Das MacPherson-Federbein ist eine Konstruktion, die nach dem 1949 patentierten Prinzip des US-Amerikaners Earle S.
MacPherson im Fahrwerk von Automobilen, aber auch von Flugzeugen und in Maschinen eingesetzt wird. Es dient zur
schwingungsmechanischen Entkopplung von z. B. Rädern und restlichem Fahrzeug. In Europa wurde es erstmals im englischen
Ford Consul verwendet, der auf der Londoner Automobilausstellung im Oktober 1950 vorgestellt wurde.
Merkmale: Ein MacPherson-Federbein ist zusammen mit dem Querlenker, der Schubstrebe/Stabilisator und
der Spurstange ein komplettes Radaufhängungssystem. Das Federbein besteht im Wesentlichen aus Feder, Stoßdämpfer und
Achsschenkel.
Bei einfachen Ausführungen ist nicht nur der untere Federteller, sondern auch der Achsschenkel mit dem Zylinder des
hydraulischen Stoßdämpfers verschweißt. Mit dem Federbein verschraubte Achsschenkel ermöglichen hingegen das Einstellen
des Sturzes.
Der obere Federteller ist im sogenannten Federbeindom in der Karosserie gelagert, oft über ein Wälzlager. Das Lager ist
nötig, damit die Feder sich beim Lenken gegenüber der Karosserie drehen kann und nicht verspannt wird, denn bei
Lenkbewegungen dreht sich das gesamte Federbein. Der Achsschenkel ist in einem Kugelkopflager (Kugelgelenk) im
Querlenker gelagert.
Ziel ist die Erhöhung von Leistung und Wirkungsgrad des Motors. Durch die Verringerung der Temperatur der zugeführten
Luft ist im gleichen Volumen eine größere Luftmasse enthalten. Dadurch kann proportional mehr Kraftstoff verbrannt
werden; der Ladeluftkühler kann somit die mögliche Abgabeleistung erhöhen.
Ladeluftkühler spielen nicht nur bei starken Motoren und im Renneinsatz eine Rolle, sondern auch beim Downsizing von
Motoren, da die Ladeluftkühlung bei kleineren Motoren mehr Leistung und geringeren Verbrauch ermöglicht. Insbesondere
bei Dieselmotoren sind Ladeluftkühler praktisch unverzichtbar, da mit Saugmotoren und vor allem aufgeladenen Motoren
(ohne Kühlung) die heute gültigen Abgasgrenzwerte nicht eingehalten werden können.
1992 wurden in der damaligen EG-Kommission neue Grenzwerte für die Mindestprofiltiefe von Reifen festgelegt. Europaweit
müssen Sommer- und Winterreifen mindestens 1,6 mm Profil aufweisen, eine Grenze, die in den USA schon seit vielen Jahren
Gültigkeit hat. Unter 4 mm ist die Wintertauglichkeit bei Winterreifen jedoch schon stark eingeschränkt, besonders im Tiefschnee,
da der Reifen den entsprechenden Grip nicht mehr aufbauen kann.
Bei einer Profiltiefe unter 4 mm gilt der Reifen z.B. in Österreich als Sommerreifen. Daher dürfen manche Strecken (vor allen Dingen Pässe)
in Österreich von Fahrzeugen mit Winterreifen, die ein Profil von weniger als 4 mm haben, nicht mehr passieren werden. Ob man
bereits die Mindestprofiltiefe erreicht hat, kann man über die im Profilgrund der Lauffläche integrierten Abriebindikatoren
(TWI - Tread Wear Indicator) erkennen. Diese bilden bei 1,6 mm Restprofil im Profilgrund schmale durchgehende Stege. Die Lage der
Abriebindikatoren ist ganz oben auf der Seitenwand durch kleine Dreiecke und die Buchstaben TWI gekennzeichnet.
Mittelmotor ist die Bezeichnung für die Motoranordnung in Fahrzeugen zwischen den Achsen, im engeren Sinne eine
Motor-Getriebe-Einheit mit dem Motor vor der angetriebenen Hinterachse. Bei mehrspurigen Kraftfahrzeugen ist die
Anordnung hinter bzw. unter den Insassen ein weiteres Merkmal der Mittelmotorbauweise. Im erweiterten Sinn gelten
auch zwischen den Achsen angeordnete Unterflurmotoren als Mittelmotor. Die Motoranordnung unterscheidet sich von der
Frontmotor- und Heckmotoranordnung, wobei die Abgrenzung zum Frontmotor weich ist: Bei Frontantrieb in umgekehrter
Anordnung (Getriebe vorn, Motor dahinter) befindet sich der Motor zwischen den Achsen, gilt dennoch als Frontmotor.
Bei Sportwagen mit weit hinter der Vorderachse angeordnetem Motor wird die Anordnung auch als „Front-Mittelmotor“
bezeichnet, weil das Merkmal „zwischen den Achsen“ erfüllt ist, nicht aber das Merkmal „hinter den Insassen“.
