Automobile Theory

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Course started: 2019-09-01 — 2020-01-18
选课时间: 2019-09-01 — 2020-01-18
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Course description

汽车理论是车辆工程类专业的必修课程和核心课程,课程内容以车辆动力学性能的理论分析为主,包括车辆纵向动力学(驱动工况和制动工况)、横向动力学(侧向动力学、横摆动力学和侧翻动力学)和垂直动力学(垂直动力学和俯仰动力学)等,课程是以力学为基础,阐述汽车的行驶性能(动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性以及通过性),研究在满足这些性能要求基础上选择汽车设计参数的相关原则,并介绍如何利用现代技术提高汽车行驶性能。课程内容中公式推导细致,定理和性质所涉及的力学和数学知识较多,对学生要求较深的理论背景,学生接受理解起来难度较大。此外,由于课程体系及国内教材将汽车构造、汽车设计作为单独的两门课程,并没有将汽车构造和汽车设计的知识体系融入到汽车理论的课程体系中,学生对汽车构造和汽车设计的学习通常是理论性质的,并没有对真实汽车构造和设计知识深刻理解,这也就导致学生不能更好的理解如何设计汽车以及结构印证理论的要点。

Syllabus

绪论
第一章 汽车的动力性
1.1汽车的动力性指标
1.2汽车的驱动力
1.3汽车的行驶阻力(一)滚动阻力
1.4汽车的行驶阻力(二)空气阻力
1.5汽车的行驶阻力(三)坡度阻力和加速阻力
1.6汽车行驶方程式和汽车行驶条件
1.7汽车的附着力与地面的法向反作用力
1.8作用在驱动轮上的地面切向反作用力
1.9汽车的附着率
1.10四轮驱动汽车的附着率
1.11汽车的驱动力——行驶阻力平衡图
1.12汽车的功率平衡和动力特性图
第二章 汽车的燃油经济性
2.1汽车的燃油经济性
2.2汽车燃油经济性的计算
2.3影响汽车燃油经济性的因素(1)
2.4影响汽车燃油经济性的因素(2)
2.5影响汽车燃油经济性的因素(3)
第三章 汽车动力装置参数的选择
3.1汽车动力装置参数的选择
3.2最小传动比的选择
3.3最大传动比的选择
3.4传动系挡数与各挡传动比的选择
3.5按等比级数分配汽车变速器各挡传动比的优点
3.6利用燃油经济性——加速时间曲线确定动力装置参数(1)
3.7利用燃油经济性——加速时间曲线确定动力装置参数(2)
第四章 汽车的制动性
4.1制动性的评价指标
4.2制动时车轮的受力
4.3制动过程中附着系数的变化规律
4.4硬路面的附着系数
4.5汽车的制动效能及其恒定性
4.6汽车制动距离的计算分析
4.7制动时汽车的方向稳定性(1)
4.8制动时汽车的方向稳定性(2)
4.9前、后制动器制动力的比例关系(1)
4.10理想的前、后制动器制动力分配
4.11前、后制动器制动力的比例关系(3)
4.12前、后制动器制动力的比例关系(4)
4.13前、后制动器制动力的比例关系(5)
4.14利用附着系数与制动效率
05汽车的操纵稳定性
掌握汽车的稳定性的评价指标;轮胎的侧偏特性的理论推导;熟练掌握线性二自由度汽车模型的稳态响应,了解瞬态响应;了解汽车操纵稳定性与悬架、转向的关系与计算分析方法;了解汽车稳定性的控制原理。
课时
5.1 操纵稳定性简述
5.2 轮胎的侧偏特性
5.3线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
5.4 汽车操纵稳定性与悬架的关系
5.5汽车操纵稳定性与转向系的关系
5.6汽车操纵稳定性与传动系的关系
5.7提高操纵稳定性的电子控制系统
5.8汽车的侧翻
06汽车的平顺性
掌握汽车平顺性评价指标、路面的统计特性、汽车振动系统的简化方法;掌握单质量系统振动原理;.掌握车身与车轮双质量系统振动原理。
课时
6.1人体对振动的反应和平顺性的评价
6.2路面不平度的统计特性
6.3汽车振动系统的简化
6.4车身与车轮双质量系统的振动
6.5双轴汽车的振动
6.6“人体—座椅”系统的振动

Learning target

掌握汽车运动学分析方法,理解汽车性能指标的评价方法,学会使用从汽车运动学分析入手到计算汽车行驶性能指标参数的分析手段。

Learning requirement

学习视频,根据完成作业质量,参加讨论发言质量,小测验分数,给出平时成绩。平时成绩占20%。参加结业考试,实验成绩占比10%,考试成绩占比70%。总成绩达到85分,可获得优秀证书;总成绩达到60分。可获得合格证书。

Assessment standard

课程成绩由平时成绩、实验成绩和期终考试三个环节的成绩综合评定产生。通过平时作业、随堂测验与期终考试等对学生专业核心知识、复杂系统方案分析设计能力、环境保护与可持续发展意识等进行考核,通过实验对学生问题发现与解决、方案创新设计、实践动手、书面表达、团队合作、理论联系实际等能力进行考核。

Teaching material

教   材:余志生主编·汽车理论(第五版)·机械工业出版社;
参考书:
(美)Thomas D.Gillespie  著.车辆动力学基础;
  赵六奇,金达锋,译.清华大学出版社;
吴光强 主编.汽车理论.人民交通出版社;
傅立敏 著.汽车空气动力学. 机械工业出版社;
 (英)Julian Happian-Smith 主编.现代汽车设计概论;
   张金柱 译.化学工业出版社;
 汽车行驶性能[阿达姆·措莫托著];
 何光里·汽车运用工程师手册·人民交通出版社;
喻凡 ,林逸 编著.汽车系统动力学. 机械工业出版社;
汽车的性能与试验[景山克三]主编;
 M · 米奇克 ·汽车动力学·人民交通出版社。