Por que las suspensiones MacPherson dominan desde hace 80 años

Como una solucion de la decada de 1940 permitio usar la disposicion transversal y por que las marcas premium volvieron a los dos brazos

Bajo el capot de cualquier automovil de pasajeros con motor montado en posicion transversal, en la zona superior de los guardabarros delanteros, hay dos copas metalicas empotradas. Son los soportes superiores de los puntales de la suspension MacPherson, una construccion que hoy equipa a la abrumadora mayoria de los autos de traccion delantera en el mundo: desde Lada Vesta y Volkswagen Golf hasta Hyundai Tucson y Kia Sportage. Durante casi ocho decadas, este esquema ha mantenido el liderazgo, y hay razones plenamente pragmaticas para una longevidad asi.

Sus origenes se remontan a la decada de 1940. El ingeniero del consorcio General Motors, Earle S. MacPherson, trabajaba en el proyecto de un automovil popular asequible, el Chevrolet Cadet. Ante el habia una tarea clara: reducir al maximo el costo de produccion sin sacrificar la maniobrabilidad ni las cualidades dinamicas.

Suspension MacPherson

Como punto de partida utilizo la suspension clasica de doble brazo, pero la simplifico de forma radical: se elimino el brazo superior y sus funciones se transfirieron al puntal amortiguador. En lugar de dos conjuntos, uno solo. Menos componentes, menores costos y un ensamblaje en linea mas sencillo.

El propio Cadet no llego a la produccion en serie, y MacPherson paso a Ford Motor Company. Fue alli donde la idea recibio una materializacion industrial: en 1948 la suspension aparecio por primera vez en el Ford Vedette de serie, fabricado por la division francesa de la compania. Despues la recibieron el Ford Zephyr y el Ford Consul de comienzos de la decada de 1950.

Al mismo tiempo, el propio concepto de puntal guia no fue una invencion de MacPherson. Ya en 1925, el ingeniero de Fiat Guido Fornaca registro en Estados Unidos una patente de un esquema de principio similar. Sin embargo, fue precisamente MacPherson quien llevo la idea hasta una solucion de serie plenamente desarrollada: anadio un brazo transversal, ajusto la disposicion y aseguro su funcionamiento en la produccion masiva. Por eso toda la gloria quedo asociada a su nombre.

La logica constructiva es completamente clara: el puntal, que integra amortiguador y resorte, cumple la funcion de elemento guia, mientras que abajo la rueda se mantiene con un unico brazo transversal mediante una rotula. La parte superior del puntal se fija al refuerzo interior del guardabarros por medio de un cojinete de apoyo, y la inferior se conecta con la mangueta de direccion. El resorte queda sujeto entre las copas superior e inferior.

El subchasis, sobre el que se alojan los brazos y el mecanismo de direccion, esta unido a la carroceria mediante silentblocks, es decir, casquillos metal-goma que amortiguan las vibraciones. A esta misma estructura se fija la barra estabilizadora, que limita el balanceo de la carroceria en las curvas.

Al pasar sobre una irregularidad, el resorte se comprime, el amortiguador atenúa las oscilaciones, y el brazo con la rotula permite que la rueda se desplace hacia arriba y hacia abajo sin involucrar en el movimiento a toda la carroceria. Cada rueda trabaja de forma independiente, a diferencia de un eje de viga, donde el impacto sobre un lado se transmite parcialmente al otro.

La difusion masiva del esquema se explica por tres factores. Ante todo, por su compacidad en anchura. Fue precisamente esta cualidad la que permitio a los ingenieros colocar el motor y la caja de cambios en posicion transversal; sin tal solucion, el formato moderno del automovil de traccion delantera sencillamente no habria llegado a formarse.

La segunda razon es la simplicidad tecnologica. Un numero reducido de piezas facilita la produccion y acelera el ensamblaje, algo criticamente importante para el segmento de gran volumen. El tercer argumento es la baja masa de los elementos no suspendidos: una suspension ligera filtra mejor las irregularidades y carga menos la carroceria.

En la decada de 1980, incluso fabricantes de los que nadie lo esperaba apostaron por esta construccion. Mercedes-Benz la aplico en el legendario Mercedes-Benz W124, Audi en el modelo "100", y BMW equipaba con puntales MacPherson una parte considerable de su gama desde finales de la decada de 1970. El ahorro de produccion con unas cualidades dinamicas aceptables resulto mas convincente que otros argumentos, y parecia que el esquema de doble brazo pasaba a la historia.

Sin embargo, a mediados de la decada de 1990 los acentos cambiaron. Audi A4 y Audi A6, Mercedes-Benz W210, los modelos actualizados de BMW: en el segmento mas caro, los ingenieros volvieron otra vez a los dos brazos. La razon estaba en la cinematica.

En la suspension MacPherson, al comprimirse, el angulo de caida de las ruedas cambia de manera apreciable, lo que repercute directamente en la maniobrabilidad y en la huella de contacto del neumatico con la carretera. Para un automovil urbano que circula a velocidades de hasta 130-140 km/h, esto no es critico. Para un sedan deportivo que toma curvas al limite de sus capacidades, ya es un factor importante.

No obstante, la construccion se perfecciono de forma constante. En los primeros Porsche 911 se utilizaba una barra de torsion en lugar de un resorte helicoidal, lo que permitia reducir la altura de la parte delantera de la carroceria. En el Mercedes-Benz W124, el resorte y el puntal se separaron: el resorte se colocaba aparte, descargando el soporte superior.

Desde la decada de 1990, los brazos rectos cedieron su lugar a brazos en forma de L, lo que mejoro el comportamiento del automovil al frenar y permitio renunciar al uso de la barra estabilizadora como elemento del brazo. La siguiente etapa fue la introduccion de una mangueta independiente sobre rotulas entre la rueda y el puntal.

Soluciones de este tipo fueron aplicadas por Ford (RevoKnuckle) y Opel (HiPerStrut). Al girar el volante, el puntal permanece inmovil y solo gira la mangueta; esto reduce las reacciones parasitas en la direccion y hace que la retroalimentacion sea mas informativa.

La principal desventaja del esquema se manifiesta en superficies en mal estado. La energia del impacto se transmite a traves del puntal hacia el punto superior de fijacion en el refuerzo interior del guardabarros. El metal delgado en esa zona acumula gradualmente grietas por fatiga, y luego se desarrolla la corrosion. En asfalto de calidad, la vida util de los puntales es alta; sin embargo, en caminos de tierra muy deteriorados se reduce varias veces.

La sustitucion resulta costosa tambien porque es necesario desmontar el conjunto completo; la mayoria de los puntales modernos no son desmontables y se reemplazan exclusivamente como unidad completa.

Precisamente por esta razon la suspension MacPherson no se utiliza en todoterrenos con chasis de largueros, camiones ni automoviles de competicion. En estas categorias se requiere o bien una mayor resistencia, o una cinematica precisa en regimenes extremos, o la combinacion de ambas exigencias. Tales tareas se resuelven con esquemas de doble brazo y multibrazo: mas complejos, pesados y caros, pero que proporcionan mayor precision y resistencia.

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