第1章 人类的活动——移动性 1
1.1序言 1
1.2移动性的原因和方式 2
1.2.1定义 2
1.2.2人们的各种活动确定他们的移动性 3
1.2.3货运的运输系统 5
1.2.4对移动性的一些特殊要求 6
1.3移动性的张力场和作用 6
1.4对汽车有重大关系的移动性要求 7
1.4.1一些基本要求 7
1.4.2一些特殊要求 8
第2章 要求与目标冲突 10
2.1产品创新与至今取得的技术进步 10
2.1.1用户的希望 10
2.1.2立法 11
2.1.3汽车技术 13
2.2立法者的要求 18
2.2.1批准上路行驶 18
2.2.2国家的和超国家的法律来源 21
2.2.3交通事故预防（主动安全性） 23
2.2.4减轻交通事故后果（被动安全性） 25
2.2.5对排放与噪声辐射的要求 26
2.2.6其他 29
2.2.7前景 30
2.2.8标准 31
2.3新技术 34
2.4交通事故的研究成果 37
2.4.1数据库 38
2.4.2应用 40
第3章 汽车物理学 43
3.1基本原理 43
3.1.1定义 44
3.1.2行驶阻力和驱动力 45
3.1.3影响汽车燃油消耗的各种因素 47
3.1.4各种动态力 47
3.1.5汽车车身的运动 48
3.1.6力和力矩 49
3.1.7车轮悬架 49
3.1.8转向 49
3.1.9车轮和轮胎 50
3.2空气动力学 50
3.2.1基本原理 50
3.2.2作用范围 52
3.2.3汽车研发顺序 59
3.3热工程 60
3.3.1内燃机冷却 60
3.3.2乘员室的采暖和冷却 65
3.4声学和振动 72
3.4.1引言 72
3.4.2行驶噪声 73
3.4.3发动机噪声 74
3.4.4滚动噪声 78
3.4.5风噪声 80
3.4.6机电噪声 81
3.4.7“格格”声、“嘎吱”声、“叽叽”声 84
3.4.8外部噪声 85
3.4.9振动舒适性 88
3.4.10声学研究过程 90
第4章 造型和新方案 92
4.1设计 92
4.1.1设计的重要性 92
4.1.2设计目标 92
4.1.3设计过程 93
4.1.4具体设计过程 93
4.1.5虚拟设计过程 96
4.1.6模型阶段 96
4.1.7颜色、装饰和个性化 96
4.1.8在产品准备中的设计工作 97
4.1.9决定 97
4.1.10制作设计模型和现代设计 98
4.1.11设计中的感悟 98
4.2汽车方案和组装 100
4.2.1概述和定义 100
4.2.2汽车方案设计 101
4.2.3影响因素和组装的设计范围 113
4.2.4在各汽车等级中选出的汽车方案实例 120
4.2.5汽车方案和在汽车工业实际中的组装过程 124
4.2.6汽车方案的发展 124
4.3新型驱动 125
4.3.1电驱动 125
4.3.2燃料电池驱动系统 133
4.3.3混合动力驱动 146
4.3.4斯特林发动机、蒸汽发动机、燃气轮机、飞轮 155
4.3.5氢气内燃机 161
第5章 动力装置 166
5.1发动机技术基础 166
5.1.1内燃机工作过程 166
5.1.2定义和特征参数 167
5.1.3发动机类型 171
5.1.4设计和发动机力学 178
5.1.5奥托发动机（点燃式发动机） 194
5.2柴油机 227
5.2.1定义 227
5.2.2结构型式 227
5.2.3发明史 227
5.2.4内燃机技术基础 229
5.2.5柴油机燃烧 232
5.2.6喷油系统结构特点 238
5.2.7燃烧过程的结构特征 244
5.2.8定性评价车用柴油机各种燃烧过程 248
5.2.9废气后处理 248
5.2.10柴油 256
5.2.11柴油机燃烧过程仿真 259
5.2.12柴油机的未来 260
5.3增压 268
5.3.1背景 268
5.3.2增压原理 269
5.3.3结构 272
5.3.4发动机与压气机的耦合 273
5.3.5调节 273
5.3.6与增压有直接关系的发动机部件 275
5.3.7其他调节系统 276
5.3.8前景 276
5.4传动系 277
5.4.1概述 277
5.4.2起步部件 281
5.4.3手动换档变速器系统 287
5.4.4自动有级变速器 291
5.4.5无级自动变速器 300
5.4.6变速器电控 304
5.4.7展望 309
5.5全轮驱动、制动和驱动控制 312
5.5.1全轮驱动方案 312
5.5.2驱动和制动控制 325
5.6排气系统 332
