同济大学-汽车理论-教学大纲
《汽车理论》教学大纲
《汽车理论》教学大纲课程名称：汽车理论适用班级：车辆工程2017 专升本辅导教材：《汽车理论》（第5版）余志生编著机械工业出版社一、本课程的地位、任务和作用本课程为车辆工程专业限选课和核心课，是汽车与机械工程学院本科生的主修课程，其主要内容是根据作用于汽车上的外力特性，分析了与汽车动力学有关的各主要使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性。
通过本课程的学习，使学生掌握进行汽车设计、试验及使用所必需的专业基础知识，为今后实践中合理选用汽车、改装各种专用车、合理使用、管理汽车以及正确地进行汽车试验等创造条件。
二、本课程的相关课程先修课程：《机械设计》、《机械制造学》、《机械原理》《汽车构造》等。
三、本课程的基本内容及要求第一章汽车动力性汽车动力性的评价指标；汽车的驱动力与行驶阻力；汽车行驶的驱动——附着条件与汽车的附着力；汽车的动力性分析；影响汽车动力性的主要因素。
本章重点：汽车行驶阻力；汽车驱动系统；汽车的动力性分析。
本章难点：汽车的动力性分析。
第二章汽车燃油经济性汽车燃油经济性的评价指标；汽车燃油经济性的计算；影响汽车燃油经济性的主要因素。
本章重点：汽车燃油经济性的计算。
第三章发动机最大功率和传动系传动比确定发动机最大功率的确定；传动系最大传动比的确定。
本章重点：传动系档数和中间各档传动比的确定。
本章难点：传动系最小传动比的确定第四章汽车的制动性汽车的被动安全性制动性的评价指标；汽车的制动效能及其恒定性；制动时汽车的方向稳定性；汽车制动防抱装置；驻车制动性。
本章重点：制动时车轮的受力。
本章难点：前、后车轮制动器制动力的比例关系。
第五章汽车的操作稳定性汽车操纵稳定性概述；轮胎的侧偏特性；前轮角阶跃输入的瞬态响应；前轮角阶跃输入的稳态响应；汽车行驶时的翻倾和整车侧滑。
本章重点：轮胎的侧偏特性。
本章难点：前轮角阶跃输入的瞬态响应；前轮角阶跃输入的稳态响应。
第六章汽车的舒适性汽车舒适性；汽车噪声；汽车空气调节性能；汽车乘坐环境与驾驶操作性能。
汽车理论课程教学大纲
《汽车理论》课程教学大纲课程名称：汽车理论/Automobile Theory课程编码：课程类型：学科专业课总学时数/学分数：48/3实验(上机)学时：8适用专业：汽车维修工程教育先修课程：汽车构造、发动机原理制订日期：2005.10一、课程的性质、任务和教学目标汽车理论是为交通运输、汽车维修工程教育专业开设的一门重要的学科专业课。
通过学习该门课程，培养学生分析、解决问题的能力，为学习后继课程（汽车检测与诊断技术、汽车设计）从事工程技术工作、进行科学研究、以及开拓新技术，打下坚实的基础。
通过理论和实践教学，使学生掌握：1. 汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性的基本概念、评价指标、计算方法；2.以理论分析和试验研究密切结合的方法，研究汽车主要使用性能与结构参数之间的内在联系，分析汽车主要使用性能的各种影响因素；3. 汽车动力传动系系统参数的基本匹配方法；4. 汽车主要使用性能的测试原理、所用仪器及测试方法。
二、课程教学内容及要求三、实验内容及要求实验内容：实验一、汽车动力性实验实验二、汽车燃油经济性实验试验三、汽车制动性实验实验教学要求见实验教学大纲。
五、教学方法和手段课堂教学采用多媒体教学手段与黑板相结合的方式，强调理论的应用性及实践性，在各章节中穿插具有工程背景的应用实例。
并辅之以实验教学。
课堂讲授为56学时，实验教学为8学时。
六、考核方式本课程为考试课。
期末笔试占总成绩的80%，平时作业、小测验占总成绩的10％，实验占总成绩的10%。
七、建议教材及教学参考书教材：《汽车理论》（第三版）余志生主编机械工业出版社 2005.3参考书：《汽车运用工程》（第三版）高延令主编人民交通出版社2004.4。
