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Oct 29, 2023

Perché è doppio

There are reasons why it's seen as an ideal, but you shouldn't dismiss

Ci sono ragioni per cui è visto come un ideale, ma non dovresti ignorare le affermazioni di MacPherson.

Ci sono molte verità accettate nel mondo automobilistico. Uno è che, per quanto riguarda le prestazioni, le sospensioni a doppio braccio oscillante sono superiori. La maggior parte delle auto da corsa utilizzano i doppi bracci trasversali e anche molte delle migliori auto da strada lo fanno. Eppure, se dovessi stilare un elenco delle auto più maneggevoli di tutti i tempi, scopriresti che molte utilizzano i montanti MacPherson. Tutte le 911 tranne le più recenti GT3 e GT3 RS; ogni Boxster e Cayman; tutte le BMW M3; la nuova Honda Civic Type R; I fratelli Blackwing della Cadillac; la Toyota GR86/Subaru BRZ; l'elenco potrebbe continuare.

È stato il nostro recente test comparativo tra la Mazda Miata e la nuova GR86 a farmi riflettere su questo. Sebbene un'auto sia molto più della sua scheda tecnica, mi piace dare un'occhiata alla sua struttura meccanica per cercare di spiegare perché si sente in quel modo. Nella mia mente, i doppi bracci trasversali nella parte anteriore della Miata la rendono un'auto sportiva più "pura" della GR86, con il suo montante anteriore MacPherson (una conseguenza delle sue lontane radici nel mercato di massa). Tuttavia, il GR86 ha un'eccellente manovrabilità e si è rivelato un degno avversario del Miata. Sono stati necessari alcuni scavi.

Per capire perché la configurazione a doppio braccio oscillante è considerata una sorta di ideale platonico, iniziamo con le basi delle sospensioni indipendenti. Terry Satchell, ex ingegnere sia della Penske Racing che della GM, lo definisce bene in Race Car Vehicle Dynamics, uno dei migliori libri sull'argomento. "Per una sospensione indipendente, sia essa anteriore o posteriore, l'assemblaggio dei bracci di controllo ha lo scopo di controllare il movimento delle ruote rispetto alla carrozzeria dell'auto in un unico percorso prescritto", ha scritto. Il compito di una sospensione indipendente è quello di controllare - o come dice Satchell, limitare "severamente" - cinque direzioni di movimento del pneumatico: urto/salto, rimbalzo/abbassamento, laterale, longitudinale e campanatura. Per controllarli ciascuno, è necessario un collegamento di qualche tipo e un braccio oscillante della sospensione è essenzialmente costituito da due collegamenti collegati. Due bracci trasversali più un tirante equivalgono a cinque maglie.

Agli albori delle sospensioni indipendenti, gli ingegneri automobilistici utilizzavano bracci di controllo di uguale lunghezza, ma presto scoprirono che ciò portava a un eccessivo sfregamento dei pneumatici sulla superficie stradale, poiché la larghezza della carreggiata cambia quando la carrozzeria dell'auto rotola in curva. Inoltre in curva, la gomma esterna guadagna campanatura e la gomma interna perde campanatura... che è l'esatto opposto di quello che desideri. Tutto ciò si traduce in una minore presa e l’utilizzo di un braccio inferiore più lungo e di un braccio superiore più corto risolve entrambi questi problemi. Con questa cosiddetta sospensione a braccio corto-lungo e sospensione (SLA), la larghezza della carreggiata rimane stabile in curva, mentre il pneumatico esterno guadagna una campanatura negativa e il pneumatico interno rimane neutro (battistrada parallelo alla superficie stradale) o guadagna una campanatura positiva. . Questo è il motivo per cui spesso vedi auto da corsa con un camber molto negativo. Quando l'auto rotola sul pneumatico esterno, si ottiene una zona di contatto più ampia, con conseguente maggiore aderenza.

Il problema con la disposizione a doppio braccio oscillante è che, sebbene sia un sogno per un pilota, è un incubo per una grande casa automobilistica. Ci sono così tante parti da produrre che occupano molto spazio. Sono difficili da montare su qualsiasi auto che dia priorità allo spazio nell'abitacolo, doppiamente rigidi su un'auto compatta, triplamente rigidi su un'auto compatta con trazione anteriore. Un doppio braccio oscillante potrebbe essere l’ideale, ma ha un costo.

Se ho imparato qualcosa nei miei quasi 10 anni di scrittura sulle automobili, è che produrre automobili è costoso. Le case automobilistiche cercano sempre di risparmiare un po’ di denaro, ove possibile, e quindi una soluzione semplice ed economica è quasi sempre preferibile. La sospensione semplice ed economica di Earle S. MacPherson, che utilizzava un'unità ammortizzatore a molla per posizionare le ruote anteriori, eliminando la necessità di un braccio superiore, si è rivelata rivoluzionaria. Mentre lavorava alla GM negli anni Quaranta, sviluppò una versione di quello che divenne il montante MacPherson per la Chevrolet Cadet, una piccola vettura che fu cancellata dopo che una temuta recessione del dopoguerra non si materializzò mai. MacPherson portò il suo talento alla Ford negli anni Cinquanta e presto la casa automobilistica iniziò a utilizzare montanti MacPherson su molti dei suoi modelli europei. L’eliminazione della parte superiore dei bracci aiuta le case automobilistiche a ridurre i costi e comporta vantaggi in termini di imballaggio. L'uso di un montante rende il pacchetto di sospensioni più alto di una configurazione a doppio braccio oscillante, ma molto più stretto sopra il braccio inferiore.