1.2 汽车底盘演变

车辆底盘的功用是将动力装置的动力进行适当的转换和传递，使之适应车辆行驶和作业的要求，并保证车辆能在驾驶人操纵下正常行驶。同时底盘也是整机的基础，在其上安装车辆的发动机、车身、工作装置及其各种附属设备，使车辆能够正常工作。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系统四部分组成。

1. 汽车传动系的发展

汽车刚刚问世时，大多采用发动机后置、后轮驱动的方式，从发动机到后轮之间分散地采用链轮和齿轮传递动力。1893年，美国的杜里埃兄弟在汽车上首次使用了干式单片离合器，同时采用了差速器后桥；1894年，法国的本哈特和拉瓦索发明了齿轮变速器；1898年，法国雷诺汽车公司首次使用了传动轴；1902年，皮尔里斯发明了汽车万向节；1913年，美国派克特汽车推广应用了弧齿锥齿轮主减速器后桥；1928年，派克特汽车在后桥上采用了双曲线主减速器后桥；1928年，美国凯迪拉克轿车采用了带同步器的变速器。1948年，别克轿车采用了与行星齿轮机构组成一体的液压变矩器，这就是现在液力自动变速器的原型。1886年，德国奔驰公司就将V形橡胶带式无级变速器（CVT）安装在该公司生产的汽油机汽车上。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖。

2. 汽车转向系的发展

汽车行驶过程中，需要经常改变行驶方向，即所谓的转向。这就需要有一套能够按照驾驶人意志使汽车转向的机构，它将驾驶人转动转向盘的动作转变为车轮（通常是前轮）的偏转动作。内燃机汽车发明者本茨在他发明的三轮汽车上首次采用了所谓的齿轮齿条式转向器，靠一根操纵杆控制，类似舵柄。1908年，福特T型汽车采用了行星齿轮转向器；1923年，美国的马尔斯采用了滚珠蜗杆转向器，这便是最早的循环球式转向器；1928年，美国的戴维斯采用了液压动力转向器，经26年才为汽车工业所采纳。20世纪50年代，在美国的一些大型轿车上出现了动力转向；1966年，美国轿车上开始采用可伸缩的转向柱。现如今，动力转向系统已在各种汽车上得到广泛的应用。

3. 汽车制动系的发展

最原始的制动控制只是驾驶人操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的重量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自重的增加，助力装置对机械制动器来说已十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。当时的林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空助力器的鼓式制动器。

随着科学技术及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg轿车率先使用了液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才得到普遍应用。20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就之一就是防抱死制动系统（ABS）的应用和推广。1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱死制动系统在汽车上的应用；1969年，福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，奔驰推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年，美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器一体化的ABS。1992年，ABS的世界装车量已超过1000万台，世界汽车ABS的装车率已超过20%。一些国家和地区如欧洲、日本、美国等已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。

4. 汽车悬架的发展

自从汽车发明以来，工程师们就一直在研究如何将汽车的悬架系统设计得更好。最初的汽车悬架系统是采用马车的弹性钢板，效果当然不会很好。1900年，美国人哈德福特制成了第一个汽车减振器，并将它装在奥兹莫比尔轿车上。1921年，英国得利兰德汽车公司生产第一个使用扭杆弹簧悬架的汽车。1933年，美国的费尔斯通公司研制成了第一个实用的空气弹簧悬架。同年，门罗公司为赫德森轿车研制了双向筒液压减振器。直到目前，这种筒式减振器的结构也没有很大改变。1934年，通用汽车公司采用了前螺旋弹簧独立悬架。1938年，别克汽车第一次将螺旋弹簧应用到汽车后悬架上。1950年，福特汽车公司的麦弗逊制成了麦弗逊式独立悬架，这种悬架成为轿车上应用较多的悬架形式。1984年，林肯大陆轿车采用了可调整的空气悬架系统，从此电控悬架开始在汽车上应用。

5. 汽车轮胎的发展

早期的汽车采用钢制或木制的车轮，这种车轮使得汽车颠簸严重，舒适性堪忧，而橡胶轮胎的出现促进了汽车进一步的发展。1834年，橡胶之父查尔斯·固特异受焦炭炼钢的启发，开始进行软橡胶硬化的试验。经过无数次失败后，在一个偶然的机会，发现了硫化橡胶受热时不发黏而且弹性好，于是硬化橡胶诞生了，橡胶轮胎制造业从此应运而生。1845年，英国一个铁匠获得了第一个橡胶充气轮胎的专利权。他用涂有橡胶的帆布制成内胎，外面包上皮革以抵抗粗糙路面对它的磨损，然后充入空气。1900年，实心橡胶轮胎几乎普及。为了提高实心轮胎的性能，当时的制造商在橡胶内胎中填充了五花八门的东西作为减振材料。实心胎的应用一直持续了很长时间，但要提高实心胎的性能有很大的局限性，人们又把眼光投向了充气轮胎。

1895年，法国人米其林把1888年发明的自行车充气轮胎经过改良后安装在汽车上，参加巴黎—波尔多的比赛。1911年，美国哈德门轮胎和橡胶制品公司的财务管理员菲利普，在亚利山大·施特劳斯的文件中发现了施特劳斯于1894年的一次发明，即可织物在一个方向上拉伸而在另一个方向上却不变。于是他们公司利用这一发明，推出了成套的内外胎，即用橡胶和织物织成外胎，里面装上橡胶内胎。至此，充气轮胎取得了完全的成功，汽车才真正穿上了现代化的“鞋子”。1946年，米其林轮胎公司推出了子午线轮胎；1948年，美国古德奇公司制成了无内胎汽车轮胎。

如今，汽车轮胎的发展趋势是子午线、无内胎化和扁平化。