《汽车理论》课程教学大纲
夏季保养
检查冷却系统、更换夏季适用的机油 和检查空调系统等，确保车辆在高温 环境下正常运转。
秋季保养
检查发动机、刹车系统和轮胎等，为 即将到来的冬季做好准备。
冬季保养
更换冬季适用的机油、检查暖风系统 和防冻液等，确保车辆在寒冷环境下 正常运转。
提高汽车使用寿命的建议
定期保养
按照厂家推荐的保养周期进行定期保养，确 保车辆各部件处于良好状态。
阐述燃料电池汽车的工作原理、关键技术和挑战 ，以及其在未来交通领域的应用前景。
智能化技术在汽车中的应用
1 2 3
自动驾驶技术
介绍自动驾驶汽车的分级、关键技术和实现方法 ，以及其在提高交通安全性和效率方面的作用。
车联网技术
阐述车联网的概念、架构和应用，包括车与车、 车与基础设施、车与行人之间的通信和数据交换 。
智能感知与决策技术
介绍汽车智能感知系统（如雷达、摄像头、激光 雷达等）和决策算法（如深度学习、强化学习等 ）的原理和应用。
轻量化技术在汽车中的应用
材料轻量化
介绍高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等轻量化材料在汽车制 造中的应用及其优缺点。
结构轻量化
阐述拓扑优化、尺寸优化和形状优化等结构轻量化设计方法的原理 和应用实例。
选用优质配件
选择品质可靠的配件和油品，确保车辆得到 良好的维护和保养。
正确驾驶
避免急加速、急刹车和超载等不良驾驶习惯 ，以减轻车辆负担。
及时维修
发现故障或异常时及时进行检查和维修，避 免小故障引发大问题。
06
实践环节：实验操作与案 例分析
实验一：发动机性能试验
实验目的
了解发动机基本工作原 理和性能特点，掌握发 动机性能测试方法。
汽车理论-教学大纲(48学时)
《汽车理论》课程教学大纲课程类型：专业必选课课程代码： 09406403 课程学时： 48 学分： 3适用专业：车辆工程开课时间：三年级 2 学期开课单位：汽车学院大纲执笔人：王红云大纲审定人：本课程是汽车专业的核心专业课程之一。
该课程的任务是学习掌握汽车运动、受力的基本规律，了解汽车的主要技术性能指标、相应的评价方法以及影响这些性能的结构和使用因素等。
为后续专业课程的学习和将来从事与汽车相关的工作打下理论基础。
一、教学目的与要求教学目的：通过课程学习，使学生能运用科学的方法和手段，分析和计算汽车所受到的外力，并且对汽车的各项使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性进行分析和预测。
教学要求：掌握作用于汽车上的外力特性，掌握与汽车动力性有关的汽车各主要使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性的分析方法及其评价指标与评价方法，通过建立汽车的有关动力学方程，分析汽车及其部件的结构形式与结构参数对使用性能的影响，掌握进行汽车性能预测的基本计算方法，汽车性能试验的基本方法和步骤。
二、教学重点与难点教学重点：汽车动力性，经济性，制动性和操纵稳定性，汽车传动系参数的选择。
教学难点：操纵稳定性和平顺性。
三、教学方法与手段以教师讲授为主，有重点地讲授，辅以习作训练、课堂讨论、作业讲评等方法。
四、教学内容、目标与学时分配教学内容教学目标课时分配（45学时）1汽车动力性 91.1汽车的动力性指标掌握1.2汽车的驱动力与行驶阻力掌握1.3汽车驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图掌握1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率了解1.5汽车的功率平衡掌握1.6装有液力变矩器汽车的动力性了解2汽车燃油经济性 