汽车理论自学考试大纲.docx

1、汽车理论自学考试大纲汽车学自学考试大纲（汽车维修与检测专业）I课程的性质与设置目的一、 课程性质、特点与设置目的本课程是本专业本科段考试计划规定必考的一门专业课。 它培养汽车工程专业人才的一 门重要的专业课。 在学完该课程的各个环节后， 学生应具有初步分析汽车各主要性能的理论 基础； 能从理论上对汽车的主要性能参数进行预估； 从试验方法上来验证汽车性能参数。 在 教学内容方面着重讲授分析方法，并为后续专业课程提供理论依据。二、 本课程的基本要求本课程的基本要求是：1.掌握一般汽车动力学的分析方法和步骤；2.从理论上对汽车主要性能进行设计初期阶段的预估；3.了解影响汽车主要性能的结构参数；4.如

2、何通过试验手段对汽车性能进行验证、分析和评估。三、 本课程与相关课程的关系在学习本课前，应先修“高等数学”、“机械制图”、“工程力学”、“汽车构造”、 “车用内燃机”等方面的知识。本课程为汽车维修与检测专业重要的专业课，将在毕业设计中得到应用。 本课程的重点是：汽车的动力性、汽车的燃油经济性、汽车动力装置参数的选定、汽 车的制动性。II课程内容与考核目标第一章 汽车的动力性一、学习目的与要求通过本章的学习， 使学生了解汽车动力性评价指标， 掌握汽车行驶过程受力的分析方法， 能分析汽车行驶过程所受到的驱动力、 阻力， 会列汽车行驶平衡方程； 领会汽车行驶的驱动 附着条件； 会画驱动力行驶阻力平衡

3、图、 动力特性图，并进行动力性分析；理解汽 车功率平衡的意义； 了解影响汽车驱动力、 阻力的主要因素； 对装有液力变矩器汽车的动力 性的计算有一般的认识。本章要求结合上机完成一辆汽车的动力性计算才能更好地完成本章的学习。二、课程内容第一节 汽车的动力性指标1 汽车的最高车速2 加速时间3 最大爬坡度第二节 汽车的驱动力与行驶阻力（ 一 ） 汽车的驱动力1.发动机的转速特性2.传动系的传动效率3.车轮半径4.汽车的驱动力图（ 二 ） 汽车的行驶阻力1.滚动阻力2.空气阻力3.坡度阻力4.加速阻力（ 三 ） 汽车行驶方程式第三节 汽车的驱动力 - 行驶阻力平衡图与动力特性图（ 一 ） 驱动力 -

4、行驶阻力平衡图（ 二 ） 动力特性图第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率（一 ） 汽车行驶的附着条件（二 ） 汽车的附着力与地面法向反作用力（三 ） 作用在驱动轮上的地面切向反作用力（四 ） 汽车附着率1.加速、上坡行驶时的附着率2.高速行驶时的附着率第五节 汽车的功率平衡第六节 装有液力变矩器汽车的动力性三、考核知识点（一）汽车的动力性指标的概念、评价指标1.汽车的最高车速2.加速时间3.最大爬坡度的概念（二）汽车的驱动力与行驶阻力分析1.汽车驱动力（1）发动机的转速特性 （ 2）传动系的传动效率 （ 3）车轮半径2.行驶阻力（ 1）从动轮和驱动轮的受力分析 （2）滚动阻力影响因素 （

5、3）空气阻力组成及影响因素 （ 4）坡度阻力和加速阻力的概念3.汽车的驱动力图（ 1）驱动力计算公式 （2）车速计算公式 （ 3）发动机的转速特性到汽车的驱动力图转换（三） 汽车的驱动力 - 行驶阻力平衡图与动力特性图1.驱动力 - 行驶阻力平衡图（ 1）汽车行驶加速度曲线 （2）汽车加速时间曲线 （3）汽车的爬坡度图 （ 4）汽车各项动力性指标求解2动力特性图（1）动力因数概念 （ 2）动力特性图（四）汽车行驶的附着条件与汽车的附着率1.汽车行驶的附着条件（1）附着力 （ 2）附着系数 （3）附着率2.汽车的附着力与地面法向反作用力3.作用在驱动轮上的地面切向反作用力4.汽车附着率（1） 加