5.6.1排气系统的任务 332
5.6.2催化转化器 334
5.6.3柴油机微粒过滤器 334
5.6.4罐装（包壳）和陶瓷反应体的支撑 335
5.6.5消声器 337
5.6.6噪声调谐 338
5.6.7固体噪声 339
5.7汽车电气系统能量管理 340
5.7 1基本状况 340
5.7.2增加电能需要 340
5.7.3电能产生的边界条件 341
5.7.4对电能储存系统的影响 341
5.7.5电能管理（EEM） 342
5.7.6爪极式交流发电机 345
5.7.7电能储存器 348
5.8二冲程发动机的机会与风险 351
5.8.1二冲程发动机工作方式 351
5.8.2二冲程发动机方案 352
5.8.3开发重点 352
5.8.4归纳与评价 356
5.9常规的和代用的燃料 357
5.9.1能源和机动性 357
5.9.2对燃料的要求 358
5.9.3石化燃料 361
5.9.4生物燃料 363
5.9.5氢气 364
5.9.6对代用燃料的挑战 366
第6章 车身 369
6.1车身结构 369
6.1.1自承载车身 369
6.1.2空间框架 380
6.1.3钢车身轻型结构研究 389
6.1.4敞篷轿车 395
6.1.5车身前部模块 401
6.2车身材料 402
6.2.1历史回顾 402
6.2.2方案和结构 403
6.2.3对车身材料的要求和设计准则 405
6.2.4车身的典型材料 407
6.2.5车身所用材料品种实例 413
6.2.6不同材料的混合结构 414
6.2.7特制材料的生产技术 419
6.3表面保护 422
6.3.1表面保护的好处 423
6.3.2表面保护的开发和生产 424
6.3.3前景 431
6.4汽车内部空间 431
6.4.1人机工程学和舒适性 431
6.4.2通信系统和导航 444
6.4.3车内舒适性/热舒适性 451
6.4.4汽车内部配置 459
6.5汽车安全性 469
6.5.1概述 469
6.5.2汽车安全性范围 470
6.5.3交通事故统计数据 472
6.5.4生物力学和保护规范 474
6.5.5对车身的准静态要求 478
6.5.6汽车动态碰撞 479
6.5.7乘员保护 483
6.5.8乘员拉回系统与汽车的相互作用 488
6.5.9侧向碰撞 491
6.5.10兼容性 493
6.5.11在开发安全性部件时的计算机辅助设计 496
6.5.12总结 499
第7章 底盘 501
7.1前言 501
7.1.1“底盘”的定义 501
7.1.2底盘任务 501
7.1.3行驶动力学和作用在底盘上的各种力 503
7.1.4基本的目标冲突 508
7.1.5前景 509
7.2制动系 510
7.2.1前言 510
7.2.2制动系部件 517
7.2.3传感器 533
7.2.4制动功能和辅助系统 536
7.2.5新的和未来的制动系统结构 547
7.3轮胎、车轮和防滑链 553
7.3.1引言 553
7.3.2轮胎结构 554
7.3.3对轮胎的要求 554
7.3.4轮胎将力传递给路面 559
7.3.5作为整个汽车系统的组合件的轮胎 564
7.3.6未来的轮胎工艺 567
7.3.7车轮 571
7.3.8防滑链 579
7.4底盘设计 582
7.4.1车轮悬架运动学 582
7.4.2弹性运动学 585
7.4.3车轮悬架 595
7.4.4减振、阻尼、稳定器 599
7.4.5转向系 612
7.4.6主动转向系 628
7.5评价准则 638
7.5.1行驶性能的主观评价 638
7.5.2行驶性能的客观评价 639
7.6燃料系统 646
7.6.1法规和用户特有的规范 646
7.6.2燃料箱在汽车上的布置 648
7.6.3燃料供给系统方案 649
7.6.4燃料箱 649
7.6.5燃料供给系统 651
7.6.6燃料过滤 653
7.6.7燃料体积测量装置 653
7.6.8活性炭过滤器（AKF） 654
7.6.9前景 655
7.7代用能量载体的燃料供给系统 656
7.7.1要求 656
7.7.2法规 656
7.7.3压力罐和低温罐在汽车上的布置 656
7.7.4天然气和氢气压力罐的燃料系统 657
7.7.5低温液化气罐和燃料供给系统 659
7.7.6发展趋势 659
第8章 汽车电气/电子/软件 662
8.1汽车电气/电子/软件的意义 662
8.1.1概述 662
8.1.2对电子系统开发过程和新技术的新要求 664