62.1汽车燃油经济性的评价指标掌握2.2汽车燃油经济性的计算掌握2.3影响燃油经济性的因素掌握2.4装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算了解2.5新一代高效率节能汽车的研究了解2.6汽车动力性、燃油经济性试验了解3汽车动力装置参数的选定 63.1发动机功率的选择掌握3.2最小传动比的选择掌握3.3最大传动比的选择掌握3.4传动系挡数与各挡传动比的选择掌握3.5用燃油经济性—加速时间曲线确定动力装置参数了解4汽车的制动性 94.1制动性能的评价指标掌握4.2制动时车轮的受力分析掌握4.3汽车的制动效能及其恒定性掌握4.4制动时汽车的方向稳定性掌握4.5前后制动器制动力的比例关系了解4.6汽车制动性试验了解5汽车的操纵稳定性 65.1概述掌握5.2轮胎的侧偏特性掌握5.3线性二自由度汽车模型对前轮输入的响应了解5.4汽车操纵稳定性与悬架关系了解5.5汽车操纵稳定性与转向系的关系了解5.6汽车操纵稳定性与传动系的关系了解5.7提高操纵稳定性的电子控制系统了解5.8汽车的侧翻了解5.9汽车操纵稳定性的路上试验了解6汽车的平顺性 66.1人体对振动的反应和平顺性评价掌握6.2路面不平度的统计特性了解6.3汽车振动系统的简化、单质量系统的振动掌握6.4车身与车轮双质量系统的振动掌握6.5双轴汽车的振动了解6.6“从体-座椅”系统的振动了解6.7汽车平顺性试验和数据处理了解7汽车的通过性 37.1汽车通过性评价指标及几何参数掌握7.2松软地面的物理性质了解7.3车辆的挂钩牵引力了解7.4牵引通过性计算了解7.5间隙失效的障碍条件了解7.6汽车越过台阶、壕沟的能力了解7.7汽车的通过性试验了解五、考试范围与题型1．考试范围与分数比例1汽车动力性20％2汽车燃油经济性15％3汽车动力装置参数的选定20% 4汽车的制动性20％5汽车的操纵稳定性10％ 6汽车的平顺性10％7汽车的通过性5％2．试题型与分数比例(1)填空题25％(2)选择题25％(3)简答题30％(4)计算题20％六、教材与参考资料教材：余志生. 汽车理论(第5版). 机械工业出版社，2009参考资料：1.张树强. 汽车理论. 安徽科学技术出版社，20002.吴克棋. 汽车理论. 冶金工业出版社，1991。
4车辆专业《汽车理论》实验教学大纲
03
实验教学方法与手段
Chapter
启发式教学法
引导学生主动思考
通过实验前的问题引导，激发学 生对实验内容的兴趣和思考，培 养学生的问题意识和自主学习能
力。
理论与实践相结合
在实验过程中，将理论知识与实际 操作相结合，引导学生通过观察、 分析和解决问题，加深对理论知识 的理解。
鼓励创新思维
鼓励学生提出新的想法和解决方案 ，培养学生的创新意识和实践能力 。
通过实验课程学习，促进 学生自主学习和终身学习 习惯的养成。
情感态度与价值观目标
01 培养学生热爱汽车专业，关注汽车科技发 展的兴趣和热情。
02
培养学生严谨的科学态度，实事求是的工 作作风和勇于创新的精神。
03
培养学生安全意识、环保意识和社会责任 感。
04
培养学生尊重知识、尊重他人、团结协作 的良好品德。
现代教学手段应用
多媒体教学
利用多媒体技术，将实验内容以 图像、动画、视频等形式展示给 学生，提高学生的学习兴趣和理 解能力。
仿真软件应用
引入汽车仿真软件，让学生在虚 拟环境中进行实验操作，提高学 生的实践能力和操作熟练度。
网络教学平台
建立网络教学平台，提供实验课 件、学习资料、在线测试等资源 ，方便学生进行自主学习和巩固 知识。
案例分析法
选择典型案例
选择与实验内容相关的典型案例，引导学生进行分析和讨论，帮 助学生理解实验原理和方法。
分组讨论
学生分组对案例进行讨论，提出自己的观点和解决方案，培养学 生的团队协作能力和沟通能力。
案例总结与分享
各小组分享讨论结果，教师进行点评和总结，帮助学生加深对实 验内容的理解。
小组讨论法
汽车理论教学大纲
汽车理论教学大纲
第一部分：汽车概述
