Was genau ist eine Parabelfeder? Und ist sie wirklich besser als eine Standard-Blattfeder?
Die einzelnen Blätter eines standardmäßigen, semi-eliptischen, mehrblättrigen Federpakets werden aus Streifen aus wärmebehandeltem Stahl mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt gestanzt und anschließend gebogen. Sie haben einen mehr oder weniger rechteckigen Querschnitt und eine einheitliche Dicke und Breite die Länge des Blattes (außer in einigen Fällen, wenn die Enden abgerundet sind oder die Ecken ausgespart sind). Wenn ein einzelner Flügel an einem Ende an einem einfachen Drehpunkt befestigt ist und am anderen Ende einen beweglichen Bügel frei drehen kann, widersteht er einer ziemlich gleichmäßigen Biegung während seiner gesamten Bewegung. Um die Festigkeit, d. h. die Tragfähigkeit, zu erhöhen und den Widerstand zu erhöhen, werden unter der oberen Platte zunehmend kürzere Platten angebracht, die mit schwimmenden Halterungen, die die Bewegung nicht einschränken, locker an Ort und Stelle gehalten werden. Wenn das Federpaket zusammengedrückt wird, gleitet jedes Blatt gegen das benachbarte Blatt. Diese Reibung zwischen den Blättern führt zu einem selbstdämpfenden Effekt – anders als beispielsweise eine Schraubenfeder, die einen geringen Innenwiderstand aufweist und fast ausschließlich auf einen Stoßdämpfer (Dämpfer) angewiesen ist, um Schwingungen zu kontrollieren.
Diese Reibung zwischen den Blättern beeinträchtigt jedoch auch die Fahrqualität einer Blattfeder sowie ihre Nachgiebigkeit – die Fähigkeit, sich vollständig zusammenzudrücken oder auszudehnen. Und dieser Effekt verstärkt sich, wenn die Feder schmutzig und/oder rostig wird. Einige Hersteller (z. B. OME) verbauen an den Blattspitzen austauschbare Anti-Friction-Pads, die spürbar helfen, das Problem aber nicht beheben.
Betreten Sie die Parabelfeder.
Während es von der Seite betrachtet schwer zu erkennen ist, folgt die Dickenverjüngung einer Parabelfeder einer komplexen mathematischen Formel. Eine Parabelfeder verjüngt sich nicht einfach gerade von der Mitte des Blattes bis zum Ende, sondern sieht aus wie eine extrem gestreckte Version der Abbildung unten. Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, ist die Konstruktion und Herstellung wesentlich schwieriger, dh teurer, als einfach flache Stahlstücke auszustanzen und so viel davon aufzustapeln, dass eine Last getragen werden kann.
Die Ergebnisse sind es jedoch wert. Ein Parabelblatt ist nicht nur in seiner Funktionsweise progressiv, es ist auch fast so nachgiebig wie eine Schraubenfeder, da es keine innere Reibung und Spannung gibt. Theoretisch würde ein einziges parabolisches Blatt ausreichen, um als Feder zu fungieren; Aufgrund der Konsequenzen, wenn das Blatt bricht, bestehen die meisten Parabelfedersätze für Fahrzeuge jedoch aus mindestens zwei Blättern, und das untere Blatt ist an jedem Auge vollständig militärisch umwickelt, um die obere Feder einzudämmen, falls sie brechen sollte. Diese Blätter berühren sich nur am Federsitz in der Mitte und an den Enden, so dass es praktisch keine Reibung zwischen den Blättern gibt. Die meisten Bausätze enthalten außerdem eine frei schwebende Überlastklappe, die nur bei hoher Belastung oder Kompression einrastet. Die folgenden Abbildungen stammen aus einem (sehr technischen) von Researchgate veröffentlichten Artikel über das Design von Blattfedern, der hier zum Lesen oder Herunterladen verfügbar ist.