《汽车理论》课程教学大纲 Theory of Vehicle B

《汽车理论B》教学大纲课程编号：课程名称：汽车理论B/TheoryofVehicleB学时/学分：32/2先修课程：《汽车构造》、《随机振动》、《发动机原理》适用专业：能源动力工程专业、工力卓越工程师、非汽车类专业个性课程开课单位：汽车工程学院汽车工程系一、课程的性质与任务本课程为能源动力工程专业、工力卓越工程师专业的专业选/必修课程，也是非汽车类专业个性课程。汽车理论根据作用于汽车上外力的特性，分析了汽车动力学有关的汽车各主要使用性能，介绍了各使用性能的评价指标和评价方法，建立了有关的汽车动力学方程式，分析了汽车及其部件的结构形式与结构参数对名使用性能的影响，说明了对性能进行了预测的计算方法。提供了进行了汽车设计、试验及使用所必须的专业知识。二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1.汽车的动力性汽车的动力性指标。汽车驱的驱动力：发动机的外特性，传动系的机械效率，车轮半径，汽车的驱动力图。汽车的行驶阻力：滚动阻力及滚动阻力系数，空气阻力及空气阻力系数，上坡阻力，加速阻力。汽车的行驶方程式。汽车行驶的驱动与附着条件，附着力。汽车的驱动力一行驶阻力平衡：驱动力一行驶阻力平衡图，利用驱动力一行驶阻力平衡图分析汽车的动力性指标。汽车的动力因数与动力特性图。利用动力特性图分析汽车的动力性指标。汽车的功率平衡。利用功率平衡图分析汽车的动力性指标。2.汽车的燃油经济性汽车燃油经济性的评价指标。1

1 《汽车理论 B》教学大纲 课程编号： 课程名称：汽车理论 B／Theory of Vehicle B 学时/学分：32/2 先修课程：《汽车构造》、《随机振动》、《发动机原理》 适用专业：能源动力工程专业、工力卓越工程师、非汽车类专业个性课程 开课单位：汽车工程学院汽车工程系 一、课程的性质与任务 本课程为能源动力工程专业、工力卓越工程师专业的专业选/必修课程，也是非汽车类专 业个性课程。 汽车理论根据作用于汽车上外力的特性，分析了汽车动力学有关的汽车各主要使用性能， 介绍了各使用性能的评价指标和评价方法，建立了有关的汽车动力学方程式，分析了汽车及 其部件的结构形式与结构参数对名使用性能的影响，说明了对性能进行了预测的计算方法。 提供了进行了汽车设计、试验及使用所必须的专业知识。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容 1．汽车的动力性 汽车的动力性指标。 汽车驱的驱动力：发动机的外特性，传动系的机械效率，车轮半径，汽车的驱动力图。 汽车的行驶阻力：滚动阻力及滚动阻力系数，空气阻力及空气阻力系数，上坡阻力，加 速阻力。汽车的行驶方程式。 汽车行驶的驱动与附着条件，附着力。 汽车的驱动力—行驶阻力平衡：驱动力—行驶阻力平衡图，利用驱动力—行驶阻力平衡 图分析汽车的动力性指标。 汽车的动力因数与动力特性图。利用动力特性图分析汽车的动力性指标。 汽车的功率平衡。利用功率平衡图分析汽车的动力性指标。 2. 汽车的燃油经济性 汽车燃油经济性的评价指标

汽车的燃油经济性计算：汽车发动机的负荷特性与万有特性，汽车稳定行驶时燃油经济性的计算，汽车的加速，减速与停车怠速的耗油量计算。影响汽车燃油经济性的因素：影响汽车燃油经济性的便用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素，提高汽车燃油经济性的途径。3.汽车发动机功率与传动系传动比的选择发动机功率的选择。传动系最小传动比的确定。传动系最大传动比的确定。传动系档数与各档传动比的确定。4.汽车的制动性制动性的评介指标制动时车轮的受力分析：地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的关系。汽车的制动效能：汽车的制动减速度，制动距离，汽车制动效能的恒定性。制动时汽车的方向稳定性：制动跑偏，制动侧滑。前后制动器制动力的比例关系：前、后制动器制动力的理想分配曲线，具有固定比值的前后制动器制动力分配线，同步附着系数及其选择，在附着系数不同的道路上的制动过程分析，减速度分析制动力调节：制动力调节原理，制动系限压阀、比例阀，防抱制动系统5.汽车的操纵稳定性操纵稳定性概述：操纵稳定性概念，车辆坐标系，刚体运动微分方程。轮胎的侧偏特性：轮胎坐标系，轮胎侧偏现象与侧偏特性，影响侧偏特性的诸因素，有外倾角时轮胎的滚动。汽车操纵系统的简化模型对前轮角输入的响应：二自由度汽车的运动微分方程式，汽车的稳态响应，汽车的瞬态响应。6.汽车的行驶平顺性人体对振动的反应和汽车行驶平顺性的评价：人体对振动的反应，汽车行驶平顺性的评价方法与主要指标，研究汽车行驶平顺性的基本方法。路面统计特性：路面功率谱，空间频率谱密度转化为时间频率谱密度，路面输入谱。汽车振动系统的简化。2