6、速、上坡行驶时的附着率 （ 2）高速行驶时的附着率五）汽车的功率平衡1.汽车功率平衡图（ 1）发动机功率与行驶车速的关系曲线 （ 2）阻力功率与行驶车速的关系曲线2.后备功率（ 1）定义 （ 2）后备功率与行驶车速的关系曲线（六）装有液力变矩器汽车的动力性四 . 考核要求一）识记1汽车的动力性指标的概念、评价指标2汽车的最高车速、加速时间、最大爬坡度的概念3滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力的概念4发动机的转速特性、发动机的使用特性和外特性5道路阻力系数、汽车旋转质量换算系数6动力因数7附着力、附着系数、附着率概念8后备功率（二）领会1驱动力的计算公式2.滚动阻力形成的原因、影响因素3空气

7、阻力的组成和减少空气阻力的措施4加速阻力的意义及组成5动力因数引入的原因6利用驱动力 - 行驶阻力平衡图求解动力性指标的方法7汽车的行驶附着条件8汽车功率平衡图的物理意义9理想的发动机曲线、变速器的作用10液力变矩器的特性（三）简单应用1对汽车从动轮和驱动轮进行受力分析2对整车进行受力分析3根据发动机和整车参数画出驱动力 - 行驶阻力平衡图4根据发动机和整车参数画出功率平衡图5对空载和满载进行定性动力性分析6改善动力性的措施（四）综合应用1根据发动机和整车参数求整车动力性评价指标 2根据发动机和整车参数、道路条件求附着率、极限爬坡度和极限加速度。五、重点内容1本章重点为动力性计算方法、驱动力图

8、、动力因素图、功率平衡图、汽车行驶的附 着条件。2.本章难点主要是汽车行驶的附着条件、装有液力变矩器汽车的动力性第二章 汽车的燃油经济性一、学习目的与要求本章应着重强调燃油经济性的评价指标、 燃油经济性的计算方法以及改善汽车燃经济性 的途径。要求学生知道汽车燃油经济性的评价指标； 掌握汽车燃油经济性计算方法， 从理论上分 析影响汽车燃油经济性的因素 （ 使用方面、汽车结构方面 ）；对装有液力传动装置的汽车燃 油经济性计算有一定的了解。 了解电动混合动力汽车的特点、 结构和节油原理。 知道汽车动 力性和燃油经济性试验的试验项目、 试验仪器、试验条件和步骤， 会编写试验报告，对结果 进行分析。二、

9、课程内容第一节 燃油经济性的评价指标1评价指标2.百公里油耗和等速百公里油耗曲线3.典型循环行驶工况第二节 汽车的燃油经济性计算1.等速行驶工况燃油消耗量的计算2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算4.怠速停车时的燃油消耗量5.整个循环工况的百公里油耗量第三节 影响汽车燃油经济性的因素（一）使用方面1行驶车速2.挡位选择3.挂车的应用4.正确地保养与调整（二）汽车结构方面1.缩减轿车总尺寸和减轻质量2.发动机3传动系4汽车外形与轮胎第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算第五节 电动汽车的研究）混合动力电动汽车的特点二） 混合动力电动汽车的结构三） 混合动力电动

10、汽车的节油原理四）能量管理策略五）实例分析六）电动汽车的动力性计算第六节 汽车动力性、经济性试验（一）路上试验（二）室内试验三、考核知识点（一） 燃油经济性的评价指标1评价指标2. 百公里油耗和等速百公里油耗曲线3.典型循环行驶工况类型（二） 汽车的燃油经济性计算1.等速行驶工况燃油消耗量的计算公式2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算方法3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算公式4.怠速停车时的燃油消耗量的计算公式5.整个循环工况的百公里油耗量的计算公式（三） 影响汽车燃油经济性的因素1等速行驶工况燃油消耗量的影响因素2.使用方面节油所包含的方面3.行驶车速对燃油经济性影响及原因4.挡位选择对燃油经

11、济性影响及原因5.挂车的应用对燃油经济性影响及原因6.正确地保养与调整对燃油经济性影响及原因7.汽车结构方面节油所包含的方面8.缩减轿车总尺寸和减轻质量燃油经济性影响及原因9.提高发动机经济性的途径10传动系对燃油经济性影响及原因11汽车外形与轮胎对燃油经济性影响及原因（四） 电动汽车的研究1.混合动力电动汽车的特点及优势2.混合动力电动汽车的结构类型3.混合动力电动汽车的节油原理（ 五） 汽车动力性、经济性试验1.路上试验条件2.最高车速测量方法3.路上燃油经济性指标4.考核要求（一）识记1评价指标2.百公里油耗和等速百公里油耗曲线3. 典型循环行驶工况4.混合动力电动汽车的特点及优势5.混

