汽车电子类课程设计
汽车电工电子技术课程设计

汽车电工电子技术课程设计设计目的汽车电工电子技术是汽车电子专业必修的基础课程,该课程主要涵盖汽车电气电子原理、电路设计、电子元器件及故障诊断等方面的知识。
本课程设计旨在帮助学生深入了解汽车电子技术,掌握汽车电路设计及故障排除方法。
同时,通过本次课程设计,学生能够熟练运用电子元器件进行汽车电路搭建,并能根据实际故障情况进行现场检测和诊断。
设计内容本次课程设计将涵盖以下内容:1.汽车电子原理及电路设计2.基本电子元器件的应用和选择3.汽车电路故障排除课程设计一:汽车电子原理及电路设计本课程设计主要着重讲解汽车电路设计的基本原理和方法,包括电气基本理论、汽车电路电路分析、电路设计方法和电路模拟等内容。
通过实验和案例分析,学生将学习到如何根据车辆的特点进行电路设计,并能够对设计的电路进行合理化的优化。
课程设计二:基本电子元器件的应用和选择本课程将学习到基本电子元器件的应用和选择,包括二极管、晶体管、可变电阻及电容二极管等元器件的特性及应用。
同时,本课程中还将包括大功率IGBT、MOS管、SCR、TVS及Zener等元器件的应用和选择,以及部分进口车型应用的高端电子元器件的应用知识。
课程设计三:汽车电路故障排除在本课程设计中,学生将学习到如何分析和排除汽车电路故障。
在此基础上,还将进行案例分析,并通过实验操作来提升学生的技能水平。
这将有助于学生掌握汽车电子故障排除技巧和方法,提高汽车维修技能。
设计要求为了使本次课程设计更加有效和有意义,学生需要具备一定的理论知识和实践经验。
同时,为确保课程设计的顺利进行,有以下要求:1.学生需要组成3-5人的小组,并根据实际情况自行选定汽车电路设计及故障排除题目。
2.学生需要提交设计报告,报告内容应该包括设计的方案及流程、选择的元器件、设计说明、原理图、电路图和故障排除报告等资料。
3.学生需要参加现场实验和模拟操作,并完成相关实验报告。
学生需要在课程设计前认真阅读相关的课程材料,并准备相关的实验和模拟操作所需的设备和工具。
汽车电子课程设计报告摘要

汽车电子课程设计报告摘要一、课程目标知识目标:1. 让学生理解汽车电子基础元件的工作原理,如传感器、执行器等;2. 使学生掌握汽车电子控制系统的基本组成、功能及其相互关系;3. 帮助学生了解汽车电子技术在实际应用中的发展现状和趋势。
技能目标:1. 培养学生运用汽车电子知识分析问题、解决问题的能力;2. 提高学生设计简单汽车电子控制系统的实践操作技能;3. 培养学生查阅相关资料、技术手册,进行自主学习的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对汽车电子技术的兴趣和热情,激发学生的求知欲;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与创新;3. 增强学生的团队合作意识,培养良好的沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提高学生的综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够掌握汽车电子基础知识,具备一定的汽车电子控制系统设计和应用能力,为未来从事汽车电子领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 汽车电子元件:介绍传感器、执行器、控制器等基础元件的原理、性能参数及应用。
2. 汽车电子控制系统:分析发动机控制、底盘控制、车身控制等系统的组成、工作原理及功能。
3. 汽车电子技术应用:探讨新能源汽车、智能网联汽车等前沿技术,以及其在汽车行业的应用。
4. 实践教学环节:安排汽车电子控制系统设计、调试与故障诊断等实验课程,提高学生的实际操作能力。
教学大纲安排如下:第一周:汽车电子元件概述- 传感器原理与应用- 执行器原理与应用第二周:汽车电子控制系统- 发动机控制系统- 底盘控制系统第三周:汽车电子技术应用- 新能源汽车技术- 智能网联汽车技术第四周:实践教学环节- 汽车电子控制系统设计- 故障诊断与调试教学内容与教材章节关联,注重科学性和系统性,使学生在掌握基础理论知识的同时,能够紧跟行业技术发展,提高实践能力。
汽车维修专业汽车电子技术与维修优秀教案范本

汽车维修专业汽车电子技术与维修优秀教案范本标题:汽车电子技术与维修优秀教案范本一、教案背景介绍及教学目标汽车电子技术与维修是汽车维修专业的核心课程之一,旨在培养学生掌握汽车电子技术领域的知识与技能,为汽车维修与故障诊断提供专业支持。
本教案旨在通过优秀的教学设计与教学方法,帮助学生全面理解汽车电子技术与维修的基本概念、原理及实际应用,并提升学生的实际操作能力。
教学目标包括:1. 掌握汽车电子技术与维修的基本概念和原理;2. 理解现代汽车电子系统的组成与工作原理;3. 掌握汽车电子故障诊断技术与方法;4. 培养学生的实际操作能力。