Die Mittelmotoranordnung kommt vorwiegend bei Sport- und Rennwagen zum Einsatz, vereinzelt aber auch bei Vans,
Omnibussen und Lastkraftwagen.
Geschichte: Schon bei Gottlieb Daimlers Motorkutsche von 1886 war der Motor unter und im hinteren
Fußraum eingebaut, aber auch bei anderen frühen Autokonstruktionen findet sich der Motor zwischen den Achsen,
zum Beispiel unter dem Fahrersitz bei den ersten Fahrzeugen von Ford, Packard oder Olds. Die Antriebskraft der quer
eingebauten Motoren wurde mit Ketten auf die Hinterräder übertragen. Der Auto Union 16-Zylinder Rennwagen, der 1933
unter Mitwirkung von Ferdinand Porsche entwickelt wurde, hatte einen Mittelmotor, ebenso wie der Mercedes 150 H, obwohl
das damals noch als Heckmotor-Bauweise bezeichnet wurde. Die britische Rennwagenfirma Cooper baute ab 1955
Sportprototypen und Formel-2-Autos mit Mittelmotor, in der Formel-1-Rennserie sind seit Beginn der 1960er-Jahre alle
Wagen so konstruiert. Im Omnibusbau fand der Mittelmotor nach der Abkehr vom Frontmotor vorübergehend als Unterflurmotor
Verwendung, bevor sich die Heckmotoranordnung als Standard etablierte. Auch verschiedene Lkw-Baureihen, z. B. von Büssing
und MAN, wurden mit Unterflurmotor ausgestattet.
Vor- und Nachteile: Durch den Mittelmotor wird eine annähernd gleichmäßige Gewichtsverteilung auf
Vorder- und Hinterachse erleichtert, vor allem aber eine Massenkonzentration nahe dem Fahrzeugschwerpunkt erreicht.
Aus dieser folgt ein ausgewogenes Fahrverhalten, das weder durch Untersteuern (Gewichtsschwerpunkt im Bugbereich) noch
durch Übersteuern (Gewichtsschwerpunkt im Heckbereich) gekennzeichnet ist. So sind hohe Kurvengeschwindigkeiten möglich.
Da der Großteil des Fahrzeuggewichts im Schwerpunkt konzentriert und deshalb das Massenträgheitsmoment um die
Fahrzeughochachse gering ist, führt das Überschreiten der Haftgrenze in einer Kurve zu einer sehr schnellen, schwer zu
kontrollierenden Drehung des Mittelmotorfahrzeugs. Andererseits erfolgt das Einlenken in eine Kurve sehr spontan, das
Fahrzeug wirkt sehr wendig. Des Weiteren können Rotationsbewegungen um die Querachse/Nickachse (z.B. Brems- und
Anfahrnicken) aufgrund der geringeren Trägheit ausgeprägter auftreten und hierbei den Fahrkomfort sowie die dynamische
Achslastverteilung negativ beeinflussen. Der praktische Nutzwert von Automobilen mit Mittelmotor ist in der Regel
eingeschränkt. Sie weisen oft nur eine einzelne Sitzreihe auf, manchmal sind zwei Kofferräume in Heck und Front
vorhanden. Je nach Bauart eines Fahrzeuges sind Motor und Nebenaggregate bei Reparaturen mitunter schwer erreichbar,
was die Wartungsfreundlichkeit negativ beeinflussen kann.
Da die äußeren Bug- und Heckbereiche von Mittelmotorfahrzeugen nicht vom Antriebsaggregat in Anspruch genommen werden,
können weiträumigere Knautschzonen gestaltet werden. Dies erhöht die passive Sicherheit der Insassen. Des Weiteren
können aerodynamische Vorteile bei der Gestaltung der Frontpartie entstehen.
Eine zunehmend häufiger verwendete Sonderform des Mittelmotors ist der Front-Mittelmotor, der zwischen der Vorderachse
und der Fahrgastzelle eingebaut wird. Diese Bauform ähnelt im praktischen Nutzwert dem konventionellen Antrieb und war
insbesondere bei Vorkriegsfahrzeugen sehr stark verbreitet.
Der Mittelmotor wird vorwiegend mit Hinterradantrieb kombiniert. Damit hat er die Vorteile des kompakten Antriebs,
verbunden mit der günstigen Schwerpunktlage. Der Vorteil ist beim Front-Mittelmotor nicht mehr gegeben, da hier auf
eine Kardanwelle und ein separates Achsdifferential bzw. auf die Transaxle-Bauweise zurückgegriffen werden muss.
Es gibt auch die Verbindung des Mittelmotors mit Allradantrieb, was jedoch einen wesentlich aufwendigeren Triebstrang
um den Motor herum erfordert.