Per progettare un buon veicolo, uno dei punti fondamentali è quello di dividere concettualmente lo stesso in due macro componenti, ossia masse sospese e masse non sospese. Per masse sospese si intendono tutti quegli elementi che non sono direttamente a contatto con il manto stradale, per esempio il telaio, mentre le masse non sospese sono quelle che hanno uno scambio di forze con il terreno, quali le ruote.
Risulta chiaro che la connessione di questi due elementi crea delle criticità, in quanto l’obiettivo è quello di mantenere separate in maniera netta le sollecitazioni subite dalle ruote e gli sforzi applicati al telaio e quindi anche ai passeggeri dei veicoli stessi. Se questo è indubbio, bisogna anche puntualizzare che separarli completamente crea problemi alle persone che si trovano a bordo del veicolo perché si muovono senza avere alcuna sensazione di movimento, e questo genera malori. È, quindi, evidente che la soluzione migliore si trovi nel mezzo: un componente in grado di disaccoppiare i movimenti delle ruote da quelli del telaio, ma che al contempo conceda il passaggio di una parte di esse al fine di garantire il comfort degli occupanti. Il componente che realizza questo è la sospensione.
La storia delle sospensioni e le varie soluzioni trovate
Nella storia dei trasporti la prima idea di sospensione della quale abbiamo traccia fu adottata nel quattordicesimo secolo, quando a un ignoto venne l’idea di sospendere il cassone del carro su quattro elementi elissoidali in ferro. Nel secolo successivo, nella città di Kotzce in Ungheria venne introdotta una nuova modifica: il sistema di molleggiamento venne perfezionato, l’abitacolo non poggiava più sul telaio, ma rimaneva sospeso mediante l’uso di catene o cinghie. Questo tipo di carrozza ebbe grande diffusione e in Italia prese il nome di carrozza “alla veronese”. In seguito, le idee per rendere più comodi i viaggi si sviluppano soprattutto con l’arrivo dei veicoli a motore negli ultimi anni dell’Ottocento, quando si giunge al concetto moderno di questo elemento meccanico.
È proprio in questo periodo che vediamo nascere la maggior parte dei progetti e le basi di tutte le tipologie di sospensioni che ancora oggi utilizziamo. Si sviluppano le sospensioni a balestra con le varie geometrie, sospensioni a barre di torsione, tipiche di veicoli multiasse, seguite dalle molle elicoidali, che riducevano gli ingombri rispetto ad una balestra. Vengono ideati sistemi interi, come le sospensioni a quadrilatero, costituite da due elementi trasversali sovrapposti, con ammortizzatore e molla collegati al braccio inferiore. Da queste si sviluppano sospensioni Multilink costituite da più bracci trasversali, al massimo 5, al fine di bloccare i 5 gradi di libertà della ruota da vincolare in maniera tale da permettere solo il moto di oscillazione verticale, ancora utilizzate come sospensioni posteriori.
L’idea che rivoluzionò il concetto di comodità di viaggio, però, giunse nel 1944 per mano di un team di sviluppo della Citroën sotto la guida di Paul Magès e André Lefèbvre.
Il genio francese Paul Magès, padre di svariate invenzioni
Paul Ernest Mary Magès nacque il 9 marzo 1908 ad Aussois, in Savoia. Completate le scuole professionali nell’agosto del 1925 venne assunto presso Citroën come disegnatore. Magès si rivelò una risorsa preziosa per l’azienda francese in quanto oltre a svolgere il suo lavoro con eccezionale rapidità e precisione, suggeriva continuamente nuove idee e soluzioni. Un esempio di questa sua personalità lo si registra alla fine degli anni ’20, quando propose la riorganizzazione completa del reparto “Gutenberg”, la fabbrica dove venivano prodotti i motori. A soli 22 anni, venne nominato da André Citroën in persona capo della programmazione non solo di quel settore, ma anche di altri due: la ferratura e la produzione degli impianti elettrici. Nel 1934 divenne vice-responsabile del dipartimento trasporti. Nel 1936 ristrutturò il reparto riparazioni e nel 1938 fu posto a capo del Super Controllo, la struttura che si occupava di sorvegliare ogni dipartimento tecnico dell’azienda. La Citroën in quegli anni era diretta da Pierre Jules Boulanger, che nel luglio del 1935, dopo la scomparsa del fondatore, ne era diventato presidente.