二、教学内容与学习活动1. 教学内容(1)汽车电子技术基础知识- 汽车电子技术概述- 汽车电子系统的分类与功能- 汽车电子控制单元(ECU)的结构与工作原理(2)汽车电子系统的工作原理与故障诊断- 发动机管理系统的工作原理与故障诊断- 制动系统的电子控制与故障诊断- 空调系统的电子控制与故障诊断- 车载娱乐系统的电子控制与故障诊断2. 学习活动(1)理论讲解与案例分析- 对每个知识点进行详细讲解,并通过实例分析加深学生对概念和原理的理解。
(2)实验操作与实训培训- 利用实验室设备进行汽车电子系统的实际操作和故障诊断训练,帮助学生熟悉操作流程和掌握实际技能。
(3)小组讨论与团队合作- 设置小组讨论的环节,让学生在小组内互相交流,并通过团队合作完成一系列案例分析和综合性实验项目。
三、评估方式与教学资源1. 评估方式(1)课堂表现考核- 考察学生对课堂理论内容的掌握程度,包括参与讨论、回答问题的能力等。
(2)实验操作与报告考核- 要求学生独立完成实验操作,并根据实验结果撰写实验报告,评估学生对汽车电子技术与维修实际操作能力的掌握程度。
2. 教学资源(1)课程教材- 选用权威的汽车电子技术与维修教材,以及相关参考书籍和学术论文,为学生提供系统的教学资源。
(2)实验室设备与工具- 提供完善的汽车电子实验室设备,包括汽车电子故障模拟器、汽车电脑诊断仪等,确保学生能够进行实际操作和故障诊断训练。
北科大汽车电子课程设计

北科大汽车电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解汽车电子系统的基本原理,掌握汽车电路图的阅读与分析方法。
2. 学生能够描述常见汽车电子元件的功能、工作原理及其在汽车中的应用。
3. 学生能够解释汽车电子控制系统的基本工作原理,了解各子系统之间的协同作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决汽车电子电路故障。
2. 学生能够设计简单的汽车电子控制系统,具备初步的工程实践能力。
3. 学生能够运用相关软件工具,对汽车电子控制系统进行仿真与调试。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习,培养对汽车电子技术的兴趣,提高科技创新意识。
2. 学生能够认识到汽车电子技术在节能减排、环境保护等方面的重要作用,增强社会责任感。
3. 学生在团队合作中,学会沟通交流,培养协作精神和解决问题的能力。
课程性质:本课程为汽车电子技术的基础课程,旨在帮助学生建立汽车电子系统的基本概念,提高实践操作能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,对汽车电子技术感兴趣,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用与实践能力的培养。
通过课程学习,使学生能够掌握汽车电子技术的基本原理,具备分析、设计、调试汽车电子系统的能力。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,提高其综合素质。
二、教学内容1. 汽车电子技术概述- 了解汽车电子技术的发展历程、现状及未来发展趋势。
- 熟悉汽车电子系统的基本组成和分类。
2. 汽车电路分析与设计- 掌握汽车电路图的阅读与分析方法。
- 学习汽车电子元件的选型与应用。
3. 汽车电子控制系统- 学习发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统等的工作原理。
- 了解各子系统之间的协同作用。
4. 常见汽车电子元件- 学习传感器、执行器、控制器等常见汽车电子元件的功能、工作原理及应用。
5. 汽车电子控制系统设计- 掌握汽车电子控制系统设计的基本流程和方法。
- 学习使用相关软件工具进行仿真与调试。
汽车维修专业汽车电子技术课程的优秀教案范本汽车电路故障排除与维修

汽车维修专业汽车电子技术课程的优秀教案范本汽车电路故障排除与维修在汽车维修专业中,汽车电子技术课程是非常重要的一门课程。
掌握汽车电子技术能力对于学生来说是必不可少的,因为现代汽车已经越来越依赖于电子系统。
为了帮助学生更好地理解和掌握汽车电子技术的相关知识和技能,教案在课程设计中起着至关重要的作用。
本文将给出一份优秀的教案范本,主题为"汽车电路故障排除与维修"。
一、教学目标通过学习本节课程,学生应能够:1. 理解汽车电子技术的基本概念和原理;2. 掌握汽车电路故障排除和维修的基本步骤;3. 能够使用合适的工具和设备进行汽车电路故障排除和维修;4. 培养学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容本节课程主要包括以下几个方面的内容:1. 汽车电子技术基础知识讲解;2. 汽车电路故障排除和维修的基本步骤;3. 汽车电子设备和工具的使用方法;4. 汽车电路故障排除和维修实例分析。
