Kolumna MacPhersona

Kolumna MacPhersona to rodzaj zawieszenia niezależnego, stosowany w przeważającej mierze z przodu samochodów, który łączy amortyzator i sprężynę śrubową w jedną pionową kolumnę pełniącą zarazem rolę elementu nośnego zawieszenia. Pomysł amerykańskiego inżyniera Earle'a S. MacPhersona, rozpowszechniony na początku lat 50., zrodził się jako sposób na uczynienie niezależnego zawieszenia przedniego tańszym, lżejszym i bardziej zwartym niż poprzedzające je układy z podwójnymi wahaczami. Jego elegancja polega na tym, że zespół amortyzatora pełni podwójną funkcję jako element nośny, co całkowicie eliminuje potrzebę górnego wahacza.

W zwykłej postaci kolumna składa się z teleskopowego amortyzatora zamkniętego w tubie, z osadzoną wokół niego współśrodkowo sprężyną śrubową spoczywającą na talerzach sprężyny. Górna część kolumny jest połączona z nadwoziem przez mocowanie z łożyskiem, które pozwala jej obracać się na potrzeby skrętu, natomiast jej dolny koniec łączy się z piastą koła lub zwrotnicą. Położenie koła jest u dołu wyznaczane przez pojedynczy wahacz poprzeczny, często wraz ze stabilizatorem działającym jako łącznik prowadzący. Gdy koło unosi się i opada, cała kolumna porusza się wraz z nim, sprężyna się ugina, a amortyzator panuje nad ruchem.

Główne zalety konstrukcji są praktyczne. Łącząc sprężynę i amortyzator w jeden zespół oraz rezygnując z górnego wahacza, zajmuje ona niewiele miejsca w poprzek auta, co uwalnia szerokość w komorze silnika dla poprzecznie umieszczonych silników i przekładni głównych napędu na przednią oś. Wykorzystuje mniej części, jest prosta w produkcji i montażu oraz stosunkowo lekka. Cechy te uczyniły ją naturalnym wyborem dla aut produkowanych masowo i pozostaje ona z dużą przewagą najpowszechniejszym układem zawieszenia przedniego na świecie.

Występują nieodłączne kompromisy. Ponieważ kolumna jest wysoka, a geometria koła zależy w dużej mierze od pojedynczego dolnego wahacza i ruchu samej kolumny, konstruktor ma mniejszą swobodę kontrolowania zmiany pochylenia koła w zakresie pracy zawieszenia niż przy podwójnym wahaczu. Gdy kolumna się ugina, koło może pochylać się w sposób ograniczający przyczepność opony przy ostrym pokonywaniu zakrętów, dlatego kolumnę MacPhersona uznaje się zwykle za zapewniającą mniej precyzyjną kontrolę geometrii niż układ wahaczowy. Jej wysokość może też wkraczać w komorę silnika lub przestrzeń bagażnika.

Dla zdecydowanej większości aut drogowych kompromisy te warto zaakceptować, a staranne dostrojenie geometrii, tulei i mocowań potrafi przynieść doskonałe efekty. Kolumna MacPhersona mieści się w szerszej rodzinie zawieszenia niezależnego, wykorzystując sprężynę śrubową i amortyzator jako swoje zasadnicze elementy, i stanowi praktyczny, codzienny odpowiednik bardziej zaawansowanych i kosztownych układów z podwójnym wahaczem oraz wielowahaczowych.