- 汽车的定义和发展历史
- 汽车的分类和结构
- 汽车的主要部件及其功能
第二部分：汽车动力系统
- 发动机的原理和分类
- 燃油供给系统
- 点火系统
- 排气系统
- 冷却系统
第三部分：汽车传动系统
- 变速器的原理和分类
- 离合器
- 驱动轴和传动轴
- 差速器和驱动桥
第四部分：汽车悬挂系统
- 悬挂系统的作用和分类
- 弹簧和减振器
- 轮胎和轮毂
- 转向系统
第五部分：汽车制动系统
- 制动系统的原理和分类
- 制动器和制动液
- 制动辅助系统：制动盘、制动鼓、制动器片、制动鼠标、制动灯
第六部分：汽车电气设备
- 蓄电池和发电机
- 灯光系统
- 电动系统
- 仪表和开关
第七部分：汽车安全系统
- 安全带和安全气囊
- 防盗装置
- 牵引控制系统
- 制动防抱死系统
第八部分：汽车维修与保养
- 常见故障的诊断与排除
- 汽车保养的注意事项
- 维修工具和设备的使用和保养
总结：
汽车理论教学大纲涵盖了汽车的各个方面，从汽车的概述和发展历史开始，逐步介绍了汽车的各个系统和部件。
学生通过本教学大纲的学习，可以全面了解汽车的工作原理、结构和分类，掌握汽
车主要部件的功能和维修方法。
此外，通过实践和案例分析，学生还能培养汽车维修和保养的技能，提高问题诊断和解决能力。
这一教学大纲不仅适用于汽车理论教学，也可以作为汽车维修培训的参考资料。
汽车理论最新版教学大纲
《汽车理论》课程教学大纲课程性质：专业必修课，总学时：48 学分：4适用专业：交通运输一、课程教学目标汽车理论是交通运输专业一门重要专业课，本课程是从运动学和动力学角度分析汽车各种使用性能、评价方法以及汽车结构参数、使用参数对汽车行驶性能的影响；以提高汽车行驶性能为目的。
本课程的任务是在掌握汽车行驶性能指标和评价方法基础上，找出汽车结构参数、使用参数对汽车行驶性能的影响规律，从而提高汽车行驶性能，为进行汽车设计、研究打下坚实的专业理论基础。
二、课程的目的与任务《汽车理论》课程理论性比较强，因此通过进行汽车的动力性、制动性、平顺性实验教学环节加深对理论知识的理解与掌握。
熟悉汽车性能测试仪器的使用，并结合相关知识，掌握汽车性能的实验研究的基本方法，提高学生的实践能力。
三、理论教学的基本要求本门课程首先能够学会如何评价汽车的行驶性能，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）；其次，要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；最高要求是在以上两点的基础上，能够分析汽车的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改进汽车的设计。
通过本课程的学习，系统介绍汽车初等动力学的数学模型，使学生学会使用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，例如：汽车动力性、汽车燃油经济性、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车行驶平顺性、汽车通过性。
同时为汽车设计等后续课程准备必备的基础。
为以后的毕业设计和从事汽车技术工作，能够正确设计汽车、合理使用汽车、科学试验汽车打下稳固的基础。
四、实践教学的基本要求五、教学学时分配六、大纲内容第1章汽车的动力性1．教学目的和要求：掌握汽车行驶所受各种阻力；熟练掌握汽车动力性指标及评价方法；掌握汽车行驶的驱动—附着条件和汽车的功率平衡；了解装有液力变矩器汽车的动力性以及汽车动力性实验。
《汽车理论》教学大纲
《汽车理论》教学大纲一、《汽车理论》课程说明（一）课程代码30150213（二）课程英文名称Automobile Theory（三）开课对象本科生（四）课程性质本课程是车辆工程专业的核心课程，汽车工程系本科生的必修课程。