三、教学过程教学过程分为以下几个环节进行:1. 导入:通过一个实际案例引发学生对汽车电子技术的兴趣,并介绍汽车电子技术的重要性。
2. 概念讲解:简要介绍汽车电子技术的基本概念和原理,包括电路、传感器、控制单元等。
3. 基本步骤:详细讲解汽车电路故障排除和维修的基本步骤,包括故障诊断、故障检测、故障定位和故障修复等。
4. 工具和设备的使用:介绍常用的汽车电子设备和工具的使用方法,如万用表、示波器、诊断仪等。
5. 实例分析:通过几个实际的汽车电路故障案例分析,让学生掌握如何应用所学知识进行故障排除和维修。
6. 总结:对本节课程的重点内容进行总结,并鼓励学生继续深入学习和探索汽车电子技术。
四、教学方法本教案将采用多种教学方法,包括讲授法、演示法、实践操作等,以帮助学生更好地理解和掌握汽车电子技术的相关知识和技能。
在课程设计中,教师需要注重理论和实践的结合,注重培养学生的动手能力和解决问题的能力。
五、教学评估为了评估学生对本节课程的学习效果,可以采用以下评估方式:1. 检查学生的课堂笔记,评估学生对重点概念和步骤的理解掌握情况;2. 组织小组讨论,让学生共同解决一个汽车电路故障案例,评估学生的协作能力和解决问题的能力;3. 设计一份小测验,对学生的基本知识和技能进行测试评估。
汽车电子装配课程设计报告

汽车电子装配课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解汽车电子基础元件的工作原理及功能;2. 学生掌握汽车电子装配的基本流程和注意事项;3. 学生了解汽车电子系统的组成及其在汽车中的应用。
技能目标:1. 学生能正确识别和使用汽车电子元件;2. 学生具备查阅相关资料,分析汽车电子装配图的能力;3. 学生能够熟练操作工具,完成汽车电子元件的装配与调试;4. 学生能够运用所学知识解决实际汽车电子装配过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对汽车电子技术的兴趣和热情,增强职业责任感;2. 学生形成良好的团队合作意识,尊重他人意见,积极参与讨论;3. 学生树立安全意识,遵守实验操作规程,养成良好的实验习惯;4. 学生关注汽车电子技术的发展趋势,培养创新精神和终身学习观念。
本课程针对高年级学生,结合汽车电子学科特点,注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习,使学生掌握汽车电子装配的基本知识和技能,培养实际操作能力,为今后从事汽车电子行业工作打下坚实基础。
同时,课程强调情感态度价值观的培养,使学生形成积极向上的人生态度和价值观。
课程目标具体、可衡量,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 汽车电子元件基础知识:包括常用传感器、执行器、控制器等的工作原理和功能,对应教材第1章内容。
2. 汽车电子装配工具与设备:介绍常用工具、仪器、设备的使用方法及注意事项,对应教材第2章内容。
3. 汽车电子装配流程:详细讲解汽车电子装配的基本步骤,包括元件安装、线路连接、调试等,对应教材第3章内容。
4. 汽车电子系统实例分析:以实际汽车电子系统为例,分析其组成、工作原理和装配方法,对应教材第4章内容。
5. 汽车电子装配实践:安排学生进行实际操作,包括元件识别、装配、调试等,培养学生动手能力,对应教材第5章内容。
教学内容按照教学大纲安排,共计15课时。
具体进度如下:1. 第1-2课时:汽车电子元件基础知识学习;2. 第3-4课时:汽车电子装配工具与设备认识;3. 第5-8课时:汽车电子装配流程学习;4. 第9-12课时:汽车电子系统实例分析;5. 第13-15课时:汽车电子装配实践。
电子课程设计汽车
电子课程设计汽车一、教学目标本课程旨在通过学习电子课程设计汽车,使学生掌握电子设计的基本原理和方法,培养学生的实际动手能力和创新意识,提高学生运用电子技术解决实际问题的能力。
知识目标:使学生了解电子设计的基本原理和方法,掌握汽车电子系统的基本构成和功能,了解电子元件的性能和应用。
技能目标:培养学生运用电子技术进行汽车设计的能力,提高学生的实际动手能力和创新意识,使学生能够运用电子技术解决实际问题。
情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的热爱和兴趣,增强学生的自信心和自我价值感,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性和应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子设计的基本原理和方法,汽车电子系统的基本构成和功能,电子元件的性能和应用等方面的知识。
具体包括以下几个部分:1.电子设计的基本原理和方法:包括电子元件的基本概念和符号,电子电路的基本组成和分析方法,电子设计的流程和步骤等。
2.汽车电子系统的基本构成和功能:包括发动机电子控制系统,底盘电子控制系统,车身电子控制系统等方面的知识。
