El puntal MacPherson , también conocido como suspensión de puntal MacPherson o suspensión sobre puntales de guía , "vela oscilante" es un tipo de suspensión de automóvil , cuyo elemento principal es un puntal amortiguador (puntal MacPherson ) [ 1] . Lleva el nombre del ingeniero de diseño de la empresa de automóviles General Motors Earl Steel MacPherson , el autor del diseño.
Se obtuvo mediante un mayor desarrollo de la suspensión en doble horquilla , pero solo tiene una horquilla en la parte inferior, en lugar de la segunda palanca, se usa una bisagra ubicada en la parte alta debajo del ala: fijación en el guardabarros del ala de un rotativo ( en el caso de una suspensión delantera con ruedas direccionales) cremallera , que al mismo tiempo desempeña el papel de un amortiguador, que conecta esta articulación con la horquilla inferior. La barra estabilizadora en una suspensión de este tipo a menudo desempeña el papel de una parte del brazo inferior: extensión, que se muestra en la ilustración; de lo contrario, en los automóviles modernos por regla general, se utilizan palancas triangulares o en forma de L y un estabilizador separado [1] .
Para la suspensión MacPherson, un parámetro como la pendiente del puntal del amortiguador es importante, que en su caso en realidad juega el papel del pivote central . Para corregir el rendimiento de conducción del automóvil, se utilizan inclinaciones tanto longitudinales como transversales.
En casos raros, no se puede usar un resorte, sino una barra de torsión como elemento elástico en una suspensión de puntal MacPherson ; un ejemplo de tal suspensión es la delantera en el Porsche 911 , o incluso un resorte transversal que reemplaza la horquilla o actúa en tándem con él [1] . Además, el resorte en una suspensión de este tipo no está necesariamente ubicado alrededor del puntal del amortiguador; por ejemplo, en el Mercedes-Benz W124 y muchos automóviles con plataforma Ford Fox , el resorte y la suspensión delantera del puntal MacPherson se montaron por separado . .
La suspensión de puntal MacPherson se puede usar tanto para las ruedas delanteras como para las traseras. Sin embargo, en los países de habla inglesa, una suspensión de la rueda trasera similar se denomina comúnmente "suspensión de Chapman" ( Eng. Chapman strut ). En la práctica doméstica, el término "vela colgante" o "vela oscilante" se utiliza a veces con el mismo significado.
En comparación con la suspensión de doble horquilla, el puntal MacPherson es inferior en términos de cinemática (principalmente debido a un cambio significativamente mayor en la inclinación durante los golpes de compresión y rebote), transmite vibraciones y ruidos a la carrocería en mucha mayor medida, toma ocupa mucho espacio en altura, y también más difícil de mantener debido a la necesidad de desmontar todo el bastidor, por ejemplo, para reemplazar o reparar un amortiguador.Pero tal suspensión es más barata y tecnológicamente más avanzada en producción, compacta en ancho y tiene una masa pequeña, lo que llevó a su aplicación más amplia en la práctica de la industria automotriz moderna.
La suspensión lleva el nombre de un ingeniero estadounidense de Ford, Earl Steel MacPherson, quien la desarrolló en la segunda mitad de la década de 1940, cuando aún era empleado de GM y trabajaba en un proyecto diseñado para el mercado estadounidense, pero no entró en la producción en serie de un automóvil Chevrolet ligero y económico Cadet [2] , y luego utilizado por primera vez en un automóvil de producción del modelo Ford Vedette de 1948 , producido por la sucursal francesa de la compañía [3] . Más tarde, se usó en el Ford Zephyr (1950) y el Ford Consul (1951), que también afirman ser los primeros autos a gran escala con tal suspensión, ya que la planta de Poissy que produjo la Vedette inicialmente tuvo grandes dificultades para dominar el nuevo modelo.
