Gebrochene Federn

Ein „Straßenohrring“ ist ein Begriff, mit dem eine einzelne Spule beschrieben werden kann, die am Straßenrand gefunden wird. Diese Federbruchstücke sind in den letzten Jahren häufiger geworden.

Eine Feder an einem Fahrzeug ist ein Energiespeicher- und -übertragungsgerät. Während Rad und Reifen der Straße folgen, reagiert die Feder auf Unebenheiten der Straße und Bewegungen der Karosserie und des Fahrgestells.

Unter Federrate versteht man das Gewicht, das erforderlich ist, um eine Feder um einen Zoll zusammenzudrücken. Einige Federraten sind linear und ihre Rate nimmt zu, wenn die Feder zusammengedrückt wird. Wenn Sie beispielsweise eine Feder mit 100 Pfund pro Zoll haben, sind für den ersten Zoll Kompression 100 Pfund erforderlich. Für eine Kompression von zwei Zoll sind 200 Pfund erforderlich.

Bei progressiven Federraten sind für den ersten Zoll Kompression möglicherweise nur 100 Pfund erforderlich. Wenn die Federn jedoch zusammengedrückt werden, erhöht sich die Federrate zunehmend. Für den nächsten Zentimeter Kompression könnten 300 Pfund erforderlich sein.

Um eine progressive Feder herzustellen, ändern sich der Durchmesser und die Steigung der Windungen der Feder in bestimmten Bereichen der Feder. Die weicheren Federraten, die kleine Unebenheiten auf der Straße bewältigen könnten, sind an den Enden der Feder angebracht. Die Windungen in der Mitte der Feder verfügen über eine steifere Federrate, um größeren Bewegungen der Aufhängung und der Karosserie entgegenzuwirken. Dies kann jedoch zu Ermüdungserscheinungen in den Bereichen führen, die für eine weichere Federrate ausgelegt sind, da die Federung immer den Kräften in der Aufhängung nachgibt.

Federn bestehen aus Stahl, dem sogenannten Federstahl. Bei diesem Stahl handelt es sich um Stahl mit mittlerem oder niedrigem Kohlenstoffgehalt. Es ist so konstruiert und geschmiedet, dass es keine großen Einschlüsse oder Ablagerungen aufweist. Dadurch hat der Stahl eine hohe Streckgrenze und kann schnell in seine ursprüngliche Form zurückkehren, wenn er nachgibt.

Sobald der Federstahl an die Federfabrik geliefert wurde, kann der Stahl gezogen, gebogen und zu Federn erhitzt werden. Die Ingenieure können den Abstand und die Steigung der Spulen ändern, um unterschiedliche Federraten zu erzeugen. Sie können auch die Geometrie der Feder ändern, indem sie ihr eine Tonnenform verleihen, die sich darauf auswirkt, wie Seitenkräfte absorbiert werden. Auch die Art und Weise, wie die Feder geformt und behandelt wird, kann die Federrate beeinflussen. Leider haben progressive Federkonstruktionen einen Nachteil: Sie können in bestimmten Bereichen ermüden. In diesem Fall kann die Feder brechen.

Das Design einer Feder hängt von vielen Faktoren ab. Ingenieure verwenden Begriffe wie Frequenz und Amplitude, um die Federkonstruktion zu beschreiben. Für den Laien bedeuten diese Begriffe, wie schnell und wie weit sich die Feder bewegen muss. Frequenz und Amplitude werden auf die Fahrqualität, den Schwerpunkt des Fahrzeugs sowie die gefederten und ungefederten Massen abgestimmt.

Ein Bereich der Feder eignet sich möglicherweise hervorragend zur Kontrolle der Körperneigung, ist jedoch möglicherweise zu hart, um ein angenehmes Fahrgefühl zu gewährleisten. Um die Vielseitigkeit der Feder zu erhöhen, können Ingenieure die Spulen so abstimmen, dass sie progressiv sind und die Federrate ändern, wenn sie zusammengedrückt oder bestimmten Kräften ausgesetzt werden.

Federstahl hat auf atomarer oder molekularer Ebene keine einheitliche Struktur. Abhängig davon, wie das Metall gegossen, geschmiedet und gebogen wird, kann die Molekularstruktur des Stahls Korn- und Mikrostrukturen aufweisen, die die Eigenschaften und Leistung der Feder verändern können.

Diese winzigen Strukturen können die Feder während des Zyklus verändern und sogar schwächen. Diese Bewegungen der Suspension führen dazu, dass das Korn und die Mikrostrukturen scheren und schließlich mikroskopisch kleine Risse entstehen. Wenn die Risse in den folgenden Zyklen größer werden, kann es zu einem strukturellen Versagen der Feder kommen.

Autohersteller wünschen sich eine Federung, die ein angenehmes Fahrgefühl auf unebenen Straßen und ein sportliches Ansprechverhalten beim Kurvenfahren bietet. Dies lässt sich nur mit progressiven Federn erreichen. Einige Autohersteller gehen jedoch möglicherweise zu weit und gefährden die Langlebigkeit der Feder.

Der andere Faktor ist die Art und Weise, wie die Federung geschaltet wird, was fahrer- und geografieabhängig sein kann. Wenn ein Fahrer beispielsweise in einer Gegend mit unebenen Straßen lebt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Federn ausfallen, höher als bei demselben Fahrzeug, das möglicherweise nur auf glatten Straßen fährt. Das Gleiche gilt auch für die Distanz, die sie zurücklegen.

Der andere Faktor ist der Zustand der Stoßdämpfer oder Federbeine. Wenn ein Stoßdämpfer oder ein Federbein die Bewegung der Aufhängung nicht kontrollieren kann, schwingt die Feder häufiger und hat einen größeren Bewegungsbereich. Dies kann die Ermüdungsrate erhöhen.

Wenn eine Feder bricht, kann das vielfältige Probleme verursachen. Das erste Symptom ist schlechtes Fahrverhalten und schlechtes Handling. Dies wird durch ungleiche Federraten und Änderungen der Fahrhöhe verursacht. Dies geht typischerweise mit Geräuschen und einem Durchschlagen der Federung einher. Bei Federbeinanwendungen können fehlende Spulen zum Blockieren der Lenkung führen. Schließlich kann die gebrochene Feder in manchen Fällen einen Reifen beschädigen und zu einem plötzlichen Platzen führen.

Abgesehen von all der Wissenschaft und Technik können Sie erkennen, dass Federn eine Verschleißkomponente sind, die überprüft werden muss. Und Sie müssen sich auch darüber im Klaren sein, dass eine Feder, obwohl sie keine wirklich beweglichen Teile im Inneren hat, genauso komplex ist wie ein Kraftstoffinjektor oder ein elektronisches Modul.