汽車?yán)碚撜n程是車輛工程和汽車工程專業(yè)同學(xué)的必修課，也可以為汽車行業(yè)人員深入了解汽車提供必備的知識。 汽車?yán)碚摬捎脛恿�學(xué)的方法探討汽車性能如何評價，建立汽車性能與汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系并且研究如何提高汽車動力學(xué)性能。汽車?yán)碚揗OOC課程包括六章的內(nèi)容：第一章，汽車的動力性；第二章，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性；第三章，汽車動力裝置參數(shù)的選定；第四章，汽車的制動性；第五章，汽車的操縱穩(wěn)定性；第六章，汽車的平順性。每一章基本上都從該性能如何評價開始，之后建立性能評價指標(biāo)與汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，探討影響性能指標(biāo)的主要因素和改善性能的方法。

1、教學(xué)目標(biāo)

1.1 教學(xué)目標(biāo)

掌握汽車使用性能的含義、評價指標(biāo)、評價方法與影響因素等汽車?yán)碚搶�業(yè)知識；應(yīng)用汽車?yán)碚搶�業(yè)知識建立汽車性能預(yù)測模型；應(yīng)用汽車?yán)碚搶�業(yè)知識設(shè)計實驗、分析和解釋數(shù)據(jù)進(jìn)而綜合獲得有效結(jié)論；應(yīng)用汽車?yán)碚搶�業(yè)知識設(shè)計復(fù)雜車輛工程問題解決方案時，能夠充分考慮汽車使用性能法規(guī)所涉及的試驗方法與性能指標(biāo)的影響。

本課程達(dá)成如下業(yè)務(wù)能力培養(yǎng)要求：

1. 能夠掌握汽車?yán)碚撝�識；應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計/開發(fā)復(fù)雜車輛工程問題解決方案。

須要掌握并應(yīng)用的汽車?yán)碚撝�識包括：

(1)汽車使用性能的概念與評價指標(biāo)；

(2)基于動力學(xué)原理的汽車性能預(yù)測模型；

(3)汽車使用性能評價指標(biāo)參數(shù)計算方法；

(4)人-車-路環(huán)境參數(shù)對汽車使用性能影響規(guī)律；

(5)改善汽車性能的設(shè)計和使用方面的原則和方法。

2. 能夠針對復(fù)雜工程問題，應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識進(jìn)行實驗研究并獲得科學(xué)有效結(jié)論。

須具備的汽車使用性能實驗研究能力包括：

(1)基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車動力性實驗研究的能力；

(2)基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車燃油經(jīng)濟(jì)性實驗研究的能力；

(3)基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車制動性實驗研究的能力；

(4)基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車操縱穩(wěn)定性實驗研究的能力；

(5)基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車平順性實驗研究的能力。

3. 能夠在應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計復(fù)雜車輛工程問題解決方案時，充分考慮汽車使用性能的試驗方法（包括計算方法）與性能指標(biāo)的影響。

(1) 汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性等使用性能的計算分析方法；

(2) 汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性等使用性能的實驗研究方法。

1.2 教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系

表1 教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系

教學(xué)目標(biāo)

畢業(yè)要求指標(biāo)點（二級）

教學(xué)目標(biāo)1：能夠掌握汽車?yán)碚撝�識；應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計/開發(fā)復(fù)雜車輛工程問題解決方案。

1.5掌握并能夠?qū)④囕v工程基礎(chǔ)知識應(yīng)用于車輛工程項目的設(shè)計中。

教學(xué)目標(biāo)2：能夠針對復(fù)雜工程問題，應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識進(jìn)行實驗研究并獲得科學(xué)有效結(jié)論。

4.2能夠根據(jù)研究方案制定實驗方案，并選擇合適的手段進(jìn)行實驗設(shè)計，進(jìn)而分析結(jié)果與解釋數(shù)據(jù)，綜合得到合理有效結(jié)論。

教學(xué)目標(biāo)3：能夠在應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計復(fù)雜車輛工程問題解決方案時，充分考慮汽車使用性能的試驗方法（包括計算方法）與性能指標(biāo)的影響。

3.2在設(shè)計車輛工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案時，能充分考慮社會、健康、安全、法律、文化或環(huán)境等因素。

2、教學(xué)要求

教師要積極備課，認(rèn)真準(zhǔn)備課程實驗與課程作業(yè)；在課堂內(nèi)進(jìn)行大綱解讀，使學(xué)生清楚本課程具體的課程目標(biāo)，通過該課程的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握的知識和獲得的能力；對課程內(nèi)容要融會貫通，切忌照本（幕）宣科。注重知識的拓展，并在課堂上加強(qiáng)思政教育。

