武理工汽车理论教案

1《汽车理论A》教案（章节备课）2.熟练分析汽车行驶时的受力3.深入理解汽车的行驶方程式，并熟练运用汽车的力平衡图和功率平衡图分4.掌握汽车行驶的驱动-附着条件3.滚动阻力，空气阻力，加速阻力4.驱动力－行驶阻力平衡图及利用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的动力性5.汽车的动力因数，动力特性图及利用动力特性图分析汽车的动力性6.驱动与附着条件，附着力与附着率（含教学 汽车的六项基本性能（动力性、燃油经济性、制动性、通过性——纵向动力学；操纵稳定性——侧向动力学；行驶平顺性—利用车辆坐标系说明什么是纵向、侧向和垂向。 强调学习的两个层次——正确设计与合理使用。 评价指标的提出→力学和动力学分析→计算和分析评价指标→ 1）汽车的最高车速uamax（5’）2）汽车的加速时间t（10’）3）汽车的最大爬坡度imax（10’）本章重点内容。强调对概念的准确把握；强调我国对动力性的时间分配可根据实际授整，总计时学，在多媒2 1）汽车动力传动路线（5’）离合器→变速器→万向传动装置（万向节、传动轴）→驱动桥计：左侧一栏中阴影部分为板书基FF=trTigi0ηT4）驱动力图（20’）车速与发动机转速的关系ua=0.377本章重点内容。强调驱动力图的重要性：在后面的动力学分析中用到；强调驱动力图由发动机外特性得到。 1）滚动阻力（40’）滚动阻力的计算Fw=Gfcosα滚动阻力系数的影响因素：路面种类及其状态、汽车速度，轮胎的结构、材料和气压对滚动阻力系数的3）坡度阻力（10’）坡度阻力的定义和计算：Fi=Gsinα3道路阻力的概念：Fψ=Ff+Fi道路阻力系数的概念，ψ=f+i。4）加速阻力（20’）汽车旋转质量换算系数δ的概念和推导滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在。水 1）行驶方程式的提出Ft=Ff+Fw+Fi+Fj（5’）2）行驶方程式的推导（30’）用来进行汽车动力性分析，式中有些项并不表示作应重点强调行驶方程式的含义，说明驱动力、滚动阻力、 1）分析汽车最高车速uamax（10’）驱动力-行驶阻力平衡图上Ft曲线与Ff+Fw曲线的交点对应的车速，就是最高车速uamax2）利用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的加速能力（10’）思路：由驱动力-行驶阻力平衡图→加速度曲线(即a～ua曲线)aa最大爬坡度α=arcsin4验算最高挡最大爬坡度i0max= 4）利用汽车动力特性图分析汽车的动力性（15’）利用力平衡方程分析动力性的方法是本章的重点，强调学生一 1）汽车行驶的驱动条件Ft≥Ff+Fw+Fi（5’）3）汽车行驶的附着条件FXmax=Fφ=FZφφ（10’）4）汽车行驶的驱动-附着条件Ff+Fw+Fi≤Ft≤FZφφ（5’） 驱动轮的地面法向反作用力：与汽车的总体布置、行驶状附着系数：与路面的种类和状况、车轮运动状况、轮胎的 5汽车的附着率是本章的难点问题，通过高速行驶车辆附着率较大易打滑、前驱车上坡起步易打滑、四驱车不易打滑的实际例 P=ΣP=(Pf+Pw+Pi+Pj) 后备功率与动力性的关系：后备功率越大，汽车的动力性后备功率与负荷率的关系：后备功率越大，负荷率越小，6u什么是汽车功率平衡图？通常用功率平衡图来分1《汽车理论A》教案（章节备课）1.重点掌握汽车燃油经济性的评价指标2.掌握汽车燃油经济性的计算方法3.理解影响燃油经济性的汽车结构因素和使用因素2.汽车等速行驶工况燃油消耗量的计算3.汽车等加速，等减速，停车怠速时燃油消耗量的计算4.影响汽车燃油经济性的使用因素5.影响汽车燃油经济性的结构因素1.