（五）教学目的本课程试图使学生牢固掌握汽车的基本性能以及性能分析和综合的基本理论和方法，为从事汽车工程的研究和汽车产品的开发打下良好的基础。
（六）教学内容汽车理论课程是以力学为基础，阐述汽车的行驶性能(动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性以及通过性），研究在满足这些性能要求的基础上选择汽车设计参数的相关原则，并介绍如何利用现代技术提高汽车行驶性能。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配汽车理论学时数：48学时，学分数：3学分*配套的汽车试验学II学时数：16学时（其中试验学时数12）学时数具体分配：（八）教学方式教学方法上针对学生的实际情况，采用灵活多变的方法。
主要是课堂讲授，课堂交流讨论，作业讲评等方法。
（九）考核方式和成绩记载说明考核方式分为考试和小论文两种方式，学生自愿选择。
严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
考试者综合成绩根据平时作业、期中和期末成绩评定，平时作业20%、期中20%、小论文10%、期末成绩50% 。
只写小论文者不参加考试，按照五篇小论文计算成绩。
二、讲授大纲与各章的基本要求第1章汽车的动力性教学要点：行驶方程式的推导和附着率的概念，要特别注意旋转质量换算系数的物理概念；汽车动力性的工程分析方法，液力变矩器的匹配不是基本要求。
教学内容：汽车动力性的指标，驱动力的计算，汽车的四种阻力：滚动阻力、空气阻力、坡道阻力和加速阻力；汽车行驶方程式，驱动力行驶阻力平衡图，附着条件与附着率，功率平衡图，液力变矩器汽车的动力性。
考核要求：能够用汽车行驶方程式和平衡图分析和计算汽车的动力性问题。
第2章汽车的经济性教学要点：汽车燃油经济性的计算和影响燃油经济性的因素分析，以及提高燃油经济性的可能技术途径。
2024年度汽车理论(422024)实验教学大纲
汽车性能检测实验
动力性检测
通过实车测试，了解汽 车的动力性能评价指标
和测试方法。
2024/3/24
经济性检测
在规定的工况下，测量 汽车的燃油消耗量，评
价汽车的经济性能。
制动性检测
检测汽车的制动距离、 制动减速度和制动稳定 性，评价汽车的制动性
能。
9
操纵稳定性检测
通过实车试验，了解汽 车的操纵稳定性和评价
2024/3/24
掌握汽车构造和工作原理
01
通过实验了解汽车各部件的结构、功能和相互关系，理解汽车
的工作原理和性能特点。
掌握汽车动力学基本理论
02
学习汽车动力学基本概念和原理，了解汽车行驶过程中的受力
情况和运动规律。
掌握汽车控制系统基本理论
03
通过实验了解汽车控制系统的组成、工作原理和性能评价方法
，理解控制系统对汽车性能的影响。
预习相关知识
复习与实验相关的汽车理论知识 ，如汽车构造、工作原理等。
准备实验器材
根据实验指导书要求，准备所需 的实验器材，如汽车模型、测量
工具等。
2024/3/24
13
实验过程记录
组装汽车模型
按照实验指导书要求，正确组装 汽车模型，注意各部件的安装顺
序和紧固程度。
2024/3/24
进行实验操作
根据实验指导书要求，进行实验操 作，如启动发动机、调整车速等。
4
提高学生实验技能和动手能力
1 2
熟练掌握实验仪器的使用
学习并掌握实验仪器的操作方法、使用注意事项 和维护保养方法，确保实验的顺利进行。
提高实验数据处理和分析能力
通过实验数据的收集、整理、处理和分析，提高 学生的数据处理能力和实验分析能力。
同济大学《汽车理论》第一章汽车轮胎力学与空气动力学精选全文完整版
3.FY－α曲线
FY k
k—侧偏刚度。
FY一定时希望侧 偏角越小越好，所 以 |k| 越大越好。
三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响
