Le sospensioni Parte IV: McPherson, e le sue derivate per la parte anteriore dell’auto
Giornale Motori
Nel precedente capitolo abbiamo suddiviso le sospensioni in indipendenti e interconnesse o ponte rigido. Ci siamo concentrati sulla parte anteriore parlando delle tipologie che si possono trovare in questa parte del veicolo ed abbiamo spiegato come funziona la sospensione indipendente a quadrilatero articolato. In questa trattazione parliamo della sospensione a ruote indipendenti McPherson e le sue derivate.
La sospensione McPherson fu studiata in modo particolare per le esigenze di quei veicoli che hanno un ingombro del motore all’anteriore che non permette di usare una sospensione quadrilatero che occupa tanto spazio. Nella fine degli anni 60 del secolo scorso, infatti, con l’avvento delle vetture a motore anteriore e trazione anteriore si è dovuto trovare una soluzione che unisse semplicità ed efficacia in uno spazio ridotto. Il sistema McPherson si è adattato ottimamente a diverse tipologie di veicoli sia per l’utilizzo all’avantreno che anche per certi schemi di sospensione per il retrotreno con vetture a trazione posteriore. La sospensione è composta nel suo schema base formato da un braccio inferiore di solito triangolare, e da un elemento verticale detto montante composto dall’ammortizzatore, che assicura il movimento verticale della ruota quando viene sollecitata dalle asperità stradali. Questa soluzione è ormai diffusa sulla quasi totalità dei modelli presenti sul mercato sia trazione anteriore ma anche con trazione posteriore e integrale ha il pregio di assicurare una buona risposta dell’avantreno, una buona direzionalità. ( foto lato)
Il difetto rilevante è quello di non assicurare un controllo della variazione che gli angolo della geometria delle sospensioni mentre lavorano in curva e in smorzamento. Il controllo delle geometrie come previsto dal progettista per una perfetta tenuta di strada è ottenibile solo usando particolari accorgimenti che hanno lo scopo di far lavorare i componenti secondo le geometrie impostate, come bracci di raccordo al portamozzo (Knukle), o particolari progettazioni dei supporti strutturali (strut) e opinione diffusa che questo difetto è il motivo per cui questa sospensione non viene ritenuta adatta a vetture GT o sportive in genere. La cosa non è propriamente vera. Un dimensionamento e una progettazione dedicata di ogni componente che forma il McPherson, dal braccio, al portamozzo, fino al montante con l’aggiunta di particolari snodi possono correggere gran parte del difetto assicurando un comportamento sportivo.
Il problema semmai potrebbe essere quello dell’aumento dei costi con una progettazione dedicata. Possiamo affermare che progettare un McPherson complesso per una migliore tenuta di strada costa sicuramente meno che utilizzare un quadrilatero articolato con doppio braccio, che prevede una serie di componenti maggiori, snodi di qualità ed efficienza migliore, ma soprattutto la progettazione del telaio della vettura completamente diverso da quello che va ad ospitare un McPherson. Quindi se si vuole avere un ottimo compromesso tra comportamento, costi, e confort questa soluzione appare ancora un compromesso vincente. Del resto la dimostrazione lampante sono vetture come la Porsche 911 ( foto a lato ) unica supercar ad usare questo sistema all’anteriore nonostante l’enorme disponibilità di spazio, che non difetta certo di piacere di guida e di efficienza in pista. Inoltre un’altro esempio è la Renault Megane RS Sport (Foto in alto) che ha stabilito con questa sospensione profondamente rivista come si vede nell’esploso mostrato in foto, il record sulla pista più complessa del mondo, Il Nurburgring, dove risulta la migliore trazione anteriore in assoluto.
Nonostante questo, la testardaggine dei Giapponesi ha permesso di progettare un sistema ibrido che si pone a metà strada tra il McPherson e il quadrilatero articolato classico. Negli anni 80, sulle Honda Civic veniva a debuttare la sospensione indipendente a quadrilatero deformabile. Anche questa può essere utilizzata sia per la parte dell’avantreno che il retrotreno. Nella fattispecie parleremo della parte anteriore della vettura dove ha dato i suoi migliori risultati. L’idea era quella di ottenere i vantaggio geometrici e di tenuta di strada di un tipo quadrilatero articolato, con l’ingombro e i costi paragonabili ad uno schema McPherson, il tutto per dare la possibilità di creare vetture dal comportamento sportivo senza pregiudicare il confort di marcia. In questo caso vengono utilizzati due bracci triangolari. Quello inferiore sostituisce il braccio oscillante della sospensione McPherson, quello superiore di forma ridotta abbraccia letteralmente il montante composto dall’ammortizzatore e viene collegato al portamozzo mediante un secondo braccio ricurvo con una serie di snodi alla scocca (Foto a lato)
Questo sistema è incontestabilmente la soluzione più versatile che in assoluto si adatta a qualsiasi telaio già esistente senza modifiche radicali. Consente un eccellente controllo della progressione geometrica nelle fasi di frenata, accelerazione di stress in curva. Assicura una risposta pronta ed estremamente precisa, immediata e progressiva con una riduzione notevole degli effetti di sostosterzo cioè la tendenza del muso ad andare dritto in curva. Le vetture dotate di questo sistema sono anche quelle che assicurano una grande stabilità in ogni condizione, al contempo una notevole manegevolezza in virtù del perfetto controllo delle geometrie impostate dal progettista. Particolare efficacia si ha nelle vetture a trazione anteriore dalla notevole potenza. Per queste automobili il sistema quadrilatero alto assicura anche una ottima trazione soprattutto nelle fasi di accelerazioni in uscita da curve strette. I vantaggi comunque comportano un esborso economico maggiore che nel McPherson quindi non tutti i costruttori utilizzano questo sistema nonostante i notevoli vantaggi. Le vetture che hanno utilizzato il quadrilatero alto, sono state le Honda Civic e le derivazione sportive CRX ed Integra, la Nissan Primera, le Alfa Romeo 156/147 (Foto a lato). Di recente alcune case costruttrici tedesche stanno convertendo i loro avantreni McPherson delle produzione medio alto di gamma con avantreni a quadrilatero alto per garantire prestazioni assolute conservando il confort di marcia a riprova della eccellente efficienza di questa sospensione.
Daniele Amore
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