12、合动力电动汽车的结构类型6.路上燃油经济性指标（二）领会1.等速行驶工况燃油消耗量的计算公式2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算方法3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算公式4.怠速停车时的燃油消耗量的计算公式5.整个循环工况的百公里油耗量的计算公式6等速行驶工况燃油消耗量的影响因素7.使用方面节油所包含的方面8.行驶车速对燃油经济性影响及原因9.挡位选择对燃油经济性影响及原因10.挂车的应用对燃油经济性影响及原因11.正确地保养与调整对燃油经济性影响及原因12.汽车结构方面节油所包含的方面13.缩减轿车总尺寸和减轻质量燃油经济性影响及原因14.提高发动机经济性的途径15传动系对燃油经济性影响及原因

13、16汽车外形与轮胎对燃油经济性影响及原因17.混合动力电动汽车的节油原理18.路上试验条件19.最高车速测量方法（三）简单应用1从使用方面谈如何节油2从结构方面谈如何节油（四）综合应用1根据发动机和整车参数计算等速百公里油耗2从改进底盘设计论述提高燃油经济性的措施。五、重点内容1 本章重点为等速百公里油耗计算方法，从使用方面、结构方面谈如何节油。2. 本章难点为等加速百公里油耗计算方法。第三章 汽车动力装置参数的选定一、学习目的与要求 本章应重点强调发动机功率、传动系传动比对汽车动力性与燃油经济性的影响。 要求学生掌握汽车发动机功率、 最小传动比、 最大传动比的选择方法； 会确定传动系档 位数

14、和各档传动比的大小；了解如何利用燃油经济性加速时间曲线确定动力装置参数。二、课程内容第一节 发动机功率的选择1.比功率的概念2.发动机功率选择的两种方法第二节 最小传动比的选择1.最小传动比的概念2.最小传动比的选择方法和公式3.最小传动比对动力性和经济性的影响第三节 最大传动比的选择1.最大传动比的概念2.最大传动比选择的计算公式3.最大传动比选择考虑因素第四节 传动系档数和各档传动比的选择1.传动系档数的选择2.各档传动比的确定原则、方法 第五节 利用燃油经济性 - 加速时间曲线确定动力装置（一）主减速器传动比的确定（二）变速器和主减速器传动比的确定（三）发动机、变速器和主减速器传动比的确

15、定三、考核知识点（ 一） 发动机功率的计算公式、比功率的概念、选择的两种方法（二） 最小传动比的选择方法1.最小传动比的概念2.最小传动比的选择公式3.最小传动比对动力性和经济性的影响（三） 最大传动比的选择方法1.最大传动比的概念2.最大传动比选择的计算公式3.最大传动比选择考虑因素（四） 传动系档数和各档传动比的选择1.传动系档数的选择2.各档传动比的确定原则、方法3.挡位数对汽车动力性和经济性的影响4.速比分配对动力性和经济性的影响（五）利用燃油经济性 - 加速时间曲线确定动力装置1.用 C 曲线确定主减速器传动比2.变速器和主减速器传动比的确定3. 发动机、变速器和主减速器传动比的确定

16、四 . 考核要求（一）识记 1汽车动力装置参数2.比功率3.传动系总传动比4.驾驶性能5.最小传动比6.最大传动比7.C 曲线（二）领会1.如何根据最高车速确定发动机功率2.最小传动比的选择方法3.最小传动比选择对动力性和经济性的影响4.最小传动比选择对汽车后备功率的影响5.最大传动比选择考虑因素6最大传动比选择计算公式7. 传动系档数的选择原则8.挡位数对汽车动力性和经济性的影响9.各档传动比的确定原则、方法10.各挡间速比比值范围11.实际传动比分配关系及原因（三）简单应用1根据发动机功率 - 转速曲线和汽车最高车速求最小传动比2根据发动机和整车参数求最大传动比3.已知一挡速比和车型求各挡

17、速比4用 C 曲线确定主减速器传动比（四）综合应用1根据发动机和整车参数计算传动系速比2不同速比分配对动力性和经济性的影响五、重点内容1 本章重点为发动机功率、最小传动比、最大传动比和变速器各挡速比的确定方法。2. 本章难点为变速器各挡速比的确定方法以及不同速比分配对动力性和经济性的影 响。第四章 汽车的制动性一、学习目的与要求 本章为该课程重点讲授的内容之一。 要求学生从理论上掌握分析汽车制动性的一般方法 和步骤； 了解制动性的评价指标及制动过程； 理解在制动时地面制动力、 制动器制动力与附 着力之间的关系， 前轴侧滑、 后轴侧滑的原因； 掌握在制动过程实际制动力的分配变化规律、 同步附着系

