MacPherson-Federbein

Das MacPherson-Federbein ist eine Bauart der Einzelradaufhängung, die überwiegend an der Vorderachse von Pkw eingesetzt wird und Dämpfer und Schraubenfeder zu einem einzigen senkrechten Federbein vereint, das zugleich ein tragendes Bauteil der Radführung bildet. Ersonnen vom amerikanischen Ingenieur Earle S. MacPherson und Anfang der 1950er-Jahre bekannt geworden, war es als Mittel gedacht, die Einzelradaufhängung der Vorderachse günstiger, leichter und kompakter zu machen als die vorausgegangenen Doppelquerlenkeranordnungen. Seine Eleganz liegt darin, dass die Dämpfereinheit zugleich als tragendes Glied dient, wodurch ein oberer Lenker gänzlich entfällt.

In seiner üblichen Form besteht das Federbein aus einem Teleskopdämpfer in einem Rohr, um den herum die Schraubenfeder konzentrisch auf Federtellern sitzt. Das obere Ende des Federbeins ist über ein in einem Lager gefasstes Stützlager am Aufbau befestigt, das ein Verdrehen zum Lenken erlaubt, während sein unteres Ende mit dem Radträger oder Achsschenkel verbunden ist. Die Lage des Rades wird unten von einem einzelnen Querlenker geführt, häufig in Verbindung mit einem Stabilisator, der als Führungsglied wirkt. Federt das Rad ein und aus, bewegt sich das gesamte Federbein mit, wobei die Feder gestaucht und die Bewegung vom Dämpfer kontrolliert wird.

Die Hauptvorteile der Konstruktion sind praktischer Natur. Indem sie Feder und Dämpfer zu einer Einheit stapelt und auf den oberen Lenker verzichtet, beansprucht sie quer im Fahrzeug wenig Platz, was im Motorraum Breite für quer eingebaute Motoren und Frontantriebsgetriebe freigibt. Sie kommt mit weniger Teilen aus, ist unkompliziert zu fertigen und zu montieren und vergleichsweise leicht. Diese Eigenschaften machten sie zur natürlichen Wahl für Großserienfahrzeuge, und sie bleibt mit weitem Abstand die weltweit häufigste Vorderachskonstruktion.

Es gibt prinzipbedingte Kompromisse. Da das Federbein hoch baut und die Radgeometrie weitgehend vom einzelnen unteren Lenker und der Eigenbewegung des Federbeins bestimmt wird, hat der Konstrukteur weniger Freiheit, die Sturzänderung über den Federweg zu steuern, als es ein Doppelquerlenker erlaubt. Beim Einfedern kann sich das Rad so neigen, dass die Haftung des Reifens beim harten Kurvenfahren abnimmt, weshalb das MacPherson-Federbein allgemein als weniger präzise in der Geometriekontrolle gilt als ein Querlenkersystem. Seine Bauhöhe kann zudem in den Motorraum oder den Kofferraum hineinragen.

Für die große Mehrheit der Straßenfahrzeuge sind diese Kompromisse gut hinzunehmen, und eine sorgfältige Abstimmung von Geometrie, Lagern und Aufnahme kann ausgezeichnete Ergebnisse liefern. Das MacPherson-Federbein steht innerhalb der größeren Familie der Einzelradaufhängung, nutzt Schraubenfeder und Dämpfer als wesentliche Elemente und bildet das praktische Alltagspendant zu den aufwendigeren und teureren Doppelquerlenker- und Mehrlenkerkonstruktionen.