具体描述
内容简介
《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·普通高等教育汽车服务工程专业规划教材：汽车理论》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，内容主要包括汽车轮胎力学基础、汽车纵向动力学（含动力性、制动性、通过性、燃料经济性）、汽车振动学基础、汽车横向动力学（含操纵稳定性、汽车列车动力学、汽车行驶行为分析）。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·普通高等教育汽车服务工程专业规划教材：汽车理论》供高等学校汽车服务工程专业师生教学使用，亦可供从事汽车服务工程、汽车运用工程、汽车工程的技术人员阅读参考。
目录
第一章 绪论第一节 汽车使用性能
第二节 汽车动力学基础
第二章 地面轮胎力学
第一节 概述
第二节 轮胎与路面接触区的分布
第三节 车轮载荷
第四节 切向力和切向滑移
第五节 侧滑、侧向力和回正力矩
第六节 轮胎侧倾的影响
第七节 回正力矩
第八节 轮胎典型力学特性
第三章 汽车燃油经济性
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
第二节 汽车燃油经济性的影响因素
第四章 汽车行驶动力学
第一节 车轮动载荷
第二节 发动机、变速器、变矩器特性
第三节 汽车动力性
第四节 驱动和制动
第五节 驱动和制动的俯仰现象
第六节 汽车制动性能评价指标
第七节 汽车制动过程分析一
第八节 提高汽车制动性的方法
第五章 汽车事故力学
第一节 事故力学基础
第二节 碰撞规律
第三节 碰撞动力学
第四节 碰撞方程
第五节 功能原理
第六节 汽车碰撞
第七节 碰撞模型中的相关因素
第六章 汽车横向动力学
第一节 汽车操纵稳定性
第二节 汽车列车操纵稳定性
第三节 稳态转向行驶操纵性
第四节 稳态回转时车轮的载荷分配
第七章 汽车通过性
第一节 概述
第二节 汽车通过性评价指标和几何参数
第三节 软路面的物理机械特性
第四节 汽车倾覆失效
第五节 汽车通过性的影响因素
第八章 汽车振动与平顺性
第一节 汽车平顺性
第二节 汽车振动系统模型
第三节 影响汽车平顺性的结构因素
第四节 汽车平顺性试验
参考文献
精彩书摘
第二章 地面轮胎力学第一节 概述
轮胎将汽车与道路联系起来，使汽车能在道路上行驶。
地面轮胎力学是研究轮胎受力、变形和运动响应之间的关系，主要任务是建立数学模型来描述轮胎的力学特性。轮胎的基本功能是支承车辆重量、传递驱动和制动力矩、减轻振动以及保证转向稳定性。
轮胎模型分为两种。一种是物理模型，即通过对轮胎结构和形变的数学描述，建立剪切力和回正力矩与相应参数的函数关系；另一种是依据物理模型建立的经验公式，它是通过对轮胎模型的力学特性实验数据进行回归分析，从而将轮胎的力学特性通过含有拟合参数的公式有效地表达出来。
汽车运动依赖于轮胎所受的力，例如，纵向制动或驱动力、侧偏力和侧倾力、回正力矩及翻转力矩等。它们是滑转（移）率、侧偏角、侧倾角、垂直载荷、道路摩擦系数和汽车运动速度等参数的函数。
轮胎的结构、材料和力学特性对汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、通过性以及平顺性等都有较大影响。
轮胎力学主要研究轮胎受力、变形和运动响应之间的关系，因此，轮胎力学特性是决定汽车运动特性的重要因素。
本章主要从影响汽车运动的角度，介绍轮胎在地面上的接触印迹和压力分布、车轮的基本垂直载荷、车轮的切向和侧向受力与滑移、轮胎与路面的摩擦和附着、轮胎的回正与侧倾以及轮胎的侧偏力学特性等轮胎力学基础。
第二节 轮胎与路面接触区的分布
一、轮胎—道路接触面
轮胎接地区承担着各种行驶行为（加速、转弯、制动等）、各种路面条件下（干、湿、冰等）轮胎与路面之间的载荷转换，因此轮胎的接地特性便成为轮胎研究的一个重点内容。由于充气轮胎是由帘线、橡胶、钢丝圈等组成的，正常工作状态下受力条件复杂，其结构分析涉及材料本构关系非线性、几何非线性及轮胎与地面接触非线性等问题，使得对轮胎各种力学性能的精确分析非常困难。目前，国内外对该问题的研究主要是采用实验和数值分析方法。
