第一章 汽车的动力性 1
第一节 汽车的动力性指标 1
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力 2
一、汽车的驱动力 3
二、汽车的行驶阻力 7
三、汽车行驶方程式 17
第三节 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 20
一、驱动力-行驶阻力平衡图 20
二、动力特性图 22
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 23
一、汽车行驶的附着条件 23
二、汽车的附着力与地面法向反作用力 24
三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力 27
四、附着率 28
第五节 汽车的功率平衡 32
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性 33
第七节 电动汽车的动力性 40
一、概述 40
二、电动汽车的结构和特点 41
三、电动汽车的动力性指标 45
四、纯电动汽车的动力性 45
五、混合动力电动汽车的动力性 49
参考文献 53
第二章 汽车的燃油经济性 54
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 54
第二节 汽车燃油经济性的计算 61
第三节 影响汽车燃油经济性的因素 65
一、使用方面 65
二、汽车结构方面 66
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算 72
第五节 电动汽车的经济性 73
一、电动汽车的经济性指标 73
二、纯电动汽车的经济性 74
三、混合动力电动汽车的经济性 78
第六节 汽车动力性、燃油经济性试验 82
一、路上试验 82
二、室内试验 87
参考文献 88
第三章 汽车动力装置参数的选定 90
第一节 发动机功率的选择 90
第二节 最小传动比的选择 93
第三节 最大传动比的选择 95
第四节 传动系档数与各档传动比的选择 95
第五节 利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数 99
一、主减速器传动比的确定 100
二、变速器与主减速器传动比的确定 100
三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定 101
第六节 计算机仿真技术在发动机-整车系统性能匹配优化中的应用简介 103
一、发动机的性能匹配优化 104
二、发动机-整车系统性能匹配优化 107
三、驾驶性能的计算机仿真 109
参考文献 111
第四章 汽车的制动性 113
第一节 制动性的评价指标 113
第二节 制动时车轮的受力 114
一、地面制动力 114
二、制动器制动力 114
三、地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系 115
四、硬路面上的附着系数 115
第三节 汽车的制动效能及其恒定性 121
一、制动距离与制动减速度 121
二、制动距离的分析 121
三、制动效能的恒定性 125
第四节 制动时汽车的方向稳定性 126
一、汽车的制动跑偏 127
二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失 128
第五节 前、后制动器制动力的比例关系 132
一、地面对前、后车轮的法向反作用力 132
二、理想的前、后制动器制动力分配曲线 133
三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数 134
四、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 135
五、利用附着系数与制动效率 138
六、对前、后制动器制动力分配的要求 141
七、辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响 144
八、防抱制动装置 146
第六节 汽车制动性的试验 151
参考文献 154
第五章 汽车的操纵稳定性 155
第一节 概述 155
一、汽车操纵稳定性包含的内容 155
二、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应 157
三、人-汽车闭路系统 159
四、汽车试验的两种评价方法 160
第二节 轮胎的侧偏特性 160
一、轮胎的坐标系 160
二、轮胎的侧偏现象和侧偏力-侧偏角曲线 161
三、轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响 163
四、回正力矩——绕OZ轴的力矩 165
五、有外倾角时轮胎的滚动 167
六、轮胎模型简介 168
第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 170
一、线性二自由度汽车模型的运动微分方程 170
二、前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应——等速圆周行驶 172
