《汽车理论》教学大纲

汽车理论 课程教学大纲 第一部分 课程简介 【 课程名称 】 ： 汽车理论 【 课程代码 】 ： 562114021 【 课程属性 】 ： 必修 【 授课对象 】 ： 车辆工程 专业 ， 三 年级 ， 本科 【 学时 /学分 】 ： 56/3，其中课堂教学 48 学时，实验 8 学时 一、课程性质与教学目的 （一）课程性质 汽车理论是车辆工程专业本科生必修专业课。汽车理论是车辆工程专业一门重要的专业基础课程，该课程以汽车运动学为基础，以理论分析和试验研究密切结合为研究方法，通过对汽 车行驶规律和动力学的研究，揭示汽车主要使用性能与其结构参数之间的内在联系； 探讨各种影响汽车主要使用性能的因素。阐明了汽车的主要使用性能及各种因素对性能指标的影响，从而指出正确设计汽车，合理选用汽车，合理改装汽车，以及科学有效地进行汽车试验的途径。 （二）教学目的 通过本课程各章内容的教学，使学生掌握汽车主要使用性能的评价指标、评价方法、基本概念和基本规律；掌握分析汽车性能时建立的力学模型和力学分析方法；掌握汽车结构参数及使用条件对汽车性能的影响；掌握汽车主要使用性能的测试方法及测试结果分析。通过本课程的学 习，使得学生能够为后续专业课程打下理论基础，也为今后在实际工作中，合理选用汽车、改装各种汽车、新型汽车设计、正确地进行汽车试验等创造条件 ， 为将来从事与汽车有关的工作打下理论基础。 二、课程基本内容 本课程分为七部分：第一章汽车动力性、第二章汽车燃料经济性能、第三章汽车动力装置参数匹配、第四章汽车制动性、第五章汽车操纵稳定性、第六章汽车平顺性、第七章汽车通过性能。 本课程在汽车工程课程群中起着承上启下的中坚作用，必须在前叙课程汽车构造 、发动机原理 以后开课，同时是汽车设计、汽车试验学以及课程设计等后续课程 的基础课。该课程的理论性很强，但是由于它还介绍汽车的行驶性能，所以虽然课程总体上显得枯燥，大多数学生也非常自觉的愿意学习这门课程。 三、先修课程及后续课程 （一）先修课程 汽车构造、发动机原理 （二）后续课程 汽车设计、汽车运用工程 第二部分 教学总体安排 一、学时分配 章节 主要内容 各教学环节学时分配 小计 讲授 实验 讨论 习题 课外 其他 1 章 汽车 的动力性 10 4 2 章 汽车的燃油经济性 6 4 3 章 汽车动力装置参数的选定 4 4 章 汽车的制动性 10 5 章 汽车的操纵稳定性 8 6 章 汽车的平顺性 6 7 章 汽车的通过性 4 合计 48 8 二、教学重点 与 难点 （一） 教学重点 汽车理论是分析与汽车动力性相关的各种汽车使用性能的一门专业基础课。在理论教学内容方面侧重于基本知识，基本理论，基本方法的讲述； 系统介绍汽车初等动力学的数学模型，使学生学会使用 并熟悉用于 评价和分析汽车行驶性能的方法，从而掌握评价汽车性能的理论基础，而且能够用最简单（易计算、易测试）的指标来反映每个汽车行驶 性能（动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等）；要 求学生 学会用最基本的方法，最有效的计算或测试方法得到汽车性能的评价指标； 在实践环节 ,是 为 了进一步 验证课堂理论。 （二） 教学难点 在教学过程中要紧紧抓住“性能 评价指标 力学分析 影响因素”这条主线，对汽车的主要性能进行分析，以加深对理论知识的理解，培养学生运用理论解决实际问题的能力。 更 高要求是能够分析汽车结构参数对汽车性能的影响，即能够通过计算或试验手段分析如何 优化 汽车设计 。 三、 教学材料 （一）推荐教材 汽车理论（第五版），清华大学余 志生主编，机械工业出版社， 二） 推荐 参考书 汽车动力学 M 米奇克著，桑杰译，机械工业出版社， 1992 汽车动力学 A、 B、 C 卷 M 米奇克著， 陈荫三 译， 人民交通 出版社， 三）推荐网站 （包括课程网站、专业网站等） 烟台大学 教学网站 。 