通過課堂理論教學(xué)，結(jié)合課程實驗和課程作業(yè)，使學(xué)生掌握汽車?yán)碚摰闹�識，具備分析與解決車輛工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題、并充分考慮相關(guān)問題的能力。

成績評價體系標(biāo)準(zhǔn)真實、嚴(yán)謹(jǐn)、公平、公正、公開，能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3、預(yù)備知識或先修課程要求

《高等數(shù)學(xué)》，《理論力學(xué)》，《汽車構(gòu)造》等課程。

4、教學(xué)方式

表2教學(xué)方法（與教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)）

教學(xué)方法

教學(xué)目標(biāo)

理論知識部分，以課堂講授為主，輔以自主學(xué)習(xí)和問題討論；課程實驗采取綜合性實驗和設(shè)計性實驗方式；課程作業(yè)采取自主完成的獨(dú)立大作業(yè)方式。

教學(xué)目標(biāo)1：能夠掌握汽車?yán)碚撝�識；應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計/開發(fā)復(fù)雜車輛工程問題解決方案。

教學(xué)目標(biāo)2：能夠針對復(fù)雜工程問題，應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識進(jìn)行實驗研究并獲得科學(xué)有效結(jié)論。

教學(xué)目標(biāo)3：能夠在應(yīng)用汽車?yán)碚撝�識設(shè)計復(fù)雜車輛工程問題解決方案時，充分考慮汽車使用性能的試驗方法（包括計算方法）與性能指標(biāo)的影響。

5、實驗環(huán)境和設(shè)備

安全、平整、開闊的實驗道路和符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的實驗室。具體儀器、設(shè)備，詳見表4。

6、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配

6.1課程內(nèi)容

0、大綱解讀。

向?qū)W生解讀教學(xué)大綱，幫助學(xué)生理解課程目標(biāo)（應(yīng)掌握知識與具備能力）及其達(dá)成途徑（課堂授課、課程作業(yè)與課程實驗），并幫助學(xué)生建立課程學(xué)習(xí)、課程考核與各項能力達(dá)成之間的關(guān)系；引導(dǎo)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中自查學(xué)習(xí)行為，調(diào)整學(xué)習(xí)方法并達(dá)成學(xué)習(xí)效果。

1、能夠掌握汽車?yán)碚撝�識。

第一章  汽車的動力性（8學(xué)時）

第一節(jié)  概述

知識點1 汽車?yán)碚搶?dǎo)言

知識點2 汽車動力性的含義與評價指標(biāo)

知識點3 評價指標(biāo)的靈活性

第二節(jié)  汽車驅(qū)動動力學(xué)分析

知識點1 汽車的驅(qū)動力

知識點2 驅(qū)動力的影響因素

知識點3 滾動阻力與滾動阻力系數(shù)

知識點4 空氣阻力

知識點5 坡度阻力與道路阻力

知識點6 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)的推導(dǎo)

知識點7 汽車的真實受力分析與受力平衡方程

知識點8 汽車的功率平衡

第三節(jié)  汽車動力性的分析計算方法

知識點1 用于動力性分析的曲線圖

知識點2 最高車速的求解

知識點3 加速時間的計算和處理

知識點4 爬坡度圖與最大爬坡度的精確解

第四節(jié)  附著問題

知識點1 汽車行駛的附著條件與附著率

知識點2 一般工況下的車輪地面法向力

知識點3 作用在驅(qū)動輪上的地面切向力

知識點4 加速爬坡時的附著率分析

知識點5 高速行駛時的附著率分析

本章重點、難點：汽車一般工況的受力分析；汽車行駛方程式的建立；利用受力平衡和功率平衡思想計算動力性評價指標(biāo)；附著率與附著系數(shù)的關(guān)系、典型工況的附著率計算。

第二章  汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性（3學(xué)時）

第一節(jié)  概述

知識點1 燃油經(jīng)濟(jì)性的含義和評價指標(biāo)

知識點2 燃油經(jīng)濟(jì)性的評價工況

第二節(jié)  汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的分析計算方法

知識點1 萬有特性與負(fù)荷特性

知識點2 不同工況燃油消耗量的計算

知識點3 燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素

知識點4 設(shè)計方面提高燃油經(jīng)濟(jì)性的途徑

知識點5 使用方面提高燃油經(jīng)濟(jì)性的途徑

第三節(jié) 電動汽車動力性和能量經(jīng)濟(jì)性評價方法

知識點1 電動汽車的基本分類和性能特點

知識點2 電動汽車的動力性基本評價方法

知識點3 電動汽車的能量經(jīng)濟(jì)性基本評價方法

本章重點、難點：燃油消耗量與功率平衡的關(guān)系；典型工況燃油消耗量的計算；汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素與提高途徑。