三、前轮角阶跃输入下的瞬态响应 178
四、横摆角速度频率响应特性 185
第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系 187
一、汽车的侧倾 188
二、侧倾时垂直载荷在左、右侧车轮上的重新分配及其对稳态响应的影响 194
三、侧倾外倾——侧倾时车轮外倾角的变化 196
四、侧倾转向 198
五、变形转向——悬架导向装置变形引起的车轮转向角 200
六、变形外倾——悬架导向装置变形引起的外倾角的变化 201
第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系 202
一、转向系的功能与转向盘力特性 202
二、不同工况下对操纵稳定性的要求 204
三、评价高速公路行驶操纵稳定性的试验——转向盘中心区操纵稳定性试验 205
四、转向系与汽车横摆角速度稳态响应的关系 207
第六节 汽车操纵稳定性与传动系的关系 208
一、地面切向反作用力与“不足-过多转向特性”的关系 208
二、地面切向反作用力控制转向特性的基本概念简介 210
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统 213
一、极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点 215
二、横摆力偶矩及制动力的控制效果 216
三、各个车轮制动力控制的效果 218
四、四个车轮主动制动的控制效果 219
五、VSC系统的构成 219
六、装有VSC系统汽车的试验结果 219
第八节 汽车的侧翻 220
一、刚性汽车的准静态侧翻 221
二、带悬架汽车的准静态侧翻 222
三、汽车的瞬态侧翻 223
第九节 汽车操纵稳定性的路上试验 224
一、低速行驶转向轻便性试验 224
二、稳态转向特性试验 224
三、瞬态横摆响应试验 225
四、汽车回正能力试验 225
五、转向盘角脉冲试验 226
六、转向盘中心区操纵稳定性试验 227
七、电子稳定控制系统的正弦停滞试验 227
参考文献 228
第六章 汽车的平顺性 230
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 230
一、人体对振动的反应 230
二、平顺性的评价方法 232
第二节 路面不平度的统计特性 233
一、路面不平度的功率谱密度 234
二、空间频率功率谱密度Gq（n）化为时间频率功率谱密度Gq（f） 235
三、路面对四轮汽车的输入功率谱密度 237
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 239
一、汽车振动系统的简化 239
二、单质量系统的自由振动 241
三、单质量系统的频率响应特性 242
四、单质量系统对路面随机输入的响应 243
第四节 车身与车轮双质量系统的振动 249
一、运动方程与振型分析 249
二、双质量系统的传递特性 253
三、车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载的幅频特性 254
四、在路面随机输入下系统振动响应均方根值的计算 256
五、系统参数对振动响应均方根值的影响 257
六、主动悬架与半主动悬架 260
第五节 双轴汽车的振动 266
一、振型分析 266
二、使ωφ＜ωz，减小俯仰角加速度 269
三、计算前、后轮双输入系统振动响应时的单轮输入折算幅频特性 270
四、轴距中心处垂直位移zc和车身俯仰角位移φ对前轴上方车身位移z2f的幅频特性 271
五、车身上任一点P的垂直位移z2p对前轴上方车身位移z2f的幅频特性 273
六、z2p及φ功率谱密度和均方根值的计算 274
第六节 “人体-座椅”系统的振动 276
一、“人体-座椅”系统的传递特性 276
二、“人体-座椅”系统的参数选择 277
第七节 汽车平顺性试验和数据处理 278
一、平顺性试验的主要内容 278
二、平顺性试验数据的采集和处理 279
参考文献 281
第七章 汽车的通过性 282
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 282
一、汽车支承通过性评价指标 282
二、汽车通过性几何参数 282
第二节 松软地面的物理性质 284
一、土壤切应力与剪切变形的关系 284
二、土壤法向负荷与沉陷的关系 285
三、半流体泥浆及雪的密度对通过性的影响 286
第三节 车辆的挂钩牵引力 287
一、车辆在松软地面上的土壤阻力 287
二、松软地面给车辆的土壤推力 290
三、挂钩牵引力 293
第四节 牵引通过性计算 293
第五节 间隙失效的障碍条件 295
一、顶起失效的障碍条件 295
二、触头失效的障碍条件 296
第六节 汽车越过台阶、壕沟的能力 297
第七节 汽车的通过性试验 299
一、通过性试验的主要内容 299
二、土壤参数的测定 299
参考文献 301
习题 302
附录 310
附录A 简化的PAC2002魔术公式轮胎模型 310
附录B 根据SAE J2452标准拟合的部分轮胎参数 314
附录C 一个学生的“汽车理论”课程MATLAB习题编程思路 315