Как было рассмотрено в Главе 15, любой упругий элемент является устройством, которое временно запасает механическую энергию, когда он сжимается, а отдает ее только тогда, когда расширяется. Основная задача любого упругого элемента — запасти максимум энергии, имея легкий вес и небольшой размер. Любой упругий элемент обладает жесткостью, которая оценивается коэффициентом жесткости, выражаемым как отношение нагрузки, вызвавшей сжатие на определенное расстояние (например, фунты на дюйм или килограммы на сантиметр). Точно так же любой упругий элемент имеет «собственную частоту», при которой он колеблется, если его предварительно сжать, а затем отпустить. Эта частота — функция степени жесткости упругого элемента и нагрузки, прикладываемой к нему. Будет справедливым рассуждение, что собственная частота увеличится, особенно задней подвески, если увеличится груз в автомобиле.


Инженеры, разрабатывающие шасси, могут выбирать из большого разнообразия упругих элементов, когда конструируют подвеску. Независимо от выбора появляются компромиссы. Одним из критических факторов является выбор степени жесткости. Очень мягкий упругий элемент дает возможность колесу легко воспринимать отдельные удары, но приводит к снижению собственной частоты, что на холмистых дорогах может вызвать плавающие ощущения, которые расстраивают некоторых пассажиров. Низкая степень жесткости также приводит к большому перемещению колес, и при наличии большой неровности колесо может выбрать весь свой ход и произойдет контакт с отбойником, который устанавливается для предотвращения разрушительного удара металла о металл в подвеске (по такой же причине требуются ограничительные ремни, которые ограничивают ход колеса вниз, когда кузов подскакивает вверх при возможном отрыве колеса от дороги). Мягкие, длинно-ходные подвески требуют создания больших колесных арок и уменьшают пространство внутри салона. С другой стороны, сверхжесткие упругие элементы вызывают резкие, неприятные реакции на неровных дорогах. При этом увеличивается собственная частота колебаний, и это может также вызывать дискомфорт (различные части человеческого тела имеют собственные частоты колебаний, которые могут попасть в резонанс с колебаниями подвески). Таким образом, выбор степени жесткости упругого элемента всегда компромисс; но имеются способы, которые могут помочь в решении этого вопроса. Например, один из способов — создать упругий элемент, в котором жесткость не постоянна, а увеличивается по мере его сжатия.


Стоит отметить еще два фактора: первый заключается в том, что шины тоже (чрезвычайно жесткие) упругие элементы, и при полном анализе поведения системы нужно принимать их в расчет. Во-вторых, возможно, это будет удивительно для обычного наблюдателя — наличие амортизатора оказывает незначительное влияние на основную степень жесткости упругого элемента. Даже очень жесткий амортизатор будет изменять степень жесткости не более чем на 10%.


В течение многих лет, начиная от первых автомобилей, использовались многолистовые рессоры. Сегодня огромное большинство легковых автомобилей применяет витые пружины, хотя остаются популярными торсионы и существуют некоторые более сложные, альтернативные упругие элементы.