서스펜션 시스템의 목적은 두 가지입니다. 고르지 않은 노면을 격리하여 보다 편안한 승차감을 제공하는 것입니다. 고르지 않은 표면을 주행할 때 타이어가 도로와 접촉을 유지하도록 합니다. 속도를 좋아하는 사람들에게 서스펜션 개선의 목적은 핸들링 향상이라는 단 하나의 목적뿐입니다.
코일 스프링은 제조가 쉽고 효율성이 높으며 저렴하기 때문에 서스펜션 시스템에 사용되는 가장 일반적인 유형입니다. 물리학에서 스프링은 저장된 에너지원으로 정의됩니다. 스프링에 고정된 힘이 가해지면 스프링이 변형됩니다. 힘이 제거되면 스프링은 원래 모양으로 돌아가려는 경향이 있습니다. 그러나 스프링 반동의 진폭은 원래 길이를 초과하는 경우가 많습니다. 스프링의 반동으로 인한 자유 진동을 늦추려면 마찰 저항이 필요합니다. 스프링의 자유 진동 속도를 늦추는 것은 일반적으로 충격 흡수 장치의 임무입니다. 일반적인 스프링은 소위(선형 스프링)입니다. 즉, 스프링에 힘이 가해질 때 압축 변형은 Hooke의 법칙: F=KX를 따릅니다. 여기서 F는 적용된 힘, K는 스프링 상수, X는 변형입니다. 예를 들어, 선형 스프링은 40kg의 무게를 지탱할 때 1cm를 압축합니다. 무게가 40kg 증가할 때마다 스프링은 1cm씩 압축됩니다. 실제로 서스펜션 스프링에도 추가적인 압력이 가해집니다. 완전히 확장된 경우에도 스프링은 여전히 압력을 받아 차량에 고정됩니다. 기존의 스프링-및-충격-흡수 서스펜션 설계에서는 스프링이 차체를 지지하고 고르지 않은 노면과 타이어에 가해지는 기타 힘의 충격을 흡수합니다. 이러한 다른 힘에는 가속, 감속, 제동 및 코너링에 의해 스프링에 가해지는 힘이 포함됩니다. 더 중요한 것은 자동차의 견인력을 유지하기 위해 진동 감쇠 중에 타이어와 노면 사이의 지속적인 접촉을 유지해야 한다는 것입니다. 타이어-노면 접촉 개선은 핸들링 개선을 위한 주요 고려 사항입니다. 스프링의 주요 기능은 차량의 편안함을 유지하고 타이어가 지면과 완전히 접촉하도록 유지하는 것입니다. 잘못된 스프링을 사용하면 승차감과 핸들링에 부정적인 영향을 미칩니다. 스프링이 완전히 뻣뻣해졌다고 상상해 보세요. 서스펜션 시스템은 효과적이지 않습니다. 울퉁불퉁한 노면을 만나면 차가 튕겨 나가고 타이어가 땅에서 완전히 떨어지게 됩니다. 가속, 제동 또는 코너링 중에 이런 일이 발생하면 차량의 견인력이 상실됩니다. 스프링이 너무 부드러우면 차가 바닥에 닿기 쉽고 서스펜션 이동 거리가 고갈됩니다. 코너링 중에 자동차가 바닥에 떨어지면 스프링의 운동 계수가 무한대가 되어(압축할 공간이 없음) 즉각적인 체중 이동과 견인력 상실을 초래하는 것으로 간주할 수 있습니다. 차량의 서스펜션 이동 거리가 길면 바닥이 무너지는 것을 피할 수 있지만 차량 높이도 매우 높습니다. 자동차가 높다는 것은 무게 중심이 높다는 것을 의미하며, 이는 핸들링 성능에 결정적인 영향을 미칩니다. 따라서 지나치게 부드러운 충격 흡수 장치는 취급을 방해합니다. 노면이 완벽하게 평평한 경우에는 스프링과 서스펜션 시스템이 필요하지 않습니다. 노면이 거친 경우 타이어가 도로와 접촉할 수 있도록 보다 부드러운 스프링이 필요하며 스프링 이동 거리도 늘려야 합니다. 스프링 강성의 선택은 도로 거칠기에 따라 달라집니다. 도로가 거칠수록 샘물은 부드러워집니다.
그러나 "너무 부드럽다"는 것이 얼마나 부드러운가는 중요한 질문이며 일반적으로 축적된 경험이 필요하며 자동차 제조업체와 레이싱 팀에게 중요한 주제입니다. 일반적으로, 부드러운 스프링은 더 나은 편안함을 제공하고 거친 도로에서 운전할 때 더 나은 견인력을 유지합니다. 그러나 일반 도로에서 주행할 경우 서스펜션 시스템이 수직으로 크게 흔들려 핸들링에 영향을 줄 수 있습니다. 좋은 공기역학적 구성품을 갖춘 자동차의 경우, 소프트 스프링은 속도가 증가함에 따라 차량 높이를 변화시켜 저속과 고속에서 핸들링 특성이 달라집니다.
