Kinematyka zawieszenia i dynamika pojazdu
Kinematyka zawieszenia opisuje ruch i zmianę ustawienia każdego koła podczas pracy zawieszenia lub skrętu kierownicy. Dynamika pojazdu opisuje współdziałanie sił, masy, opon i tych ruchów podczas przyspieszania, hamowania, pokonywania zakrętów i nierówności.
Geometria i siła to różne perspektywy
Analiza kinematyczna zaczyna się od punktów mocowania, wahaczy, przegubów i dozwolonych ruchów. Może obliczać skok koła, pochylenie, zbieżność, położenie osi skrętu, przełożenie ruchu i geometryczny środek przechyłu bez wcześniejszego założenia konkretnej siły sprężyny lub amortyzatora.
Analiza dynamiczna dodaje masę, bezwładność, siły opon, sprężyny, amortyzatory, elementy przeciwprzechyłowe, podatne tuleje, siłowniki i czas. Wynik zależy od prędkości i obciążenia tak samo jak od geometrii. Dwa zawieszenia o podobnej geometrii statycznej mogą więc reagować inaczej z powodu sztywności przy kole, tłumienia, podatności, masy nieresorowanej lub układów sterowania.
Fizyczne konstrukcje tworzące te ruchy opisuje Suspension Construction.
Skok i geometria koła
Ugięcie, zwane też bump lub jounce, zmniejsza odległość między kołem a nadwoziem. Odbicie, czyli rebound, zwiększa ją. Podczas skoku mogą zmieniać się pochylenie i zbieżność. Skręt zmienia też płaszczyznę koła i położenie styku opony względem pojazdu.
Inżynierowie projektują te krzywe zamiast oceniać wyłącznie ustawienie przy normalnej wysokości. Użyteczny zakres musi uwzględniać przechył, pochylenie wzdłużne, ładunek, hamowanie, moment napędowy, wymuszenia drogi i pozostałą przestrzeń do ogranicznika ugięcia lub odbicia.
Sprężyny, amortyzatory i przełożenia ruchu
Koło rzadko porusza sprężynę lub amortyzator dokładnie o tę samą odległość. Położenie montażowe i geometria wahaczy tworzą przełożenie ruchu, dlatego sztywność i tłumienie elementu nie odpowiadają bezpośrednio wartościom przy kole. Przełożenie może też zmieniać się podczas skoku.
Sprężyny przenoszą obciążenie i określają znaczną część związku między wysokością a sztywnością przy kole. Amortyzatory wytwarzają siłę zależną od prędkości, aby kontrolować drgania i stany przejściowe. Stabilizatory i układy aktywne dodają siły sprzęgające lub niezależnie kontrolujące ruch koła i nadwozia.
Mechanizmy elementów opisują Suspension Springs, Suspension Dampers i Active Suspension.
Ruch nadwozia i przenoszenie obciążenia
Heave to pionowy ruch nadwozia, pitch to obrót wokół osi poprzecznej, a roll to obrót wokół osi podłużnej. Geometria i elementy siłowe sterują reakcją nadwozia, ale nie eliminują przeniesienia obciążenia wynikającego z przyspieszenia i wysokości środka masy.
Środki przechyłu, anti-dive i anti-squat opisują geometryczne drogi sił. Mogą zmieniać udział reakcji nadwozia przenoszony siłami w wahaczach zamiast ugięciem sprężyn. Nie usuwają jednak podstawowego podłużnego ani poprzecznego przeniesienia obciążenia.
Podatność i rzeczywiste elementy
Tuleje, mocowania, wahacze, ramy pomocnicze i nadwozie odkształcają się pod obciążeniem. Elastokinematyka opisuje wynikające z tego zmiany ustawienia i położenia. Podatność można dostroić do filtrowania twardości lub uzyskania korzystnej reakcji kierowniczej, lecz nadmierne zużycie lub uszkodzenie może powodować niepożądaną zbieżność, pochylenie, hałas i niestabilność.
Całe zawieszenie trzeba więc oceniać w pełnym zakresie skoku, skrętu, obciążenia, temperatury, tolerancji i czasu. Pojedynczy wymiar statyczny lub siła szczytowa nie opisują jego zachowania.