汽車理論

本書分別從路面與輪胎的相互作用角度出發，根據作用在汽車上的外力特性，分析了與汽車動力學有關的汽車各主要性能，包括地面力學性能、動力性、燃油經濟性、制動性、操縱穩定性、行駛平順性和通過性等。分章節介紹了各使用性能的評價指標與評價方法，建立了有關的動力學方程，分析了汽車及其部件的結構形式與結構參數對各性能的影響，闡述了進行性能預測的基本計算方法，並結合國家標準，對性能的實驗方法做了簡單的介紹。

培養汽車專業人才、加快汽車產業發展，對促進我國國民經濟的發展具有重要的戰略意義。作者結合多年來的科學研究與教學實踐經驗，在參考國內外大量課程成果的基礎上，本着系統性、知識性、實用性的原則，特編寫此書，力求突出汽車專業基礎理論知識及其與汽車工業的結合與應用。 本書分為八章，分別為車輛地面力學、動力性、燃油經濟性、動力裝置參數的選擇、制動性、操縱穩定性、平順性和通過性。 本書可作為高等院校汽車專業及其相關專業的教材，也可作為高職高專、成人教育等汽車工程類專業教材及其相關專業的教材，還可供相關工程技術人員和汽車服務業、維修業人員閲讀參考。 ^[1] 