18、数的含义、 能对前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程进行分析、会绘制利用附着系数与附着效率曲线，对制动法规有一定的认识。二、课程内容第一节 制动性的评价指标1.制动效能2.制动效能的恒定性3.制动时汽车的方向稳定性第二节 制动时车轮受力分析（一） 地面制动力（二） 制动器制动力（三） 地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系（四） 硬路面附着系数1.滑移率的定义2.滑移率与附着系数的关系3.路面附着系数的影响因素4.滑水现象第三节 汽车的制动效能及其恒定性（ 一 ） 制动距离和制动减速度（ 二 ） 制动距离的分析（ 三 ） 制动效能的恒定性第四节 制动时汽车的方向稳定性（

19、一） 汽车的制动跑偏（ 二 ） 制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失第五节 前后制动器制动力的比例关系（ 一） 地面对前、后车轮的法向反作用力（ 二 ） 理想的前、后轮制动力分配曲线 -I 曲线（ 三） 具有固定比值的前后制动力分配曲线 - 线与同步附着系数（ 四） 前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析（ 五） 利用附着系数与制动效率（ 六） 对前后制动器制动力分配的要求1.了解ECE制动法规2.装有各种调节阀的制动力分配特性 （七）辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响1.汽车缓速器的制动力2.汽车缓速器对制动力分配的影响（八）制动防抱装置第六节 汽车制动

20、性的试验三、考核知识点（一） 制动性的评价指标1.制动效能2.制动效能的恒定性3.制动时汽车的方向稳定性（二） 制动时车轮受力分析1.地面制动力2.制动器制动力3.地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系4.滑移率的定义5.滑移率与附着系数的关系6.路面附着系数的影响因素7.滑水现象（三） 汽车的制动效能及其恒定性1.制动距离和制动减速度公式2.制动过程的四个阶段3.决定制动距离的主要因素4.制动器的热衰退5.制动效能因数曲线（四） 制动时汽车的方向稳定性1.汽车的制动跑偏2.制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失a. 汽车前轮抱死拖滑的受力分析 b. 汽车后轮抱死拖滑的受力分析（五） 前后制动

21、器制动力的比例关系1. 地面对前、后车轮的法向反作用力2. 理想的前、后轮制动力分配曲线 -I 曲线3.线与同步附着系数定义和关系式4.前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析5.利用附着系数与制动效率曲线的做法四 . 考核要求一）识记1汽车的制动性2.制动效能3.制动效能的恒定性4.制动时汽车的方向稳定性5.地面制动力6.制动器制动力7.滑移率8.制动力系数9.峰值附着系数10.滑动附着系数11.侧向力系数12.制动跑偏13.制动侧滑14.前轮失去转向能力15.I 曲线16.线17.同步附着系数18.利用附着系数19.制动效率二）领会1.制动时车轮受力分析2.地面制动力

22、、制动器制动力与附着力之间的关系3. 滑移率与附着系数的关系4.滑水现象5.汽车制动效能的影响因素6.制动距离的分析7.决定制动距离的主要因素8.引起制动跑偏的原因9.引起制动侧滑的原因10.地面对前、后车轮的法向反作用力的公式11.理想的前、后轮制动力分配曲线 -I 曲线的意义12.线与同步附着系数的关系及同步附着系数的意义13.利用附着系数与制动效率曲线的做法14.汽车装ABS的目的（三）简单应用1.后轴侧滑比前轴侧滑更危险的原因2.制动器作用时间对制动距离的影响3.已知整车参数和 值求同步附着系数4.已知整车参数和同步附着系数求 值5.根据整车参数求地面对前、后车轮的法向反作用力（四）

23、综合应用1.已知整车参数求 I 曲线、 线、同步附着系数、利用附着系数与制动效率曲线2.前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析3.已知整车参数和制动系参数，求当部分管路损坏时的制动效能五、重点内容1本章重点为制动时汽车的方向稳定性、前后制动器制动力的比例关系。2.本章难点为利用附着系数和制动效率。第五章 汽车操纵稳定性一、学习目的与要求本章与平顺性是汽车理论的提高部分。 本章应重点讲授轮胎侧偏特性、 稳态响应和侧倾 对稳定性的影响。重点掌握轮胎的侧偏特性、 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应； 对汽车操纵稳 定性与悬架、转向系和传动系的关系有一般的了解。二、课程内容

24、第一节 概述（一） 汽车操纵稳定性包含的内容（二） 车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应（三） 人汽车闭路系统（四） 汽车试验的两种评价方法第二节 轮胎的侧偏特性（一） 轮胎的坐标系（二） 轮胎的侧偏现象和侧偏力 -侧偏角曲线（三） 轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响（四） 回正力矩（五）有外倾角时轮胎的滚动第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应（一） 线性二自由度汽车模型的运动微分方程（二） 前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应等速圆周行驶1.稳态响应2.稳态响应的三种类型a.中性转向 b.不足转向 c.过多转向3.几个表征稳态响应的参数a.前后轮侧偏角绝对值之差 b.转向半径的