2 汽车的燃油经济性计算：汽车发动机的负荷特性与万有特性，汽车稳定行驶时燃油经济 性的计算，汽车的加速，减速与停车怠速的耗油量计算。 影响汽车燃油经济性的因素：影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的 结构因素，提高汽车燃油经济性的途径。 3.汽车发动机功率与传动系传动比的选择 发动机功率的选择。 传动系最小传动比的确定。 传动系最大传动比的确定。 传动系档数与各档传动比的确定。 4.汽车的制动性 制动性的评介指标. 制动时车轮的受力分析：地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的 关系。 汽车的制动效能：汽车的制动减速度，制动距离 ，汽车制动效能的恒定性。 制动时汽车的方向稳定性：制动跑偏，制动侧滑。 前后制动器制动力的比例关系：前、后制动器制动力的理想分配曲线，具有固定比值的 前后制动器制动力分配线，同步附着系数及其选择，在附着系数不同的道路上的制动过程分 析，减速度分析. 制动力调节：制动力调节原理，制动系限压阀、比例阀，防抱制动系统。 5.汽车的操纵稳定性 操纵稳定性概述：操纵稳定性概念，车辆坐标系，刚体运动微分方程。 轮胎的侧偏特性：轮胎坐标系，轮胎侧偏现象与侧偏特性，影响侧偏特性的诸因素，有 外倾角时轮胎的滚动。 汽车操纵系统的简化模型对前轮角输入的响应：二自由度汽车的运动微分方程式，汽车 的稳态响应，汽车的瞬态响应 。 6.汽车的行驶平顺性 人体对振动的反应和汽车行驶平顺性的评价：人体对振动的反应，汽车行驶平顺性的评 价方法与主要指标，研究汽车行驶平顺性的基本方法。 路面统计特性：路面功率谱，空间频率谱密度转化为时间频率谱密度，路面输入谱。 汽车振动系统的简化

7.汽车的通过性汽车通过性概述。汽车间隙失效，汽车通过性的几何参数。（二）基本要求本课程是以汽车基本性能分析为核心进行教学。掌握汽车行驶时的力学知识，性能分析和计算方法，掌握正确设计汽车和合理使用汽车的途径。具有分析实际问题和解决实际问题的能力。（三）学时分配本课程的教学时数为32学时，课内学时分配如下表：教学环节实验讲课小计学时课程内容66汽车的动力性44汽车的燃油经济性汽车发动机功率与传动系传动比22的选择88汽车的制动性66汽车的操纵稳定性44汽车的行驶平顺性22汽车的通过性合计3232（四）课程内容的重点、难点1.汽车的动力性重点：汽车的动力性指标，驱动力图，滚动阻力，空气阻力，加速阻力，驱动与附着条件，附着力，驱动力一行驶阻力平衡图及利用图分析汽车的动力性，汽车的动力因数，动力特性图及利用图分析汽车的动力性，汽车的功率平衡图及利用图分析汽车的动力性。难点：滚动阻力及滚动阻力系数。2.汽车的燃油经济性3

3 7.汽车的通过性 汽车通过性概述。 汽车间隙失效，汽车通过性的几何参数。 （二）基本要求 本课程是以汽车基本性能分析为核心进行教学。掌握汽车行驶时的力学知识，性能分析 和计算方法，掌握正确设计汽车和合理使用汽车的途径。具有分析实际问题和解决实际问题 的能力。 （三）学时分配 本课程的教学时数为 32 学时，课内学时分配如下表： 教学环节 课程内容 学时 讲 课 实验 小 计 汽车的动力性 6 6 汽车的燃油经济性 4 4 汽车发动机功率与传动系传动比 的选择 2 2 汽车的制动性 8 8 汽车的操纵稳定性 6 6 汽车的行驶平顺性 4 4 汽车的通过性 2 2 合 计 32 32 （四）课程内容的重点、难点 1.汽车的动力性 重点：汽车的动力性指标，驱动力图，滚动阻力，空气阻力，加速阻力，驱动与附着条 件，附着力，驱动力—行驶阻力平衡图及利用图分析汽车的动力性，汽车的动力因数，动力 特性图及利用图分析汽车的动力性， 汽车的功率平衡图及利用图分析汽车的动力性。 难点：滚动阻力及滚动阻力系数。 2. 汽车的燃油经济性