De hecho, las suspensiones con montantes guía (pero sin brazo inferior) que precedieron al montante MacPherson se utilizaron mucho antes, hasta finales del siglo XIX, y en la década de 1920, el ingeniero de FIAT Guid Fornaka desarrolló un tipo de suspensión con un puntal de palanca y guía, muy similar a "MacPherson"; se cree que MacPherson aprovechó parcialmente sus desarrollos [4] .
Otra línea de desarrollo que condujo a este tipo de suspensión es una especie de suspensión delantera sobre dos brazos transversales de longitud desigual, en la que el resorte en un solo bloque con un amortiguador se movió hacia el espacio sobre el brazo superior. Esto hizo que la suspensión fuera más compacta, descargó la rótula inferior de la transmisión de fuerzas verticales y permitió que el semieje con la bisagra pasara entre las palancas en un automóvil con tracción delantera.
Reemplazando el brazo superior con una rótula y un amortiguador y un resorte ubicado arriba con un puntal amortiguador que establece la trayectoria del movimiento de la rueda con una bisagra giratoria montada en el guardabarros del ala, MacPherson recibió un compacto, estructuralmente simple y económico. suspensión con cinemática que lleva su nombre, en una forma algo simplificada repitiendo la suspensión en doble horquilla.
En la versión original de tal suspensión, desarrollada por el mismo MacPherson, la rótula estaba ubicada en la continuación del eje del amortiguador; por lo tanto, el eje del amortiguador también era el eje de rotación de la rueda. Posteriormente, por ejemplo, en los Audi 80 y Volkswagen Passat de las primeras generaciones, la rótula comenzó a desplazarse hacia el exterior de la rueda, lo que permitió desplazar el eje de rotación de la rueda hacia el exterior del eje de la cremallera y de este modo obtener valores positivos, cero o incluso negativos más pequeños del hombro de rodaje . [una]
Esta suspensión recibió distribución masiva solo en los años setenta, cuando finalmente se resolvieron los problemas tecnológicos, en particular, la producción en masa de puntales de amortiguador con el recurso necesario. Debido a su capacidad de fabricación y bajo costo, este tipo de suspensión encontró rápidamente una aplicación muy amplia en la industria automotriz, a pesar de una serie de desventajas.
En los años ochenta, hubo una tendencia hacia el uso generalizado de puntales MacPherson, incluso en automóviles grandes y relativamente caros ( Audi 100 , Mercedes-Benz W124 , Opel Senator , casi toda la gama de modelos BMW de la segunda mitad de los años 70 - principios 90s y otros, así como muchos modelos americanos). Sin embargo, posteriormente, la necesidad de un mayor crecimiento en las cualidades técnicas y de consumo llevó a que muchos automóviles relativamente caros volvieran a la suspensión de doble horquilla ( Audi A4 y A6 , Mercedes-Benz W210 , modelos más nuevos de BMW ), que es más cara de fabricar. pero tiene una mejor cinemática y mejora el confort de conducción.
MacPherson diseñó su suspensión para instalarla en todas las ruedas de un automóvil, tanto delanteras como traseras; en particular, así fue como se usó en el proyecto Chevrolet Cadet . Sin embargo, en los primeros modelos de producción, la suspensión de su diseño se usó solo en la parte delantera, y la parte trasera, por razones de simplificación y reducción de costos, permaneció tradicional, dependiente con un eje de transmisión rígido sobre resortes longitudinales .
Recién en 1957 , el ingeniero de Lotus , Colin Chapman, aplicó una suspensión similar a las ruedas traseras del Lotus Elite , razón por la cual se denomina comúnmente "suspensión Chapman" en los países de habla inglesa. Pero, por ejemplo, en Alemania no se hace tal diferencia, y la combinación "suspensión trasera con puntal MacPherson" se considera bastante aceptable [1] .
Con el desarrollo activo de la suspensión neumática, los elementos neumáticos comenzaron a ocupar el lugar de los amortiguadores clásicos. Por un lado, esto hizo posible ajustar el nivel de espacio libre y reducir las sacudidas; por otro lado, la suspensión neumática independiente es la más difícil y costosa de fabricar y operar.
Debido a esto, el puntal MacPherson casi nunca se usa en: