Obecnie najpowszechniejszym typem przedniego zawieszenia jest kolumna MacPhersona. Sprawdźmy jak jest zbudowany tzw. MacPherson i gdzie się go stosuje.
Kolumna MacPhersona to rodzaj zawieszenia używanego w pojazdach samochodowych. Została nazwana od nazwiska jej wynalazcy, Earla S. MacPhersona, który zaprojektował to rozwiązanie w latach 40-50 XX wieku. Kolumna MacPhersona jest popularna ze względu na swoją prostotę, skuteczność i niskie koszty produkcji, jak również nieskomplikowaną eksploatację oraz serwis. Poznajmy bliżej jeden z najważniejszych wynalazków w dziedzinie zawieszenia samochodowego zaczynając od odrobiny historii.
Kolumna MacPhersona. Historia powstania i rozwoju
Historia rozwoju kolumny MacPhersona sięga lat 40. XX wieku i związana jest z nazwiskiem jej wynalazcy, Earla S. MacPhersona, inżyniera pracującego dla Ford Motor Company. W 1947 roku Earl S. MacPherson rozpoczął prace nad nowym rozwiązaniem przedniego zawieszenia, które miało zrewolucjonizować sposób, w jaki samochody poruszają się po drogach. Jego celem było stworzenie systemu, który jednocześnie gwarantował precyzyjne prowadzenie, efektywne tłumienie drgań oraz umożliwiał swobodny obrót kół.
Po udanych testach prototypów, kolumna MacPhersona została wprowadzona do produkcji w latach 50. przez Forda. Pierwszym samochodem wyposażonym w to nowatorskie wówczas zawieszenie był Ford Consul. Szybko zyskało popularność ze względu na swoją prostotę konstrukcji i efektywność działania. W kolejnych dziesięcioleciach kolumna MacPhersona stała się powszechnie stosowanym rozwiązaniem w przemyśle motoryzacyjnym. Jej prostota konstrukcyjna, niska cena produkcji oraz skuteczność sprawiły, że coraz więcej producentów samochodów zaczęło ją implementować w swoich modelach.
W miarę rozwoju technologii samochodowej, kolumna MacPhersona była poddawana dalszym udoskonaleniom. Producenci starali się poprawić jej wydajność, zwrotność i komfort jazdy. W tym okresie zaczęła być także stosowana w różnych klasach samochodów, zarówno tych miejskich, jak i terenowych. W XXI wieku kontynuowano prace nad doskonaleniem kolumny MacPhersona. Zastosowanie zaawansowanych materiałów, takich jak lekkie stopy metali czy kompozyty, miało na celu redukcję masy oraz poprawę efektywności energetycznej. Inżynierowie starali się również dostosować konstrukcję do rosnących wymagań związanych z normami środowiskowymi.
Kolumna MacPhersona – budowa. Z czego składa się tzw. MacPherson?
Geniusz konstrukcyjny kolumny MacPhersona tkwi w zminimalizowaniu elementów zawieszenia do absolutnego minimum. W rezultacie eliminuje się górny wahacz, a kluczowe składniki harmonijnie tworzą jedną integralną całość. Górne mocowanie kolumny opiera się na łożyskowanym kielichu, będącym elementem nadwozia, umożliwiając amortyzatorowi swobodne obracanie się razem ze zwrotnicą. Wyjątkowo długi amortyzator pełni jednocześnie funkcję prowadzącą, zajmując minimalną przestrzeń, gdyż jest umieszczony wewnątrz sprężyny resorującej, a jego dolna część bezpośrednio przytwierdzona jest do zwrotnicy.
Sama zwrotnica, będąca integralną częścią kolumny, łączy kolumnę z nadwoziem za pomocą wahacza poprzecznego, zazwyczaj w formie trójkąta. W przypadku pojazdów z pojedynczym wahaczem, posiadającym jedynie dwa punkty mocowania, dodatkowo stosuje się drążek stabilizatora. Co istotne, kolumna MacPhersona została zaprojektowana w taki sposób, aby sprężyna, amortyzator i zwrotnica stanowiły jednolitą jednostkę resorującą, tłumiącą drgania i kierującą kołem. Konstrukcja opiera się na łożysku, które umożliwia swobodne obracanie przednich kół. Warto jednak zaznaczyć, że nie wszystkie układy zawieszenia, gdzie amortyzator jest umieszczony wewnątrz sprężyny, są układami MacPhersona. Jakie są więc cechy charakterystyczne tego rozwiązania? Otóż tzw. MacPherson musi spełniać poniższe warunki:
- Musi znajdować się na osi przedniej.
- Amortyzator, sprężyna i zwrotnica muszą tworzyć jedną spójną całość.
- Amortyzator musi skręcać się wraz z kierownicą.
- Kolumna musi być połączona tylko z jednym dolnym wahaczem, a od góry przymocowana do kielicha.
Jak działa kolumna MacPhersona?
W czasie jazdy, kiedy koło napotyka nierówności na drodze, sprężyna i amortyzator absorbują energię związana z tym ruchem, a wahacz i łącznik kulowy pozwalają kołu na dostosowanie się do zmieniających się warunków terenowych. To umożliwia utrzymanie właściwego kontaktu kół z nawierzchnią, poprawiając komfort jazdy, stabilność i przyczepność pojazdu.
Kolumna MacPhersona. Podsumowanie
Obecnie kolumna MacPhersona jest jednym z najczęściej stosowanych rodzajów zawieszenia na świecie. Jej uniwersalność sprawia, że znajduje zastosowanie w różnych klasach samochodów, od małych pojazdów miejskich po sportowe auta. Współczesne innowacje skupiają się na dalszym zwiększaniu efektywności, precyzji prowadzenia oraz adaptacji do dynamicznie zmieniających się trendów motoryzacyjnych.
Polecamy również:
