la tenuta di strada e la controllabilità della vettura nelle varie situazioni.

Questa tipologia di sospensione risulta essere abbastanza delicata e pertanto urti, anche non troppo violenti, dovuti alle sconnessioni della strada oppure ai cordoli in circuito possono deformare il sistema delle sospensioni.

Altro difetto della sospensione MacPherson è legato alla flessione sotto sforzo del gruppo ammortizzatore, anche in questo caso le deformazioni dovute alla flessione vanno a modificare gli angoli caratteristici della sospensione ed in modo particolare il camber.

Proprio per cercare di ovviare a questo problema, nelle auto da corsa che adottano sospensioni di tipo MacPherson, l’ammortizzatore viene montato rovesciato ovvero con il corpo attaccato in posizione superiore e lo stelo al triangolo inferiore, questo al fine di avere una struttura del gruppo molla-ammortizzatore più rigida che limiti le deformazioni sotto sforzo garantendo l’integrità degli angoli della sospensione durante le competizioni.

L’evoluzione del sistema MacPherson

Il sistema di sospensioni MacPherson è stato ottimizzato da parte dei costruttori giapponesi a partire dagli anni '80 che, con la presentazione della Honda Civic, hanno introdotto uno schema di sospensione anteriore modificato in modo tale da essere utilizzato sulle berline a carattere sportivo. La modifica prevede l'introduzione di un prolungamento arcuato che, partendo dal mozzo, arriva nella zona superiore dove viene connesso ad un piccolo triangolo rendendo di fatto la sospensione una via di mezzo tra lo schema MacPherson classico e quello a doppio triangolo sovrapposto. Questa nuova tipologia di sospensione garantisce maggior rigidità di tutta la struttura ed il mantenimento degli angoli caratteristici di progetto durante le fasi più critiche quali la frenata, l'accelerazione e lo stress in curva garantendo una ottima motricità in uscita dalle curve strette. 

Questo è lo schema adottato anche sulla Mazda 6 SW che guido tutti i giorni e devo dire che il risultato è veramente ottimo, anche in caso di guida sportiva sulle tortuose strade delle valli Piacentine.

Sospensione MacPherson evoluta con triangolo superiore

Direi che per quanto riguarda le sospensioni MacPherson possiamo fermarci qui e mi raccomando, se questo articolo vi è piaciuto vi prego di lasciare un like o un commento. Restate sintonizzati, ci ritroviamo con il prossimo argomento sulla tecnica delle auto.