轮胎的尺寸、型式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。
大尺寸轮胎
大尺寸轮胎
子午线轮胎
侧偏刚度大
钢丝子午线轮胎
斜交轮胎 纤维子午线轮胎
侧偏刚度小
小尺寸轮胎
（1）扁平率小，k大
纵向滑移率 侧偏角 经向变形 车轮外倾角 车轮转速 前轮转向角
轮胎 模型
纵向力 侧向力 法向力 侧倾力矩 滚动助力矩 回正力矩
轮胎模型是汽车动力学研究的难点
• 目前还没有如此完备的轮胎模型 • 目前在车轮动力学研究中使用的三类轮胎
模型
–轮胎纵滑模型：主要用于汽车动力性、制动性 能研究
–轮胎侧偏模型：主要用于操纵稳定性研究 –轮胎垂直振动模型：主要用于NVH研究
第一节 轮胎力学
轮胎的基本知识
175/65 R 14 82 H
速度标记
负荷指数 轮辋直径 （in） 轮胎型号（R为子 午线，-为斜交胎） 扁平率（%） 轮胎宽度
➢轮胎的扁 平率：表征 轮胎的胎面 高度H与宽 度R的比值 （百分比）。
速度标记
速度标记 （GSY）
最高车速 （km/h）
速度标记 （GSY）
2.有外倾时FY与γ、α的关系
1）α=0
FY FYγ kγ
2）α≠0
FY FYαFYγ kkγ
3）有γ，FY=0，即a点
kkγ 0
kγ
k
4）γ过大对汽车产生 不良影响
影响轮胎与路面 的良好接触
汽车轮胎
5）外倾时产生的回正力矩
摩托车轮胎
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《汽车理论》课程教学大纲
课程编号： 190020 学分： 3 总学时：54
大纲执笔人：吴光强大纲审核人：左曙光
英文名称：Automotive Principle
一、课程性质与目的
本课程是汽车专业的一门最重要的专业课，其目的是在综合学生所学的力学、数学、汽车构造与设计、振动分析与自动控制等方面的基础课与技术基础课的基础上，学习汽车计算与分析的有关理论，完成汽车专业学生必要的、综合的培养与训练，为学生将来汽车设计与分析及其解决问题能力的提高奠定基础。
二、课程基本要求
学生应能熟练地掌握主要按车辆坐标系分类的各种整车动力学性能的定义、评价指标及其计算方法，分析轮胎特性、发动机、整车与系统参数及路面等各种因素对汽车性能的影响及几大性能之间的联系。
此外，还应掌握汽车的排放性能计算，现代电动汽车（包括混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车）等的理论。
三、课程基本内容
主要内容包括：汽车所受到的外力，按车辆坐标系为主阐述的有关理论，即纵向、侧向和垂向动力学等方面，介绍汽车几大性能的定义、评价指标及其计算（重点介绍有关的公式，及性能指标确定的作图法与解析法）方法，此外还使学生了解汽车碰撞安全性及现代电动汽车等的内容。
四、实验或上机内容
对汽车的几大性能进行计算机编程计算，得到相应的性能指标。
此外，还将通过后续的《汽车试验学》课程的学习，掌握其实验测试方法。
五、前修课程要求
《汽车构造》、《液压与液力传动》、《自动控制原理》、《振动分析》和《积分变换》等
六、学时分配
序号内容学时安排小计
理论课时实验课时习题课时上机课时
1轮胎力学与汽车空气动力学 1000010
2汽车纵向动力学 1200012
3汽车经济性与排放性 60006
4汽车转向系统动力学 60006
5汽车操纵动力学 80008
6汽车的平顺性 80008
7汽车碰撞安全性 10001
8现代电动汽车 10001
9汽车性能计算 00222
总计5002254
七、教材与主要参考书
1. 教材
吴光强.汽车理论，人民交通出版社，2007.2
2. 主要参考书
（1）余志生.汽车理论，机械工业出版社，2006.5
（2）米奇克.汽车动力学，人民交通出版社，1990.8 同济大学汽车学院版权所有© 2006。