3.电子元件的性能和应用:包括电阻、电容、电感等基本元件的性能和应用,晶体管、集成电路等常用元件的性能和应用等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生了解和掌握电子设计的基本原理和方法,汽车电子系统的基本构成和功能,电子元件的性能和应用等方面的知识。
2.讨论法:通过学生的讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神,使学生能够深入理解和掌握所学知识。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解电子技术在汽车设计中的应用,提高学生的实际动手能力和创新意识。
4.实验法:通过实验操作,使学生掌握电子元件的性能和应用,培养学生的实际动手能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用合适的教材,如《电子技术基础与应用》、《汽车电子技术》等,为学生提供系统性的学习资料。
汽车电子技术课程设计
汽车电子技术课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括:1.知识目标:学生需要掌握汽车电子技术的基本概念、原理和应用,包括发动机控制、变速器控制、制动系统控制等。
2.技能目标:学生能够运用所学的知识对汽车电子系统进行故障诊断和维修,具备一定的实践操作能力。
3.情感态度价值观目标:学生应该对汽车电子技术产生浓厚的兴趣,培养积极的学习态度,明白技术对生活的影响,提高对科技创新的认识。
二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和,确保内容的科学性和系统性。
详细的教学大纲将明确教学内容的安排和进度,具体包括:1.汽车电子技术的基本概念和原理:包括电子控制单元(ECU)的工作原理、传感器和执行器的作用等。
2.发动机控制:包括燃油喷射控制、点火控制、排放控制等。
3.变速器控制:包括自动变速器的工作原理、控制策略等。
4.制动系统控制:包括防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制系统(ESC)等。
5.实践操作:包括故障诊断和维修方法的讲解和演示。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法。
包括:1.讲授法:用于讲解基本概念和原理,引导学生理解汽车电子技术的基础知识。
2.讨论法:通过小组讨论,激发学生思考问题,培养学生的批判性思维和团队合作能力。
3.案例分析法:通过分析具体的案例,让学生了解汽车电子技术在实际应用中的工作原理和问题解决方法。
4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,培养实践能力和实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择一本与课程内容相关的教材,作为学生学习的基础资料。
2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生深入学习和拓展知识。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,以直观的方式展示汽车电子技术的工作原理和实际应用。
4.实验设备:准备汽车电子实验设备,让学生能够进行实践操作,加深对知识的理解。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果,将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
汽车电子技术课程设计
汽车电子技术课程设计一、课程设计背景与目的随着汽车行业的发展和进步,汽车电子技术也获得了长足的发展。
汽车电子技术作为汽车工程的重要组成部分,其发展状况直接影响着汽车工业的发展。
因此,汽车电子技术的学习和应用在当前市场上显得尤为重要。
本课程设计主要旨在培养学生汽车电子技术方面的专业技能,扩充学生的汽车工程知识,提高学生应对现代汽车技术和市场需求的能力。
同时,希望该课程能够让学生深入了解汽车电子技术的内部机制和基本原理,提高学生对汽车电子技术的运用和创新思维能力。
二、课程设计内容1. 汽车电子控制系统简介•汽车电子控制系统的分类•随着时间的推移,汽车电子控制系统的演变•汽车电子控制系统在汽车行业中的作用和意义2. 单片机与汽车电子控制系统•单片机在汽车电子系统中的应用•单片机的基本原理和架构•单片机的编程语言及其应用3. 发动机控制系统的设计•发动机控制系统的工作原理•发动机控制系统与汽车电子控制系统的关系•发动机控制系统的主要构成部分和功能4. 车身电子控制系统的设计•车身控制系统的功能和应用•车身控制系统与汽车电子控制系统的关系•车身控制系统的主要构成部分和功能5. 汽车通讯网络技术•汽车通讯网络技术的概念和分类•汽车通讯网络技术的应用和发展趋势•常见的汽车通讯网络技术及其特点三、课程设计形式本课程设计采用理论课程和实践课程相结合的形式。