四、本课程开设需要的教学环境和设备条件 汽车、底盘测功机等 。 五、考核方法 及成绩评定 该 课程 为考试课 。 百分制计算总成绩，其中平时成绩占总成绩的 30%，期末考试成绩占 70%。总成 绩满分 100 分， 60 分即获得该课程学分； 作业、出勤、 实验三 部分，每部分各占 10 分（其中旷课率超过该课程教学时数 1/4 的，取消考试资格）； 试。 第三部分 课程教学内容及教学要求 第一章 汽车的动力性 （ 10 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握汽车的动力性及其指标，汽车的驱动力和行驶阻力的意义、算法、影响因素；汽车的行驶方程及转动质量换算系数；汽车的驱动力 车的驱动与附着条件。 了解装有液力变矩器汽车的动力性以及汽车动力性实验。 【 教学重点与难点 】 重点是 驱动力和行驶阻力 、 动力性评价指标及影响因素 。 难点是 行驶方程的推导 、 功率平衡图的意义 。 【 教学内容 】 第一节 汽车的 动力性评价指标 2 学时 第二节 汽车的驱动力和行驶阻力 2 学时 第三节 驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 2 学时 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着力 2 学时 第五节 汽车的功率平衡 2 学时 第六节 装有液力变矩器汽车的 动力性 【实践教学】 1 本章 实 验 项目 汽车一般参数的测定 。 汽车动力 性能实验 。 由指导教师讲清实验的基本原理、要求、仪器的操作方法及注意事项。 实验小组人数一般为 10 人左右，每组均用 1 2 小时，由实验教师驾驶车辆，学生独立操作仪器完成实验。 本实验除验证课堂理论外，要求学生掌握汽车各种性能指标的测试方法，了解实验仪器、设备的工作原理和使用方法。 仪器及设备配制： 每组：（ 1）汽车性能测试仪一台；（ 2）汽车一辆 ；（ 3）耗材：汽油若干。 【思考题】 1、习题： 1 1， 1 2， 1 3， 1 4， 1 7。 2、作业：每节课后小结并预习下次课内容。 第二章 汽车的燃油经济性 （ 6 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握汽车的燃油经济性及评价指标，汽车燃油经济性计算，分析 影响汽车燃油经济性的因素及 提高汽车燃油经济性的途径。 【 教学重点与难点 】 重点是 汽车燃油经济性的评价指标 。 难点是 燃油经济性的计算。 【 教学内容 】 第一节 汽车 燃油经济性的评价指标 2 学时 第二节 汽车 燃油经济性的计算 2 学时 第三节 影响燃油经济性的因素 2 学时 第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性的计算 第五节 汽车 动力性、燃油经济性试验 【实践教学】 汽车 燃料 经济性 实验 。 汽车尾气排放测定。 由指导教师讲清实验的基本原理、要求、仪器的操作方法及注意事项。 实验小组人数一般为 10 人左右，每组均用 1 2 小时，由实验教师驾驶车辆，学生独立操作仪器完成实验。 本实验除验证课堂理论外，要求学生掌握汽车各种性能指标的测试方法，了解实验仪器、设备的工作原理和使用方法。 仪器及设备配制： 每组：（ 1）汽车性能测试仪一台；（ 2）汽车一辆；（ 3）耗材：汽油若干。 【思考题】 1、习题： 2 1， 2 4， 2 7， 2 10。 2、作业：每节课后小结并预习下次课内容。 第三章 汽车动力装置参数的确定 （ 4 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握发动机功率的选择；最小传动比、最大传动比和传动系档数与各档传动比的选择；了解利用燃油经济性 加速时间曲线 确定动力装置参数。 