汽车等加速行驶工况燃油消耗量的计算2.影响汽车燃油经济性的结构因素（含教学 1）我国及欧洲燃油经济性评价指标——L/100km本章重点内容。强调对各国燃油经济性评价指标的准确把握；强调货车的评价指标不同于轿车。 本章重点内容。强调两种方法的异同点。 本章难点内容。强调对计算思路的把握。 时间分配可根据实际授整，总计时间不超过5学，在多媒计：左侧一栏中阴影部分为板书基2 ηT分析公式Qs=CFb的推导ηT 应结合发动机最小燃油消耗特性曲线重点说明无级变速器的节 3本章重点内容。应让学生理解结构和使用两个不同层次的燃油结合自己的驾车经历进行说明。为32kW时有效燃油消耗率为235g/kWh（指在相应转速时传41《汽车理论A》教案（章节备课）1.掌握选择发动机功率的选择方法2.掌握传动系挡位数及传动比（包括传动系最大传动比、传动系最小传动比2.传动系最小传动比的选择3.传动系最大传动比的选择4.传动系挡数与各挡传动比的选择2.传动系挡数与各挡传动比的选择（含教学 时间分配可根据实际授整，总计时间不超过5学，在多媒计：左侧一栏中阴影部分为板书基 率 验算最高挡动力因数D0max iig1≥G(fcosαmax+sinαmax)rTtqmaxi0ηT 2TTtqmaxig1i0ηT≤FZφφriiii≥...≥iiii≥本章重点内容。应让学生再次深入理解汽车驱动4.传动系挡位数与各挡传动比的选择（7 各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于提高汽车动本章重点内容，各挡传动比先按等比级数分配而后按降比分配本章另一重点是让学生理解汽车动力装置参数的选择顺序，不布置课外训练——指定车型的动力装置参数的选择（每331《汽车理论A》教案（章节备课）2.掌握制动时汽车的受力情况以及地面制动力、制动器制动力与地面附着力3.掌握汽车制动距离的概念和计算方法5.熟练分析前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上的制动过程6.理解利用附着系数和制动效率的概念7.掌握防抱死制动系统的工作原理，了解防抱死制动系统的工作过程2.地面制动力、制动器制动力与附着力的关系3.制动力系数、侧向力系数与滑动率的关系4.汽车的制动减速度，制动距离5.制动跑偏，制动时后轴侧滑6.前、后制动器制动力的理想分配曲线7.具有固定比值的前后制动器制动力分配线9.在不同附着系数的道路上的制动过程分析1.在不同附着系数的道路上的制动过程分析2.利用附着系数与附着效率（含教学 2）制动效能的恒定性（5’） 本章重点内容。强调三个评价方面的综合要求，利用各国标准进行说明；并指出三方面中的重点是方向稳定性及其原因。时间分配可根据实际授整，总计时学，在多媒2 计：左侧一栏中阴影部分为板书基FFXb=FμFμ<FφFXb=FφFμ≥Fφ本章重点内容，强调研究地面制动力的意义，并指出提高地面 4）侧向力系数的定义及其与滑动率关系的分析本章重点内容，强调研究制动力系数和侧向力系数的意义，指 aabmax=φsgabmax=φpg, 3 从驾驶员开始操纵制动控制装置到汽车完全停住为止所驶0a25.92abmax 用制动效能因数曲线说明各种制动器结构形式对抗热衰退性能 本章重点内容，强调第一种原因一般可通过调整消除，第二种 本章重点内容，通过力学和动力学分析得出结论，通过自身经4 5.前、后制动器制动力的比例关系（2 （3）具有固定比值的前、后制动器制动力及同步附着系数LLβ_bhg本章节的重点内容。强调同步附着系数是汽车结构参数，与路 1）φ<φ02）φ>φ00本章节的重点和难点，应注重过程的分析，强调结论的 本章节的重点，通过例题进一步说明利用附着系数的 5（10）制动防抱死系统（ABS40’）ABS的理论依据和优点是本章节的重点，应认真分析到位。