在理论授课中,通过介绍汽车电子控制系统的基础理论知识、单片机与汽车电子控制系统的原理、发动机控制系统和车身电子控制系统的设计等内容,提高学生的理论分析能力,并培养学生的问题解决能力。
在实践授课中,为学生提供单片机编程实验、汽车电子控制系统的设计及调试等实操课程,使学生将所学知识应用到实践中,提高学生的实际操作技能。
四、课程设计成果通过本课程的学习和实践,学生将掌握汽车电子控制系统的基础理论和实际应用技能,及其相关工具和技术手段。
具体成果如下:1.汽车电子控制系统的基础理论和实际应用技能2.了解单片机的基本原理和架构,并具备单片机编程能力3.能够运用汽车电子控制系统设计并调试发动机和车身控制系统4.能够了解基本的汽车通讯网络技术及其应用五、课程设计评估本课程设计的评估主要采用定期测试、作业考核和课程综合考评相结合的方式。
奔驰汽车电子课程设计
奔驰汽车电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握奔驰汽车电子系统的基本构成及工作原理;2. 学生能够描述奔驰汽车电子控制系统的主要部件及其功能;3. 学生能够解释奔驰汽车电子控制系统中常见传感器的作用及其工作原理。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析奔驰汽车电子控制系统中的故障,并提出合理的解决方案;2. 学生能够运用相关软件工具,对奔驰汽车电子控制系统进行模拟调试;3. 学生能够通过小组合作,完成对奔驰汽车电子控制系统的综合设计。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习,培养对汽车电子技术的兴趣,提高学习的积极性和主动性;2. 学生在学习过程中,养成独立思考、解决问题的良好习惯,增强自信心;3. 学生能够认识到奔驰汽车电子技术在现代汽车产业中的重要性,激发对汽车行业的热爱和责任感。
课程性质:本课程为选修课,适用于对汽车电子技术感兴趣的高中生。
学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,对汽车电子技术有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合课程性质、学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为未来从事汽车电子技术及相关领域工作打下基础。
二、教学内容1. 奔驰汽车电子系统概述- 电子系统基本构成- 电子系统发展历程- 奔驰汽车电子系统特点2. 奔驰汽车电子控制系统主要部件- 发动机控制系统- 变速器控制系统- 制动控制系统- 悬挂控制系统3. 奔驰汽车电子控制系统中常见传感器- 传感器作用及分类- 常见传感器工作原理- 传感器在汽车电子控制系统中的应用4. 奔驰汽车电子控制系统故障分析与解决方案- 故障诊断方法- 常见故障案例分析- 解决方案设计5. 奔驰汽车电子控制系统模拟调试- 模拟调试软件介绍- 模拟调试操作方法- 调试过程中注意事项6. 奔驰汽车电子控制系统综合设计- 设计要求及评价标准- 设计过程指导- 小组合作完成设计教学内容安排与进度:第1-2周:奔驰汽车电子系统概述第3-4周:奔驰汽车电子控制系统主要部件第5-6周:奔驰汽车电子控制系统中常见传感器第7-8周:奔驰汽车电子控制系统故障分析与解决方案第9-10周:奔驰汽车电子控制系统模拟调试第11-12周:奔驰汽车电子控制系统综合设计本教学内容依据课程目标,结合教材内容进行选择和组织,注重科学性和系统性,确保学生能够掌握奔驰汽车电子技术的基本知识和实践技能。
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汽车电子类课程设计(悬架仿真)
(一)悬架简介
悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力连接装置的总称,用以把路面作用于车轮上的各种力和力矩传递到车架上,同时还起到缓和冲击、吸收振动、提高平顺性与乘坐舒适性的作用。
悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。
从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆、筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。
比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。
(二)悬架的结构与工作原理