25、比R/Ro c.静态储备系数第四节 汽车操纵稳定性与悬架、传动系及转向系的关系三、考核知识点（一） 概述1.操纵稳定性的定义2.汽车操纵稳定性包含的内容3.车辆坐标系4.转向盘角阶跃输入下的时域响应5.汽车试验的两种评价方法（二） 轮胎的侧偏特性1.轮胎的坐标系2.轮胎的侧偏现象和侧偏力 -侧偏角曲线3.轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响4.回正力矩5.有外倾角时轮胎的滚动（三） 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应1.线性二自由度汽车模型的运动微分方程2.前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应等速圆周行驶a.稳态响应 b.稳态响应的三种类型 c几个表征稳态响应的参数（四） 汽车操纵稳定性与悬

26、架、传动系及转向系的关系四 . 考核要求（一）识记1.操纵稳定性的定义2.车辆坐标系3.稳态转向的三种类型4.操纵稳定性的评价方法5.轮胎坐标系6.侧偏角7.轮胎扁平率8.稳态横摆角速度增益9.特征车速10.中性转向点11.静态储备系数（二）领会1.汽车瞬态响应的特点2.侧偏现象3.附着椭圆4.轮胎的侧偏力 -侧偏角曲线5.轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响6.回正力矩7.线性二自由度汽车模型的运动微分方程8.稳态响应的三种类型与稳定性因数的关系9.三个表征稳态响应的参数及应用情况（三）简单应用1轮胎的变化对操纵稳定性的影响2. 质心的变化对操纵稳定性的影响3.已知整车参数和轮胎的侧偏刚度求

27、汽车的稳态响应特性五、重点内容1. 本章重点内容为轮胎的侧偏特性和线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应。 2本章难点内容为线性二自由度汽车模型的运动微分方程的建立。第六章 汽车平顺性一、学习目的与要求重点掌握平顺性评价方法、 汽车振动系统的简化方法和单自由度的振动。 理解影响响应 的各种因素；对路面不平度的统计特性、 车身与车轮双质量系统的振动和“人体座椅”系 统的振动有一般的了解。二、课程内容第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价（一） 人体对振动的反应（二） 平顺性的评价方法第二节 路面不平度的统计特性（一） 路面不平度的功率谱特性（二） 空间频率功率谱密度化为时间频率功率谱密度第三节

28、汽车振动系统的简化方法和单自由度的振动（一） 汽车振动系统的简化（二） 单自由度的自由振动（三） 单质量系统的频率响应特性（四） 单质量系统对路面随机输入的响应 .第四节 车身与车轮双质量系统的振动第五节 “人体座椅”系统的振动三、考核知识点（一）人体对振动的反应和平顺性的评价1. 人体坐姿受振模型2.人体对垂直、水平振动的敏感范围3.平顺性的评价方法（二）路面不平度的统计特性1. 路面不平度的功率谱特性2.空间频率功率谱密度化为时间频率功率谱密度（三）汽车振动系统的简化1. 汽车振动系统简化条件和方法2. 单自由度的自由振动微分方程3.阻尼比对衰减振动的影响4.单质量系统的频率响应特性（四）

29、单质量系统的频率响应特性（五）单质量系统对路面随机输入的响应四、考核要求（一）识记1. 汽车的行驶平顺性2. 汽车行驶平顺性的评价指标3.汽车行驶平顺性的评价方法4.频率加权函数5.加权均方根值6.总加权振级7.路面不平度的功率谱8.悬挂质量分配系数9.悬架固有频率二）领会1. 空间频率谱密度与时间频率谱密度的换算关系式2. 汽车振动系统的简化3.汽车单自由度的特点4.汽车单自由度的振动微分方程5.悬架的弹性特性及汽车的行驶平顺性的影响6.阻尼比对衰减振动的影响7.单质量系统的频率响应特性三）简单应用1. 已知悬架固有频率，如何确定求悬架弹簧刚度和静挠度？2. 悬架弹簧较软有何好处？会带来什么问题？3.如何选择汽车悬架的固有频率和阻尼比？五、重点内容1. 本章重点内容为平顺性评价方法、汽车振动系统的简化方法。 2本章难点内容为单自由度的振动分析。第七章 汽车通过性一、学习目的与要求 本章要求学生了解评价汽车通过性各种参数。二、课程内容第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 （一）汽车通过性评价