结u什么是地面制动力、制动器制动力？它们6u什么是利用附着系数？如何通过利用附着系数求车轮不抱死时的最大制1《汽车理论A》教案（章节备课）2.掌握车辆坐标系和轮胎坐标系的有关术语3.掌握轮胎侧偏现象产生的原因和影响侧偏特性的因素4.熟练掌握汽车的稳态转向特性及其影响因素6.掌握汽车行驶的纵向和横向稳定性条件4.影响侧偏特性的因素6.线性二自由度汽车模型的运动微分方程9.侧倾时左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响10.侧倾时车轮外倾角的变化对汽车转向性能的影响12.提高操纵稳定性的电子控制系统2.线性二自由度汽车模型的运动微分方程（含教学 强调转向盘角阶跃输入下的时域响应是汽车操纵稳定性评价中的重点内容，是本章研究的核心；提醒学生复习前期课程《汽 强调稳态响应是本章的主要研究内容，三种转向类型的定义十 时间分配可根据实际授整，总计时学，在多媒2 FFY=kα侧偏现象是本章的重点和难点，应相对多花些时间进行深入细 提出问题：为何有回正力矩存在还有可能造 FY=FYα+FYγ=kα+kγY3 本章的重点和难点，强调理清简化模型的思路和微分方程建立 )uL2smm(ab)L(k2k14）特征车速和临界车速的概念、意义和计算根据前后车轮侧偏角绝对值的差即(α1-α2）本章的重点核心内容，强调理解稳定性因数与稳态转向类型的 表征前轮角阶跃输入下的瞬态响应品质好坏 利用等效弹簧的微变形或虚位移原理求解悬架的线刚度表4Kl21(Bm)2侧倾力矩的计算是本章的难点，强调理解侧倾时车厢的受力分析 2）车轮垂直载荷重新分配对轮胎侧偏刚度提出实际问题：横向稳定杆起什么作用？为何通常在轿车的前 提出实际问题：为何回正力矩作用的总效果一般是趋向不足转 b＞φhg 5BB2hg u什么是转向盘角阶跃输入？什么是转向盘角阶跃输入下的稳态响应和瞬u什么是轮胎坐标系？正的回正力矩、侧偏角和外u什么是线性二自由度汽车模型？如何将汽车简化为线性二自由度汽车模u前轮角阶跃输入下的瞬态响应中用来表征响应品质好坏的参数主要有哪6u什么是悬架的线刚度？单横臂独立悬架u横向稳定杆起什么作用？为何通常在轿车的前悬u什么是侧倾外倾？某轿车的悬架系统采用双横臂独立悬架和单横臂独立u什么是变形转向？为何回正力矩作用的总效果一动的极限车速为多少需写出分析推证过程）1《汽车理论A》教案（章节备课）1.掌握人体对振动反应的感觉界限和汽车平顺性的评价2.掌握路面不平度的统计特性3.汽车振动系统的简化方法4.正确分析车身振动的单质量系统模型2.路面不平度的功率谱密度4.汽车振动系统的简化5.单质量系统的自由振动6.单质量系统的频率响应特性7.单质量系统振动响应均方根值谱的计算与分析2.单质量系统的频率响应特性3.振动响应均方根值谱的计算与分析（含教学 对于水平振动是0.5～2Hz。本章的重点内容，强调板书内容是要记忆并 时间分配可根据实际授整，总计时间不超过8学，在多媒计：左侧一栏中阴影部分为板书基23）总加权振级Law与加权加速度均方根值aw的换算 W系强调路面速度功率谱的特点——白噪声，将会对后面的计算分 f=un 1）简化为将汽车车身质量看作为刚体的7自由型 ab 3·1_ξ2单质量系统的自由振动是本章的重点内容，强调理解 1__λ)低频段：动态特性不明显，阻尼比对这一频段的影响共振段：将输入位移放大，加大阻尼比可使共振峰值 114ζz3）车轮与路面间的相对动载对路面速度谱的幅4）悬架弹簧的动挠度对路面速度谱的幅频特性的分析1 4 u什么是单质量系统的频率响应函数和幅频u单质量系统悬架弹簧动挠度的功率谱密52、人体对振动加速度反应主要取决于那几个因素