第三章  汽車動力裝置的特性設(shè)計和參數(shù)選取 （3學(xué)時）

第一節(jié)  發(fā)動機(jī)特性和重要參數(shù)的確定

知識點1 最大功率的選取

知識點2 油耗特性的討論

第二節(jié)  傳動系傳動比的確定

知識點1 傳動系匹配功能概述

知識點2 傳動比數(shù)目和間隔

知識點3 最大傳動比和最小傳動比的選取

第三節(jié)  換擋規(guī)律分析

知識點1 動力性換擋規(guī)律

知識點2 燃油經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律

本章重點、難點：利用預(yù)期車速和比功率初選發(fā)動機(jī)功率；最小傳動比與汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系；最大傳動比的考慮因素；傳動系擋位數(shù)目和數(shù)值的確定原理。

第四章  汽車的制動性（8學(xué)時）

第一節(jié)  汽車制動性的含義和評價指標(biāo)

知識點1 含義與評價指標(biāo)

第二節(jié)  制動力分析

知識點1 制動器制動力、地面制動力與附著力

知識點2 地面附著系數(shù)的變化

第三節(jié)  制動效能的評價

知識點1 制動過程分析

知識點2 制動距離及其影響因素

知識點3 制動減速度

第四節(jié)  制動時汽車方向穩(wěn)定性的研究

知識點1 汽車的制動跑偏及其影響因素

知識點2 制動時側(cè)滑與失去轉(zhuǎn)向能力

第五節(jié)  前、后輪制動器制動力的分配對汽車制動性的影響

知識點1 車輪抱死次序的討論

知識點2 β線

知識點3 軸荷轉(zhuǎn)移與I曲線

知識點4 同步附著系數(shù)及其影響因素

知識點5 f線組與r線組

知識點6 利用制動力變化曲線分析制動過程

知識點7 利用附著系數(shù)與制動效率、相關(guān)法規(guī)

知識點8 制動器制動力的調(diào)節(jié)

第六節(jié) 抗制動衰退的性能

知識點1 抗制動衰退性能

本章重點、難點： 制動器制動力、地面制動力和附著力的關(guān)系；附著力（變化規(guī)律）的不同理解；制動距離的計算和影響因素；汽車制動時失去方向穩(wěn)定性的原因；分析制動力分配合理性的幾種曲線（組）及其運(yùn)用；利用附著系數(shù)與制動效率；熱穩(wěn)定性問題。

第五章  汽車的操縱穩(wěn)定性（14學(xué)時）

第一節(jié)  概述

知識點1 基本概念和主要研究內(nèi)容

知識點2 評價指標(biāo)體系

知識點3 研究模型與評價方法

知識點4 理想的轉(zhuǎn)向運(yùn)動關(guān)系

第二節(jié)  輪胎的側(cè)偏特性

知識點1 側(cè)偏現(xiàn)象

知識點2 側(cè)偏特性

知識點3 側(cè)偏特性的影響因素

第三節(jié)  線性二自由度汽車模型的建立

知識點1 物理模型的簡化

知識點2 微分方程的推導(dǎo)

知識點3 汽車系統(tǒng)輸入與響應(yīng)特性的定義

第四節(jié)  線性二自由度汽車模型的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性

知識點1 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的數(shù)學(xué)描述

知識點2 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型、基本表述

知識點3 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的其他表述方法與評價參數(shù)