8.1.3系统工程 664
8.1.4新技术设计：AUTOSAR 669
8.1.5前景 670
8.2汽车电气系统 672
8.2.1汽车电气系统的组成 672
8.2.2设计规范 674
8.2.3汽车电气系统结构 683
8.2.4电气系统开发过程 687
8.2.5开发趋势 690
8.3汽车通信系统 693
8.3.1概述 693
8.3.2电线连接的通信系统 694
8.3.3无线通信系统 697
8.3.4总结与展望 700
8.4电磁兼容EMV 700
8.4.1抗自干扰 701
8.4.2抗外部电磁场干扰 701
8.4.3抗远程干扰 702
8.4.4标准和指令 702
8.4.5 EMV安全保护 703
8.5功能领域 703
8.5.1导言 703
8.5.2照明设备 703
8.5.3仪表板总成—人性化仪表 717
8.5.4信息、娱乐/多媒体 720
8.5.5驾驶人辅助系统 729
8.5.6遥控 740
8.6人—机相互作用 744
8.6.1驾驶人—汽车系统 745
8.6.2信息传递 746
8.6.3简单认识驾驶人模型 747
8.6.4测量驾驶人工作强度、负荷、肌肉张力 748
8.6.5模拟 749
8.7软件登记 750
8.7.1软件课题的前言 750
8.7.2软件开发过程 751
8.7.3成功因素 753
8.7.4底层软件结构解耦和软件平台 754
8.7.5软件产品系列 754
8.7.6应用领域 755
8.7.7对汽车软件的工程挑战 756
8.7.8潜力 758
8.7.9组织上的挑战 758
8.8现代控制工程法 760
8.8.1对汽车控制系统的一些要求 760
8.8.2现代控制器设计方法 760
8.8.3对现代各种控制器设计方法的评价 764
8.8.4前景 764
第9章 材料和生产方法 766
9.1回顾 766
9.2现代汽车材料 768
9.2.1汽车上各材料组所占的质量分数 768
9.2.2材料性能的提高 770
9.2.3连接技术的进步 793
9.2.4在零件成型和原型方面的进步 797
9.2.5环境友好方面的进步 806
9.2.6汽车上的纳米技术 811
9.3材料的竞争 817
9.4汽车用的滚动轴承 818
9.4.1概述 818
9.4.2汽车滚动轴承设计和计算基础 819
9.4.3汽车滚动轴承的润滑功能和润滑油 822
9.4.4小结、开发潜力 824
第10章 产品设计过程 825
10.1在产品设计过程中的同步工程和产品管理 825
10.1.1概述 825
10.1.2产品设计过程 826
10.1.3产品规划 829
10.1.4创新管理 831
10.1.5产量、设计任务书、法规 832
10.1.6方案开发 832
10.1.7产品数据管理（PDM ） 833
10.1.8产品寿命周期管理（PLM） 834
10.1.9批量生产开发 835
10.1.10批量生产汽车陪同（全程陪同） 839
10.1.11前景 839
10.2早期开发阶段的汽车方案 840
10.2.1概述 840
10.2.2顺序 841
10.2.3实例 843
10.2.4前景 845
10.3在汽车开发中的计算和仿真 845
10.3.1概述 845
10.3.2在PEP中的CAE过程和必要的配备 845
10.3.3使用领域和方法 849
10.3.4零件制造过程仿真 858
10.3.5优化 860
10.4测量、试验技术 862
10.4.1简要回顾 862
10.4.2汽车制造中的测量和试验技术基础 863
10.4.3选择的一些实例 868
10.4.4测量和试验技术效果 870
10.5质量管理 873
10.6汽车的使用和维护 875
10.6.1前言 876
10.6.2可维护性和可靠性 877
10.6.3寿命周期成本 880
10.6.4车间服务过程中的组织 882
10.6.5合理的维护设计 883
10.6.6策略与方案 887
第11章 赛车 891
11.1汽车赛车运动史 891
11.2赛车的技术进步 892
11.3赛车运动规则 894
11.4各种比赛等级和赛车技术特征说明 894
11.5赛车运动的安全性 908
第12章 汽车与交通——如何向前发展 910
12.1在希望、科学、现实的张力场中的汽车和交通 910
12.2构建整个交通系统 910
12.3交通技术和管理 914
12.4交通组织机构管理 915
12.5结束语 916
第13章 前景——向何处去 918