【 教学重点与难点 】 重点是 发动机功率的选择、最小传动比、最大传动比和传动系档数与各档传动比的选择 。 难点是 燃油经济性 加速时间曲线确定动力装置参数。 【 教学内容 】 第一节 发动机功率的选择 1 学时 第二节 最小传动比的选择 时 第三节 最大传动比的选择 时 第四节 传动系档数及各档传动比的选择 1 学时 第五节 利用燃油经济性 加速时间曲线确定动力装置参数 1 学时 【思考题】 1、习题：无 2、作业：每节课后小结并预习下次课内容。 第四章 汽车的制动性 （ 10 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握制动性的评价指标、制动时车轮的受力；了解汽车的制动效能及其恒定性；掌握制动时汽车的方向稳定性；熟练掌握前、后制动器制动力的比例关系，了解 统及特性和汽车制动实验。 【 教学重点与难点 】 重点是 制动性的评价指标、制动时车轮的受力；汽车的制动效能及其恒定性、制动时汽车的方向稳定性 。 难 点是 前、后制动器制动力的比例关系， 统及特性和汽车制动实验。 【 教学内容 】 第一节 汽车制动性的评价指标 2 学时 第二节 制动时车轮受力分析 2 学时 第三节 汽车制动效能及其恒定性 2 学时 第四节 制动时汽车的方向稳定性 2 学时 第五节 汽车前后制动器制动力的分配 2 学时 【思考题】 1、习题： 4 1， 4 4， 4 5。 2、作业：每节课后小结并预习下次课内容。 第五章 汽车操纵稳定性 （ 8 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握汽车的操纵稳定性的评价指标和轮胎的侧偏特性；熟练掌握线性二自由度汽车模型的稳态响应、瞬态响应；了解汽车操纵稳定性与悬架、转向的关系；了解汽车的操纵稳定性的路上实验；了解 汽车的侧翻。 【 教学重点与难点 】 重点是 汽车的操纵稳定性的评价指标和轮胎的侧偏特性； 难点是 线性二自由度汽车模型的稳态响应、瞬态响应；汽车操纵稳定性与悬架、转向的的关系。 【 教学内容 】 第一节 操纵稳定性概述 2 学时 第二节 轮胎侧偏特性 2 学时 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应 3 学时 第四节 汽车 操纵稳定性与悬架的关系 第五节 汽车 操纵稳定性与转向系的关系 第六节 汽车 操纵稳定性与 传动 系的关系 第八节 汽车的侧翻 1 学时 【思考题】 1、习题： 5 2， 5 3， 5 4， 5 11， 5 19。 2、作业：每节课后小结并预习 下次课内容。 第六章 汽车平顺性 （ 6 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握 汽车的平顺性评价指标、 人体对振动的反应与平顺性的评价方法、 路面的统计特性、汽车振动系统的简化方法；单质量系统振动；熟悉车身与车轮的双质量系统、双轴汽车的振动；熟悉 汽车平顺性试验和数据处理。 【 教学重点与难点 】 重点是 汽车的平顺性评价指标、路面的统计特性、汽车振动系统的简化方法；单质量系统振动。 难点是 车身与车轮双质量系统、双轴汽车的振动。 【 教学内容 】 第一节 人体对振动的反应与平顺性的评价 2 学时 第二 节 路面不平度的统计特性 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 第四节 车身与车轮双质量系统的振动 第五节 双轴汽车的振动 第六节 “人体 座椅系统”的振动 2 学时 第七节 汽车平顺性试验和数据处理 2 学时 【思考题】 1、习题： 6 1， 6 3， 6 4， 6 6。 2、作业：每节课后小结并预习下次课内容。 第七章 汽车的通过性 （ 4 学时） 【 教学目的与要求 】 掌握汽车通过性评价指 标及通过性几何参数以及汽车越过台阶、壕沟的能力； 了解松软地面的物理性质和