第1章地面輪胎力學特性

1.1作用在輪胎上的力和力矩

1.1.1輪胎的座標系

1.1.2輪胎六分力

1.2輪胎的縱向力學特性

1.2.1滾動阻力

1.2.2穿水阻力

1.2.3前束阻力

1.3輪胎的側向力學特性

1.3.1輪胎的側偏特性

1.3.2回正力矩——繞Oz軸的力矩

1.3.3有外傾角時輪胎的滾動

1.4輪胎模型

思考題與練習題

第2章汽車的動力性

2.1汽車的動力性指標

2.2汽車的驅動力與行駛阻力

2.2.1汽車的驅動力

2.2.2汽車的行駛阻力

2.2.3汽車行駛方程

2.3汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖

2.3.1驅動力行駛阻力平衡圖

2.3.2動力特性圖

2.4汽車行駛的附着條件與汽車的附着率

2.4.1汽車行駛的附着條件

2.4.2汽車的附着力與地面法向反作用力

2.4.3作用在驅動輪上的地面切向反作用力

2.4.4附着率

2.5汽車的功率平衡

思考題與練習題

第3章汽車的燃油經濟性

3.1汽車燃油經濟性的評價指標

3.1.1燃油經濟性評價指標

3.1.2汽車燃油經濟性測試標準

3.2汽車燃油經濟性的計算

3.3影響汽車燃油經濟性的因素

3.3.1使用方面

3.3.2汽車結構方面

3.4汽車動力性、燃油經濟性試驗

3.4.1路上試驗

3.4.2室內試驗

思考題與練習題

第4章汽車動力裝置參數的選定

4.1發動機功率的選擇

4.1.1根據最高車速計算發動機最大功率

4.1.2用比功率確定發動機最大功率

4.2最小傳動比的選擇

4.2.1最小傳動比的選擇

4.2.2由最高擋動力因數D0max來確定最小傳動比

4.3最大傳動比的選擇

4.4傳動系擋位數與各擋傳動比的選擇

4.4.1傳動系擋位數的選擇

4.4.2中間各擋的傳動比

4.5利用燃油經濟性加速時間曲線確定動力裝置參數

思考題與練習題

第5章汽車制動性

5.1制動性的評價指標

5.2制動時車輪受力

5.2.1地面制動力

5.2.2制動器制動力

5.2.3制動器制動力、地面制動力及附着力之間的關係

5.2.4制動過程中車輪的運動狀態與附着係數的關係

5.3汽車的制動效能及其恆定性

5.3.1制動效能的評價指標

5.3.2制動距離分析

5.3.3制動效能的恆定性

5.4制動時汽車的方向穩定性

5.4.1汽車的制動跑偏

5.4.2制動時後軸側滑與前軸轉向能力的喪失

5.5前、後製動器制動力的比例關係

5.5.1制動時地面對前、後車輪的法向反作用力

5.5.2理想的前、後製動器制動力分配曲線

5.5.3具有固定比值的前、後製動器制動力與同步附着係數

5.5.4前、後製動器制動力具有固定比值的汽車制動過程的分析

5.5.5利用附着係數與制動效率

5.5.6防抱制動裝置

5.6汽車駐車制動性

5.7汽車制動性的試驗

思考題與練習題

第6章汽車的操縱穩定性

6.1汽車的操縱穩定性的評價方法及指標

6.1.1汽車操縱穩定性包含的內容

6.1.2車輛座標系

6.1.3客觀評價方法及其試驗標準

6.1.4基於駕駛員模型的人車閉環主觀評價

6.2線性二自由度汽車模型對前輪角階躍輸入的響應

6.2.1線性二自由度汽車模型

6.2.2前輪角階躍輸入下進行的汽車穩態響應——等速圓周行駛

6.2.3前輪角階躍輸入下的瞬態響應

6.2.4橫擺角速度頻率響應特性

6.3汽車操縱穩定性與懸架的關係

6.3.1汽車的側傾

6.3.2側傾時垂直載荷在左右車輪上的重新分配及其對穩態響應的影響

6.3.3側傾外傾——側傾時車輪外傾角的變化

6.3.4側傾轉向

6.3.5變形轉向——懸架導向裝置變形引起的車輪轉向角

6.3.6變形外傾——懸架導向裝置引起的外傾角的變化

6.4汽車的側翻

6.4.1剛性汽車的準靜態側翻

6.4.2帶懸架汽車的準靜態側翻

6.4.3汽車的瞬態側翻

6.5汽車操縱穩定性的路上試驗

6.5.1蛇行試驗

6.5.2轉向瞬態響應試驗(轉向盤轉角階躍)

6.5.3轉向瞬態響應試驗(轉向盤轉角脈衝輸入)

6.5.4轉向回正性能試驗

6.5.5轉向輕便性試驗

6.5.6穩態迴轉試驗

6.5.7轉向盤中間位置操縱穩定性試驗

思考題與練習題

第7章汽車行駛平順性

7.1概述

7.2人體對振動的反應和平順性的評價

7.2.1人體對振動的反應

7.2.2平順性的評價方法

7.3路面不平度的統計特性

7.3.1路面不平度的功率譜密度

7.3.2空間頻率功率譜密度Gq(n)化為時間頻率功率譜密度Gq(f)

7.3.3路面對四輪汽車的輸入功率譜密度

7.4汽車振動系統的簡化

7.5單質量系統的振動

7.5.1單質量系統的自由振動

7.5.2單質量系統的頻率響應特性

7.5.3單質量系統對路面隨機輸入的響應

7.6車身與車輪雙質量系統的振動

7.6.1運動方程與振型分析

7.6.2雙質量系統的傳遞特性

7.6.3車身加速度、懸架彈簧動撓度和車輪相對動載的幅頻特性

7.6.4在路面隨機輸入下系統振動響應均方根值的計算

7.7“人體座椅”系統的振動

7.7.1“人體座椅”系統的傳遞特性

7.7.2“人體座椅”系統的參數選擇

7.8汽車平順性試驗和數據處理

7.8.1平順性試驗的主要內容

7.8.2平順性試驗數據的採集和處理

思考題與練習題

第8章汽車通過性

8.1汽車通過性評價指標及幾何參數

8.1.1汽車支承通過性評價指標

8.1.2汽車通過性幾何參數

8.2車輛的掛鈎牽引力

8.2.1鬆軟地面的物理性質

8.2.2車輛在鬆軟地面上的掛鈎牽引力

8.3間隙失效的障礙條件

8.3.1頂起失效的障礙條件

8.3.2觸頭失效的障礙條件

8.4汽車越過台階、壕溝的能力

思考題與練習題

參考文獻 ^[2]