典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,如图1所示,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。
弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。
(图1 典型结构的悬架示意图)
(1)减振器
功能:减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力。
另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命。
目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式、单筒充气式和双筒充气式三种。
原理:在车轮上下跳过程中,减振器活塞在工作腔内往复运动,使减振器液体通过活塞上的节流孔,由于液体有一定的粘性和液体通过节流孔时与孔壁间产生摩擦,使动能转化成热能散发到空气中,从而达到衰减振动功能。
(2)弹性元件
功能:支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击.弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等。
原理:用具有弹性较高材料制成的零件,在车轮受到大的冲击时,动能转化为弹性势能储存起来,在车轮下跳或回复原行驶状态时释放出来。
(3)导向机构
导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用。
在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。
(三)悬架与路面不平度的数学模型
汽车是一个复杂的振动系统,应根据所分析的问题进行简化。
通常可以将汽车振动系统简化为单质量系统和双质量系统。
在远离车轮部分固有频率的较低激振频率范围,轮胎变形很小,可忽略其弹性与车轮质量,从而得到最简单的单质量系统;当汽车悬挂质量分配系数的数值接近 1 时,可认为前后悬架系统的垂直振动几乎是独立的,此时可以简化为车身与车轮两个自由度的双质量系统。
因双质量系统除了能反映车身部分的动态特性之外,还能反映车轮部分在产生高频共振时的动态特性,更接近汽车悬挂系统的实际情况,因此一般将汽车振动系统简化为双质量系统。
图 2是被动悬架车身与车轮两自由度振动系统模型简图。
其中,m 2 为悬挂质量(车身质量);m 1 为非悬挂质量(车轮质量);K 为悬挂刚度;C 为阻尼器阻力系数;K t 为轮胎刚度.车轮与车身垂直位移坐标为 z 1 、z 2 ,q 为输入的路面不平度函数,坐标原点选在各自的平衡位置,其微分方程为
(图2 悬架两自由度振动系统模型)
(2)路面不平度模拟
路面不平度随机激励时域模型的模拟方法很多,在此采用白噪声法:
其中:q( t)指路面位移;u指汽车前进速度;w (t )指均值为零的高斯白噪声;G q(n0)指路面不平度系数;f 0指下截止频率。
(四)Matlab/Simulink 仿真模型的建立
根据以上建立的物理模型及微分方程,在Matlab/Simulink 环境下建立仿真模型。
图3是通过微分方程组建立起来的悬架系统仿真模型。
被动悬架系统总体模型
路面不平度发生模型
Subsystem1
Subsystem2
(图3 被动悬架系统仿真模型)
(四)仿真结果输出与分析
选择某汽车悬架参数值作为仿真参数,被动悬架系统的参数为:m 1 =24kg 、m 2 =240kg 、K=9475N/m 、K t =85270N/m 、C=754N ·s/m ,汽车行驶车速取 u=20m/s 。
在 Matlab/simulink 环境中,更改路面不平度系数便可得到不同等级的路面模拟,以下均以 B 级路面的不平度作为车辆振动输入。
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(图4 车身位移与路面不平度对比) 车
身
位移
与路
面不
平度 仿真时间
(图5 车身加速度曲线)
(图6 路面不平度加速度曲线)
图4为路面不平度车身位移的对比(图中蓝色线条为车身位移,红色线条为路面不平度),可以看出车身位移的变化曲线较路面不平度曲线有更为光滑的特点,说明在路面不平度的作用下,悬架有效的改善了路面输入的顿挫感,使汽车的乘坐舒适性得到明显的改善。
为了进一步对比说明,图5所示是车身加速度曲线,图6所示是路面不平度加速度曲线(即当车身与车轮之间刚性连接,没有悬架时的车身加速度曲线),从图中对比可以看出,有悬架时,车身的最大加速度也低于0.4m/s2,而若没有悬架,加速度的最大值将达到超过300
m/s2,这也说明悬架的减震效果优越。
参考文献
[1] 余志生. 汽车理论[M]. 北京:机械工业出版社,2012.
[2] 赵玲. 基于SIMULINK的汽车悬架系统动态仿真[J]. 机械,2002.。