汽车理论教学大纲

汽车理论教学大纲

Vehicle Dynamics

课程编号：0802000276 学时/学分：40/2.5

一、大纲说明

本大纲根据汽车服务工程、车辆工程专业2010年版培养计划制定。

（一）教学对象：汽车服务工程、车辆工程专业三年级本科生。

（二）课程性质及教学目的与要求：

1．课程性质：专业课。

2．教学目的：能运用科学和方法和手段，分析和计算汽车所受到的外力，并且对汽车的各项使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、

行驶平顺性及通过性进行分析和预测。

3．教学基本要求：掌握作用于汽车上的外力特性，掌握与汽车动力性有关的汽车各主要使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶

平顺性及通过性的分析方法及其评价指标与评价方法，通过建立汽车的有

关动力学方程，分析汽车及其部件的结构形式与结构参数对和使用性能的

影响，掌握进行汽车性能预测的基本计算方法，汽车性能试验的基本方法

和步骤。

（三）主要先修课程和后续课程：

先修课程：理论力学，汽车构造，发动机原理。

后续课程：汽车运用，汽车维修，汽车设计。

（四）教学方式与重点和难点：

重点：汽车动力性，经济性，制动性和操纵稳定性，汽车传动系参数的选择。

难点：操纵稳定性，平顺性。

教学方式：授课与试验相结合。

（五）考核方式：平时考核+笔试

二、教学内容

（一）汽车动力性

Ⅰ．汽车的动力性指标

Ⅱ．汽车的驱动力与行驶阻力

1、汽车驱动力；

2、汽车行驶阻力；

3、汽车行驶方程。

Ⅲ．汽车驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图

1、汽车驱动力—行驶阻力平衡图；

2、汽车动力特性图。

Ⅳ．汽车行驶的附着条件与汽车的附着率

1、汽车行驶的附着条件；

2、汽车附着力与地面法向反作用力；

3、作用在驱动轮上的地面切向反作用力；

4、附着率。

Ⅴ．汽车的功率平衡

Ⅵ．装有液力变矩器汽车的动力性

（二）汽车燃油经济性

Ⅰ．汽车燃油经济性的评价指标

Ⅱ．汽车燃油经济性的计算

Ⅲ．影响燃油经济性的因素

1、使用方面；

2、政策性措施和技术性措施；

3、结构方面。

Ⅳ．装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算Ⅴ．新一代高效率节能汽车的研究

Ⅵ．汽车动力性、燃油经济性试验

1、路上试验；

2、室内试验。

（三）汽车动力装置参数的选定：

Ⅰ．发动机功率的选择；

Ⅱ．最小传动比的选择；

Ⅲ．大传动比的选择；

Ⅳ．动系挡数与各挡传动比的选择；

Ⅴ．用燃油经济性—加速时间曲线确定动力装置参数。

（四）汽车的制动性

Ⅰ．制动性能的评价指标

Ⅱ．制动时车轮的受力分析

1、地面制动力；

2、制动器制动力；

3、地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系；

4、硬路面上的附着系数。

Ⅲ．汽车的制动效能及其恒定性

1、制动距离和制动减速度；

2、制动距离的分析；

3、制动效能的恒定性。

Ⅳ．制动时汽车的方向稳定性

1、汽车的制动跑偏；

2、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失。

Ⅴ．前后制动器制动力的比例关系

1、地面对前、后车轮的法向反作用力；

2、理想的前、后制动器制动力的分配曲线；

3、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数；

4、前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析；

5、利用附着系数与制动效率；

6、对前、后制动器制动力分配的要求；

7、制动防抱死装置。

Ⅵ．汽车制动性试验

（五）汽车的操纵稳定性

Ⅰ．概述：

1、汽车操纵稳定性包含的内容；

2、车辆坐标系与方向盘角阶跃输入下的时域响应；

3、人—汽车闭路系统；

4、汽车试验的两种评价方法。

Ⅱ．轮胎的侧偏特性

1、轮胎的坐标系；

2、轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线；

3、轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响；

4、回正力矩——绕OZ轴的力矩；

5、有外倾角时轮胎的滚动。

Ⅲ．线性二自由度汽车模型对前轮输入的响应

1、线性二自由度汽车模型运动微分方程；

2、前轮角阶跃输入下的汽车稳态响应——等速圆周行驶；

3、前轮角阶跃输入下的汽车瞬态响应；

4、横摆角速度频率响应特性。

（六）汽车的平顺性

Ⅰ．人体对振动的反应和平顺性评价

Ⅱ．路面不平度的统计特性

Ⅲ．汽车振动系统的简化、单质量系统的振动

（七）汽车的通过性

Ⅰ．汽车通过性评价指标及几何参数

Ⅱ．松软地面的物理性质

Ⅲ．车辆的挂钩牵引力

Ⅳ．牵引通过性计算

Ⅴ．汽车的通过性试验

三、实验内容

1、测定汽车的最高车速各加速能力；

2、测定滚动阻力系数、空气阻力系数；

3、测定等速百公里油耗；

4、测定制动距离、制动减速度；

5、测定汽车的稳态转向特性；

6、测定汽车通过性的几何参数。

四、教学环节及学时分配

（一）教学环节

理论授课+实验+习题作业+考试。

（二）学时分配

《汽车理论》课程教学学时分配

注：其他是指包括课堂讨论、案例教学、现场教学等教学方式。

五、使用教材及必要参考书

1．选用教材：

余志生教授主编，汽车理论，第五版，机械工业出版社，2010年1月。

2．主要参考书：

（1）．[德] M．米奇克著，陈荫三译，汽车动力学，人民交通出版社，1992；

（2）． [德] H-P 威鲁麦特著，车辆动力学：模拟及其方法，北京理工大学出版社，1998；（3）．傅立敏著，汽车空气动力学，机械工业出版社，1998年11月；

（4）．张洪欣编著，汽车系统动力学，同济大学出版社，1996年12月。