重点：汽车燃油经济性的评价指标，稳定行驶时燃油经济性的计算，加速，减速与停车急速的耗油量计算，影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素。难点：汽车的加速耗油量计算，影响汽车燃油经济性的结构因素。3.汽车发动机功率与传动系传动比的选择重点：发动机功率的选择，传动系最小传动比的确定，传动系最大传动比的确定，传动系档数与各档传动比的确定。难点：传动系最小传动比的确定，传动系档数与各档传动比的确定。4.汽车的制动性重点：制动性的评介指标，地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的关系，汽车的制动减速度，制动距离，制动跑偏，制动侧滑，前、后制动器制动力的理想分配曲线，具有固定比值的前后制动器制动力分配线，同步附着系数及其选择，在附着系数不同的道路上的制动过程分析，减速度分析、比例阀，防抱制动系统。难点：在附着系数不同的道路上的制动过程分析，减速度分析。5.汽车的操纵稳定性重点：车辆坐标系，轮胎坐标系，轮胎侧偏现象，影响侧偏特性的诸因素，有外倾角时轮胎的滚动，二自由度汽车的运动微分方程式，汽车的稳态响应，悬架的侧倾特性，侧倾时左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响，侧倾时车轮外倾角的变化对汽车转向性能的影响。难点：轮胎侧偏现象，汽车的稳态响应，悬架的侧倾特性，侧倾时左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响。6.汽车的行驶平顺性重点：人体对振动的反应，汽车行驶平顺性的评价方法与主要指标，研究汽车行驶平顺性的基本方法，路面功率谱，空间频率谱密度转化为时间频率谱密度。汽车振动系统的简化。难点：研究汽车行驶平顺性的方法，路面功率谱。7.汽车的通过性重点：汽车间隙失效，通过性的几何参数。三、课程改革与特色本门课程使用了多媒体教学和案例教学。4

4 重点：汽车燃油经济性的评价指标，稳定行驶时燃油经济性的计算，加速，减速与停车 怠速的耗油量计算，影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素 。 难点：汽车的加速耗油量计算，影响汽车燃油经济性的结构因素 。 3.汽车发动机功率与传动系传动比的选择 重点：发动机功率的选择，传动系最小传动比的确定，传动系最大传动比的确定，传动 系档数与各档传动比的确定。 难点：传动系最小传动比的确定，传动系档数与各档传动比的确定。 4.汽车的制动性 重点：制动性的评介指标，地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着 系数的关系，汽车的制动减速度，制动距离 ，制动跑偏，制动侧滑，前、后制动器制动力的 理想分配曲线，具有固定比值的前后制动器制动力分配线，同步附着系数及其选择，在附着 系数不同的道路上的制动过程分析，减速度分析、比例阀，防抱制动系统。 难点：在附着系数不同的道路上的制动过程分析，减速度分析。 5.汽车的操纵稳定性 重点：车辆坐标系，轮胎坐标系，轮胎侧偏现象，影响侧偏特性的诸因素，有外倾角时 轮胎的滚动，二自由度汽车的运动微分方程式，汽车的稳态响应，悬架的侧倾特性，侧倾时 左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响，侧倾时车轮外倾角的变化对汽车转向性能的 影响。 难点：轮胎侧偏现象，汽车的稳态响应，悬架的侧倾特性，侧倾时左右车轮垂直载荷变 化对汽车转向性能的影响。 6.汽车的行驶平顺性 重点：人体对振动的反应，汽车行驶平顺性的评价方法与主要指标，研究汽车行驶平顺 性的基本方法，路面功率谱，空间频率谱密度转化为时间频率谱密度。 汽车振动系统的简化。 难点：研究汽车行驶平顺性的方法，路面功率谱。 7.汽车的通过性 重点：汽车间隙失效，通过性的几何参数。 三、课程改革与特色 本门课程使用了多媒体教学和案例教学

四、推荐教材及参考书推荐教材：《汽车理论》第五版主编：余志生出版社：机械工业出版社出版或修订时间：2009年3月《ElementaryVehicleDynamics》第一版，主编：余晨光、杨波出版社：武汉理工大学出版社出版或修订时间：2015年参考书：《Theoryofgroundvehicles》,主编：Jo.Yung.Wong出版社：JohnWiley&Sons出版或修订时间：2001《现代汽车检测技术》，主编：明平顺、杨万福出版社：人民交通出版社出版或修订时间：2001.12《汽车构造》第六版，主编：陈家瑞出版社：人民交通出版社出版或修订时间：2013.10执笔：杨波审阅：余晨光日期：2014.12审定：张国方日期：2014.125

5 四、推荐教材及参考书 推荐教材： 《汽车理论》第五版， 主编:余志生 出版社：机械工业出版社 出版或修订时间：2009 年 3 月 《Elementary Vehicle Dynamics》第一版，主编:余晨光、杨波 出版社：武汉理工大学出版社 出版或修订时间：2015 年 参考书： 《Theory of ground vehicles》， 主编: Jo.Yung.Wong 出版社：John Wiley & Sons 出版或修订时间：2001 《现代汽车检测技术》， 主编:明平顺、杨万福 出版社： 人民交通出版社 出版或修订时间：2001.12 《汽车构造》第六版， 主编:陈家瑞 出版社：人民交通出版社 出版或修订时间：2013.10 执笔：杨 波 审阅：余晨光 日期：2014.12 审定：张国方 日期：2014.12