Proprio quest’ultimo nota la genialità di Magès e lo invita ad unirsi al gruppo di progettisti guidato da André Lefèbvre che era impiegato nella progettazione delle future vetture francesi. In questo gruppo, il primo incarico per Paul Magès fu quello di studiare una sospensione innovativa per la futura 2CV. L’obiettivo era quello di conciliare tenuta di strada e comfort. Questo era un problema, se una sospensione è confortevole, il rischio è che sulle strade sconnesse tipiche delle campagne francesi, le ruote non restino costantemente aderenti al fondo stradale, il che renderebbe molto pericoloso il comportamento del veicolo nelle curve, d’altro canto, con ammortizzatori eccessivamente rigidi, ogni minima asperità comprometterebbe il comfort dei passeggeri.
Cosa contraddistingue le sospensioni idropneumatiche dalle altre
Il modo di lavorare portato avanti da Magès era quello consigliato da Lefèbvre quotidianamente a tutti i suoi collaboratori: partire da un foglio bianco, affrontando il problema della sospensione di un autoveicolo come se niente fosse mai stato sviluppato in passato. La prima intuizione che presentò era di cambiare l’elemento elastico, sostituendo le molle con un pallone riempito di gas. A differenza del metallo, un gas non è soggetto a “pendolarità”. Questo è un effetto tipico di una molla, se la si comprime e poi la si rilascia, questa compirà delle oscillazioni prima di tornare alla sua posizione originale. Per evitare questo nelle sospensioni si interpone un ammortizzatore. Elemento fondamentale negli altri tipi di sospensione, vedeva nella sua regolazione la parte più critica: se fosse stato troppo molle, il veicolo non avrebbe tenuta di strada, al contrario sarebbe eccessivamente rigido e scomodo per gli occupanti.
In questo il gas era la soluzione ideale in quanto quando si ri-espande dopo essere stato compresso, tornerà al suo volume originale, senza oscillazioni. Nella sua esperienza in Citroën, Magès aveva fatto un po’ di pratica con l’idraulica, per esempio per il furgone TUB e per i veicoli industriali pesanti, il disegnatore aveva studiato un sistema di regolazione automatica della frenata in funzione del carico. Questo il dispositivo che verrà perfezionato per essere montato su altri veicoli della casa automobilistica.
Un altro vantaggio: si ottiene in questo modo, una sospensione “autoregolante”, in quanto la comprimibilità non arriverà a zero se non con carichi impossibili. Un gas oppone una resistenza maggiore man mano che viene compresso, senza il rischio di mandarla a pacco, annullando l’effetto desiderato.
Non è possibile posizionare tra l’auto e le sue ruote quattro palloncini, ma è necessario che le sacche di gas siano collegate agli assali della vettura. La soluzione è usare dei pistoni pieni di un liquido che va a sua volta a comprimere il gas, contenuto in sfere munite di un diaframma per evitare che il liquido si unisca al gas.
La base del funzionamento della prima sospensione idropneumatica era questa. Si posizionavano quattro sfere contenti del gas tramite una membrana di gomma chiamata diaframma, prodotta grazie all’esperienza della Michelin. Nel 1948 venne presentata la TPV con una configurazione inedita di sospensioni, in quanto il presidente della Citroën aveva fretta di presentare il nuovo modello. Si montarono molle elicoidali ed ammortizzatori a frizione, con un’interazione tra sospensione anteriore e posteriore. La prima applicazione pratica della sospensione idropneumatica ideata da Magès arrivò nel 1954 con il lancio della Traction Avant 15 Six H, dove la “H” significava proprio Hydropneumatique. In questo caso la soluzione scelta fu un ibrido di sospensioni tradizionali davanti e idropneumatiche autolivellanti dietro, dove la vettura era più soggetta alle oscillazioni dovute al carico.
Dall’anno successivo e per sessant’anni ancora le sospensioni idropneumatiche diventarono l’emblema del confort di guida.
Ultima modifica: 2 Maggio 2023
