Affjedringskinematik og køretøjsdynamik
Affjedringskinematik beskriver, hvordan hvert hjul bevæger sig og ændrer retning, når affjedringen arbejder, eller styringen drejes. Køretøjsdynamik beskriver, hvordan kræfter, masse, dæk og disse bevægelser virker sammen under acceleration, bremsning, sving og kørsel over ujævnheder.
Geometri og kraft er forskellige synsvinkler
En kinematisk analyse starter med faste punkter, arme, led og deres tilladte bevægelse. Den kan beregne hjulvandring, camber, toe, styreaksens placering, bevægelsesforhold og geometrisk rullecenter uden først at antage en bestemt fjeder- eller dæmperkraft.
En dynamisk analyse tilføjer masse, inerti, dækkræfter, fjedre, dæmpere, krængningsanordninger, eftergivelige bøsninger, aktuatorer og tid. Resultatet afhænger af hastighed og belastning såvel som geometri. To affjedringer med ens statisk hjulindstilling kan derfor reagere forskelligt på grund af hjulstivhed, dæmpning, eftergivelighed, uaffjedret masse eller styresystemer.
Se Suspension Construction for de fysiske konstruktioner, der skaber bevægelserne.
Hjulvandring og hjulindstilling
Indfjedring, også kaldet bump eller jounce, reducerer afstanden mellem hjul og karrosseri. Udfjedring, eller rebound, øger den. Camber og toe kan ændre sig gennem vandringen. Styrebevægelsen ændrer også hjulplanet og dækkets kontaktflade i forhold til køretøjet.
Ingeniører fastlægger disse kurver i stedet for kun at vurdere hjulindstillingen ved normal kørehøjde. Det anvendelige område skal tage højde for krængning, nikning, nyttelast, bremsning, drivmoment, vejinput og den resterende afstand til et ind- eller udfjedringsstop.
Fjedre, dæmpere og bevægelsesforhold
Hjulet bevæger sjældent fjederen eller dæmperen præcis samme afstand. Monteringsposition og ledgeometri skaber et bevægelsesforhold, så komponentens stivhed og dæmpning ikke direkte svarer til værdierne ved hjulet. Forholdet kan også ændre sig gennem vandringen.
Fjedre bærer lasten og bestemmer en stor del af forholdet mellem kørehøjde og hjulstivhed. Dæmpere skaber hastighedsafhængig kraft for at styre svingninger og overgangsbevægelser. Krængningsstabilisatorer og aktive systemer tilføjer kræfter, der kobler eller uafhængigt styrer hjul- og karrosseribevægelse.
Se Suspension Springs, Suspension Dampers og Active Suspension for komponenternes mekanismer.
Karrosseribevægelse og lastoverførsel
Heave er lodret karrosseribevægelse, pitch er rotation om køretøjets tværakse, og roll er rotation om længdeaksen. Affjedringsgeometri og kraftelementer styrer karrosseriets reaktion, men fjerner ikke den lastoverførsel, som acceleration og massemidtpunktets højde skaber.
Rullecentre, anti-dive og anti-squat beskriver geometriske kraftveje. De kan ændre, hvor meget af en karrosserireaktion der bæres gennem armkræfter frem for fjederudbøjning. De fjerner ikke den underliggende langsgående eller tværgående lastoverførsel.
Eftergivelighed og virkelig hardware
Bøsninger, beslag, arme, hjælperammer og karrosseri deformeres under kraft. Elastokinematik beskriver de ændringer i hjulindstilling og position, som eftergiveligheden skaber. Den kan afstemmes til at filtrere hårdhed eller give en nyttig styrereaktion, men kraftigt slid eller skader kan give uønsket toe, camber, støj og ustabilitet.
Hele affjedringen skal derfor vurderes gennem vandring, styring, belastning, temperatur, tolerancer og tid. Ét statisk mål eller én maksimal kraft kan ikke beskrive dens adfærd.