……
前言/序言
进入21世纪以来，伴随国家汽车产业发展政策的调整，我国汽车产业进入健康、持续、快速发展的轨道。在汽车工业大发展的同时，汽车消费主体日益多元化，广大消费者对高质量汽车服务的渴求日益凸现，汽车厂商围绕提升服务质量的竞争业已展开，市场竞争从产品、广告层面提升到服务层面，这些发展和变化直接催生并推进了一个新兴产业——汽车服务业的发展与壮大。当前，我国的汽车服务业正呈现出“发展快、空间大、变化深”的特点。“发展快”是与汽车工业本身的发展和社会汽车保有量的快速增长相伴而来的。“空间大”是因为我国的汽车普及率尚不够高，每千人拥有的汽车数量还不及世界平均水平的1／3，汽车服务市场尚有很大的发展潜力，汽车服务业将是一个比汽车工业本身更庞大的产业。“变化深”一方面是因为汽车后市场空前繁荣，蓬勃发展，大大拉长和拓宽了汽车产业链。汽车技术服务、金融服务、销售服务、物流服务、文化服务等新兴的业务领域和服务项目层出不穷。另一方面是因为汽车服务的新兴经营理念不断涌现，汽车服务的方式正在改变传统的业务分离、各自独立、效率低下的模式；向服务主体多元化、经营连锁化、运作规范化、业务集成化、品牌专业化、技术先进化、手段信息化、竞争国际化的方向发展。特别是我国加入WTO后汽车产业相关的保护政策均已到期，汽车服务业实现全面开放，国际汽车服务商快速进入，以上变化必将进一步促进汽车服务业向纵深发展。
汽车工业和汽车服务业的发展，使得汽车厂商和服务商对高素质的汽车服务人才的需求比以往任何时候都更为迫切，汽车服务业将人才竞争视作企业竞争制胜的关键要素。在这种背景下，全国高校汽车服务工程专业教学指导委员会（筹备组）顺应时代的呼唤，组织全国高校汽车服务工程专业的知名教授，编写了汽车服务工程专业规划教材。
用户评价
对于制动系统这一关乎生命安全的重要组成部分，书中给予了足够的篇幅和细致的讲解。我了解到，制动并非仅仅是踩下刹车踏板那么简单，背后蕴含着复杂的液压、机械以及电子控制技术。书中详细介绍了不同类型的制动器，如盘式制动和鼓式制动，以及它们的工作原理和适用场景。我特别对液压制动系统的工作过程产生了浓厚的兴趣，从刹车踏板的力如何通过刹车总泵和分泵放大，再到制动片夹紧制动盘产生摩擦力，整个流程都被描绘得清晰无比。此外，书中还对制动助力器、真空助力等辅助系统进行了深入的介绍，这些系统在减轻驾驶员劳动强度的同时，也大大提高了制动的效率和安全性。更让我惊叹的是，书中还对现代汽车普遍配备的ABS（防抱死制动系统）和EBD（电子制动力分配系统）等电子控制技术进行了详细的阐述。我明白了ABS是如何通过监测车轮转速，在紧急制动时防止车轮抱死，从而保持车辆的方向控制能力的。而EBD则能根据车辆的载重和制动情况，智能地分配前后轮的制动力，达到最佳的制动效果。读完这部分，我才真正理解到，每一次安全可靠的制动，都是多重精密技术的协同工作。
评分我特别欣赏书中在介绍汽车性能指标时所采用的逻辑。它并没有孤立地列举各种数据，而是将这些指标与其背后的技术实现紧密联系起来。比如，在讲解汽车的动力性时，书中不仅介绍了功率、扭矩等基本参数，还深入分析了影响这些参数的关键因素，例如发动机的排量、增压技术、燃油喷射系统以及变速器的匹配等等。作者通过大量的图表和公式，展示了这些因素如何协同作用，最终决定了汽车的加速性能和最高时速。这种从“是什么”到“为什么”的深入挖掘，让我对汽车的性能有了更深刻的理解。我不再只是被动接受“这辆车0-100km/h加速需要X秒”这样的信息，而是能够开始思考“为什么它能做到这么快”或者“如果我想让它更快，需要在哪些方面进行改进”。这种思考能力正是学习《汽车理论》所期望达到的目标。书中还涉及了汽车的经济性，如燃油消耗率，并分析了影响油耗的多种因素，包括发动机效率、风阻系数、轮胎滚动阻力以及驾驶习惯等。这让我意识到，汽车的性能并非单一维度的表现，而是多种技术和因素综合作用的结果。读完这部分内容，我感觉自己对汽车的评判标准也随之提升，不再仅仅关注外观，而是更注重其内在的工程技术实力。