第五節(jié)  線性二自由度汽車模型的瞬態(tài)響應(yīng)特性和頻率響應(yīng)特性

知識點1 非穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的基本數(shù)學(xué)模型

知識點2 瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定條件

知識點3 瞬態(tài)響應(yīng)品質(zhì)的評價

知識點4 頻率響應(yīng)特性簡介

知識點5 利用頻率響應(yīng)特性評價汽車的操縱穩(wěn)定性

第六節(jié)  對線性二自由度汽車模型的修正

知識點1 總論

知識點2 側(cè)傾與側(cè)傾軸線

知識點2 側(cè)傾力矩

知識點3 側(cè)傾角剛度

知識點4輪胎地面法向力的變化對汽車操縱穩(wěn)定性的影響

知識點5車輪外傾角的改變對汽車操縱穩(wěn)定性的影響

知識點6輪胎地面縱向力的變化對汽車操縱穩(wěn)定性的影響

第七節(jié)  對線性二自由度汽車模型的補(bǔ)充

知識點1 側(cè)傾轉(zhuǎn)向

知識點2 側(cè)傾干涉轉(zhuǎn)向

知識點3 變形轉(zhuǎn)向

知識點4 回正力矩的影響

第八節(jié)  路感與側(cè)翻

知識點1 路感

知識點2 側(cè)翻

本章重點、難點：汽車操縱穩(wěn)定性的含義和研究內(nèi)容；典型行駛工況與駕駛員輸入特性；輪胎的側(cè)偏特性及影響因素；線性二自由度汽車模型的建立；利用線性二自由度汽車模型評價汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；瞬態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性；對線性二自由度汽車模型的修正；對線性二自由度汽車模型的補(bǔ)充。

第六章  汽車的平順性（9學(xué)時）

第一節(jié)  綜述

知識點1 平順性的定義、研究內(nèi)容和研究方法

知識點2 平順性的振動響應(yīng)量

知識點3基于試驗標(biāo)準(zhǔn)的平順性的評價方法

第二節(jié)  路面激勵的統(tǒng)計特性

知識點1 路面不平度及其空間頻率的功率譜密度

知識點2 時間頻率的譜密度

知識點3 速度譜和加速度譜

第三節(jié)  單質(zhì)量系統(tǒng)模型的平順性分析

知識點1振動響應(yīng)量的定量計算的基本原理

知識點2 振動系統(tǒng)的簡化

知識點3 單質(zhì)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、固有頻率和阻尼比

知識點4 振動響應(yīng)量的功率譜密度分析

知識點5 懸架系統(tǒng)參數(shù)的選取

第四節(jié)  其他振動模型的平順性分析

知識點1 雙質(zhì)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

知識點2 響應(yīng)量均方根值計算的基本原理與流程

知識點3 車輛系統(tǒng)參數(shù)對平順性振動響應(yīng)量的影響

知識點4 三質(zhì)量系統(tǒng)的平順性分析

知識點5 電控懸架簡介

本章重點、難點：平順性的系統(tǒng)分析方法；基于試驗方法的平順性評價；路面譜；汽車振動系統(tǒng)逐級簡化的條件；振動響應(yīng)量的定量計算原理；以單質(zhì)量系統(tǒng)模型評價汽車的平順性；多質(zhì)量模型的傳遞特性；汽車參數(shù)對平順性的影響趨勢。

第七章  汽車的通過性（1學(xué)時）

第一節(jié)  概述

知識點1 通過性的含義、研究內(nèi)容與特點

第二節(jié) 幾何通過性

知識點1 與幾何通過性有關(guān)的車輛參數(shù)

本章重點、難點：通過性的定義和評價指標(biāo)體系。

2、能夠?qū)⑵�車�(yán)碚撝�識應(yīng)用于設(shè)計/開發(fā)復(fù)雜車輛工程問題解決方案，并能夠考慮汽車使用性能的計算方法與性能指標(biāo)的影響。

(1)具備基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車動力性分析計算的能力

教學(xué)內(nèi)容：運(yùn)用汽車受力平衡方程及驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖等求解汽車動力性評價指標(biāo)，包括最高車速、加速時間、最大爬坡度。

(2)具備基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車燃油經(jīng)濟(jì)性分析計算的能力

教學(xué)內(nèi)容：能夠運(yùn)用汽車功率平衡方程式及發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)特性求解汽車等速工況和循環(huán)工況的燃油經(jīng)濟(jì)性。

(3)具備基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車制動性分析計算的能力

教學(xué)內(nèi)容：能夠運(yùn)用制動工況下汽車受力分析平衡方程求解汽車制動距離，繪制制動效率曲線、制動力分配曲線和利用附著系數(shù)曲線；能夠運(yùn)用制動效率曲線分析汽車的制動效率；能夠運(yùn)用利用附著系數(shù)曲線、制動力分配曲線分析制動的方向穩(wěn)定性。

(4)具備基于汽車?yán)碚摰脑�理和方法進(jìn)行汽車操縱穩(wěn)定性分析計算的能力

教學(xué)內(nèi)容：能夠運(yùn)用線性二自由度汽車動力學(xué)模型的運(yùn)動微分方程，求解汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)參數(shù)，繪制橫擺角速度增益曲線，計算橫擺系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性參數(shù)。