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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 McPherson 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 McPherson
Le sospensioni McPherson (spesso scritto anche MacPherson o, erroneamente, Mc Person) 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.
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| Schema della sospensione MacPherson con braccio inferiore e gruppo molla-ammortizzatore |
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.
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| Evoluzione della sospensione MacPherson con elemento superiore aggiuntivo per migliorare rigidità e precisione |
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.
FAQ – Sospensioni MacPherson
Cos’è una sospensione MacPherson?
È un sistema di sospensione indipendente che utilizza un ammortizzatore con molla integrata come elemento strutturale principale.
Come funziona la sospensione MacPherson?
La ruota è collegata a un braccio inferiore e a un gruppo molla-ammortizzatore che funge anche da punto di fissaggio superiore al telaio.
Quali sono i vantaggi delle sospensioni MacPherson?
Sono compatte, economiche da produrre e semplici da mantenere, per questo sono utilizzate sulla maggior parte delle auto moderne.
Quali sono gli svantaggi delle sospensioni MacPherson?
Sono meno precise rispetto a sistemi più evoluti (come il doppio triangolo) e più sensibili alle deformazioni sotto carico.
Perché le auto usano le sospensioni MacPherson?
Perché permettono di ridurre costi e ingombri, soprattutto nelle auto a trazione anteriore con motore trasversale.