评分读完这本书，我才真正体会到“汽车理论”这门学科的博大精深。它不仅仅是一堆枯燥的公式和图表，更是关于如何将物理学、材料学、力学、控制论等众多学科的知识融会贯通，最终创造出一种复杂而精密的交通工具。书中对汽车的整体性、系统性以及各子系统之间的相互关联性进行了非常好的诠释。我开始能够从一个宏观的角度去理解汽车的组成和运作，而不是仅仅停留在对某个部件的零散认知。例如，我明白了发动机的性能表现会受到变速器匹配的影响，而车辆的操控性又与悬架和轮胎的设计密不可分。这本书为我打开了一扇通往汽车工程领域的大门，让我对未来的学习和职业发展有了更加清晰的方向。它不仅提供了扎实的理论基础，更重要的是，它培养了我运用科学方法分析和解决问题的能力，这对于我未来在汽车行业的发展至关重要。这本书的价值，远不止于书本知识本身，它更是一种思维方式的启迪。
评分车辆的空气动力学特性，在现代汽车设计中扮演着越来越重要的角色，而这本书对此进行了相当专业的阐述。我了解到，汽车在高速行驶时，空气阻力会成为影响其性能和燃油经济性的重要因素。书中详细分析了不同形状的车身对空气阻力的影响，并介绍了如何通过优化车身线条、增加扰流板、改进车底设计等手段来降低风阻系数。我尤其对书中关于升力和下压力的讲解印象深刻，虽然我们通常希望减少空气阻力，但在某些情况下，例如赛车，也会利用空气动力学原理产生下压力，以提高车辆在高速过弯时的抓地力。书中还对风噪的产生和控制进行了探讨，这对于提升驾乘的舒适性至关重要。通过阅读这部分内容，我开始能够以一种全新的视角来审视街上行驶的各种汽车，观察它们的造型设计，并尝试去理解这些设计背后所蕴含的空气动力学原理。这本书让我意识到，一辆汽车的外观设计，并不仅仅是美学的问题，它更是工程技术与空气动力学巧妙结合的产物。
评分书中关于汽车排放与环保的内容，让我对汽车的社会责任有了更深的认识。在当前全球关注气候变化和环境保护的大背景下，汽车的尾气排放成为了一个绕不开的话题。书中系统地梳理了汽车排放的种类，包括有害气体如氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）等，并详细解释了它们是如何在发动机燃烧过程中产生的。更重要的是，作者并没有停留在问题层面，而是深入探讨了如何通过各种技术手段来减少这些排放。我了解到，三元催化转化器是如何将这些有害气体转化为二氧化碳、水和氮气等相对无害的物质的。书中还详细介绍了各种排放控制技术，例如废气再循环（EGR）、催化燃烧技术以及颗粒物捕集器（DPF）等。这些技术的原理和作用都被阐述得非常清楚，让我对现代汽车在环保方面所做的努力有了直观的了解。此外，书中还对新能源汽车，如电动汽车和混合动力汽车的排放特性进行了对比分析，这对于我理解汽车产业的未来发展趋势非常有帮助。这本书让我意识到，汽车理论的学习，不仅仅是关于机械原理，更是关于如何让汽车在满足人类出行需求的同时，尽量减少对环境的影响。
评分这本书对于汽车的动力总成部分，进行了非常深入和系统的讲解。我不仅学习了内燃机的工作原理，还了解到各种不同类型的发动机，如汽油发动机和柴油发动机，它们在结构、燃烧方式和性能上的差异。书中对发动机的进气、排气、燃油供给、点火以及润滑系统都进行了细致的描述。我尤其对燃油供给系统的演变和发展产生了浓厚的兴趣，从早期的化油器到如今的电控燃油喷射系统（EFI），再到缸内直喷技术（GDI），这些技术的进步极大地提高了发动机的效率和排放性能。书中对涡轮增压和机械增压技术原理的讲解也相当到位，让我理解了它们如何通过增加进气量来提升发动机的功率输出。除了发动机本身，书中还对冷却系统和润滑系统的工作原理进行了详尽的介绍，让我明白了它们对于维持发动机正常运转和延长使用寿命的重要性。例如，我了解到冷却液是如何在发动机内部循环，带走燃烧产生的热量的，以及润滑油是如何在运动部件之间形成油膜，减少摩擦和磨损的。这本书让我对汽车的“动力心脏”有了更加全面和深刻的理解。
