Kolumna McPhersona - budowa, działanie i najczęstsze usterki

Kolumna McPhersona jest obecnie jednym z częściej spotykanych typów zawieszenia. Stosuje się ją w segmentach A, B, C, D, E, SUV czy Crossover. To o tyle duży fenomen, że technologia nie jest rynkową nowością. Została bowiem opracowana i opatentowana w roku 1949 przez Earle`a McPhersona pracującego dla General Motors. Amerykański inżynier motoryzacyjny miał w swojej pracy prosty cel - chciał zdecydowanie uprościć konstrukcję zawieszenia samochodowego. To bowiem wiązało się z korzyściami i dla kierowców, i dla producentów motoryzacyjnych.

Kolumna McPhersona - głównie zawieszenie przednie

Popularność kolumny McPhersona wzięła się z jej głównej zalety, a mianowicie kompaktowości - w kwestii rozmiarów i ilości elementów. W końcu w tej konstrukcji amortyzator pełni dwie funkcje - nie tylko tłumi drgania pochodzące ze sposobu ukształtowania nawierzchni, ale również stanowi jeden z elementów prowadzących koło. Kolumna McPhersona zazwyczaj jest stosowana w przypadku osi przedniej. Znane są jednak przypadki, w których o nią oparte zostało zawieszenie tylne (np. Alfa Romeo 156).

Zobacz również: Jaka jest rola zawieszenia w aucie?

Jak zbudowana jest kolumna McPhersona? Podstawę dla niej stanowi amortyzator. Ten w górnej części jest mocowany do nadwozia za pomocą łożyska (zwanego też górnym mocowaniem) wykonującego delikatny ruch obrotowy. Dalej pojawia się sprężyna, a w dolnej części wahacz poprzeczny wyposażony w sworzeń (od strony koła) i tuleję (od strony nadwozia). Kluczowym elementem jest też zwrotnica koła. To do niej z jednej strony mocowane są elementy układu kierowniczego w postaci końcówek drążków kierowniczych, a z drugiej łożysko koła. W kolumnie pojawia się też przegub z półosią napędową.

Kolumna McPhersona - trwałość i niska waga

Pomijając kompaktowość, kolumna McPhersona ma szereg zalet. Inżynierowie doskonale wiedzą o tym, że np. pasuje do nadwozia samonośnego, idealnie sprawdza się w pojazdach popularnych o mocy poniżej 250 koni mechanicznych i jest trwała. Nawet jeżeli z czasem jej elementy zużyją się, ewentualne naprawy okażą się tanie. Poza tym gwarantuje stabilność podczas jazdy i hamowania, w stosunku do zawieszenia, w którym konstruktorzy zastosowali dwa wahacze może mieć masę niższą nawet o 30 proc., a do tego pozwala na obniżenie kosztów produkcyjnych.

Zobacz również: Łożysko kolumny McPhersona: objawy awarii, opis, wymiana

Główną wadą kolumny McPhersona jest brak możliwości pełnego odizolowania pracy zawieszenia od nadwozia. Drgania i hałas zawsze w pewnym stopniu będą przenoszone do kabiny pasażerskiej. Co więcej, z konstrukcyjnego punktu widzenia stanowi ograniczenie w kwestii stosowania np. opon o dużej szerokości bieżnika (konieczne jest stosowanie np. dystansów), a do tego jako że kolumna pracuje wokoło własnej osi, podczas obrotów kierownicy zmieniają się kąty pochylenia kół.

Kolumna McPhersona - awarie i wady

Kolumna McPhersona ma jeszcze jedno ograniczenie. A to dotyczy kwestii przenoszenia mocy w przypadku samochodu, w którym siła silnika trafia na przednie koła. Z uwagi na niekorzystne tarcie w gnieździe tłoczyska amortyzatora, poziom przyczepności w czasie jazdy w zakręcie maleje. Jeżeli zatem do kolumny przyłożona zostanie zbyt duża siła, efekt zerwania kontaktu kół z drogą i poślizgu pojazdu będzie się pojawiać bardzo często i może utrudniać eksploatację.

Zobacz również: Zawieszenie McPherson, wielowahaczowe i belka skrętna - jak je poznać?

Kolumna McPhersona nie jest układem mocno awaryjnym. W samochodach fabrycznie nowych bezawaryjnie pokonuje przeciętnie 180 - 220 tysięcy kilometrów. Ostateczny przebieg zależy od rodzaju najczęściej pokonywanych przez kierowcę nawierzchni, a także masy silnika bezpośrednio obciążającego kolumnę. W pierwszej kolejności na ogół poddają się elementy układu kierowniczego w postaci końcówek drążków kierowniczych. Później wymiany wymaga tuleja lub sworzeń wahacza, a przy dużych przebiegach również często amortyzatory, sprężyny czy nawet zwrotnica.