评分在学习过程中，我对汽车的传动系统部分特别感兴趣，因为这直接关系到发动机的动力如何有效地传递到车轮上。书中对各种变速器的类型、结构和工作原理进行了详细的介绍，包括手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、无级变速器（CVT）和双离合变速器（DCT）。我特别关注了自动变速器部分，了解到不同类型的AT，如液力变矩器式和行星齿轮组式的区别，以及它们在换挡平顺性、燃油经济性等方面的优劣。书中对CVT无级变速的原理讲解也让我茅塞顿开，理解了它如何通过锥轮和钢带（或链条）的配合，实现连续无级的传动比变化，从而使发动机始终工作在最佳的转速区间。对于DCT，书中也解释了其双离合器的巧妙设计，如何实现快速平顺的换挡。除了变速器本身，书中还对离合器、传动轴、差速器和驱动桥等关键部件进行了详尽的阐述。例如，我明白了差速器在车辆转弯时，为什么能允许两侧车轮以不同的速度转动，从而避免轮胎打滑和传动系统的损坏。这些内容让我对汽车的“心脏”和“神经系统”有了更深入的认识。
评分拿到这本《汽车理论》时，我首先被它厚实的装帧和严谨的排版所吸引。作为一本“十一五”国家级规划教材，它显然承载了相当的学术重量。翻开第一章，关于汽车基本结构和工作原理的介绍，清晰明了，配图也相当精细，对于我这样一个初次接触汽车工程领域的新手来说，这无疑是一个非常友好的开端。作者没有一上来就抛出过于复杂的公式和理论，而是循序渐进，从最基础的动力总成、传动系统、行驶系统到转向和制动系统，一一进行剖析。尤其是在讲解发动机的工作循环时，作者运用了生动的比喻和详细的流程图，让那些原本抽象的概念变得触手可及。例如，在描述四冲程发动机时，我仿佛能亲眼看到活塞在气缸内上下运动，燃油混合气被点燃，然后推动活塞产生动力，最后排出废气。这种深入浅出的讲解方式，极大地降低了学习门槛，让我对汽车的整体运作有了一个初步但扎实的认识。后续章节对底盘、车身等部分的介绍也同样细致，从材料选择到结构设计，再到它们之间如何协同工作，都进行了详尽的阐述。这本书不仅仅是理论知识的堆砌，它更像是一张导览图，带领我们一步步深入汽车的内部世界，感受科技的魅力。即使是对于已经有一定汽车常识的人，也能从中发现许多被忽略的细节，对汽车的理解提升到新的高度。
评分在学习过程中，我被书中关于汽车操纵性和稳定性的章节深深吸引。作者以一种非常系统化的方式，解释了转向系统、悬架系统和轮胎如何共同作用，以保证汽车在行驶过程中的稳定性和操控的精准性。我印象特别深刻的是关于转向比的讨论，它直接关系到驾驶员转动方向盘的幅度和车辆车轮的偏转角度，作者通过详细的图示和计算，清晰地展示了不同转向比对车辆操控带来的影响。同时，书中对悬架系统工作原理的讲解也相当到位，从独立悬架到非独立悬架，从麦弗逊式到多连杆式，各种类型悬架的结构特点、优缺点以及它们在提高乘坐舒适性和操控稳定性方面的作用都被阐述得淋漓尽致。我甚至开始能够通过书中的描述，想象出不同悬架类型在车辆过弯时，轮胎与地面的接触情况，以及车身姿态的变化。书中还涉及到了汽车在不同路况下的行驶稳定性，例如侧风、湿滑路面等，以及ABS、ESP等主动安全系统如何通过干预制动和驱动力来提升车辆的安全性。这些内容让我意识到，一辆好的汽车不仅仅是动力强劲，更需要有出色的操控和稳定的行驶性能，而这些都离不开精妙的工程设计。
评分这本书中对汽车材料和结构方面的讲解，也给我留下了深刻的印象。我了解到，汽车的性能、安全性以及成本，在很大程度上取决于所使用的材料以及车身的结构设计。书中介绍了各种用于汽车制造的材料，包括各种钢材、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料以及高强度塑料等，并分析了它们各自的力学性能、密度、成本以及在汽车不同部位的应用。我尤其关注了高强度钢和铝合金在车身结构中的应用，它们如何在保证车身强度的同时，实现轻量化，从而提高燃油经济性和操控性能。书中对车身结构的类型，如承载式车身和非承载式车身，以及它们各自的特点和适用范围也进行了详细的介绍。此外，碰撞安全设计也是本书着重讲解的内容之一。我学习到了吸能车身结构的概念，以及车身在碰撞时如何通过溃缩吸能区域来吸收和分散碰撞能量，从而最大限度地保护车内乘员的安全。这让我对汽车的安全性有了更深的认识，也理解了为什么现代汽车在碰撞测试中的表现越来越好。
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