汽车工程手册

前言译者的话第1章　人类的活动——移动性1.1 序言1.2 移动性的原因和方式1.2.1 定义1.2.2 人们的各种活动确定他们的移动性1.2.3 货运的运输系统1.2.4 对移动性的一些特殊要求1.3 移 动性的张力场和作用1.4 对汽车有重大关系的移动性要求1.4.1 一些基本要求1.4.2 一些特殊要求第2章　要求与目标冲突2.1 产品创新与至今取得的技术进步2.1.1 用户的希望2.1.2 立法2.1.3 汽车技术2.2 立法者的要求2.2.1 批准上路行驶2.2.2 国家的和超国家的法律来源2.2.3 交通事故预防（主动安全性）2.2.4 减轻交通事故后果（被动安全性）2.2.5 对排放与噪声辐射的要求2.2.6 其他2.2.7 前景2.2.8 标准2.3 新技术2.4 交通事故的研究成果2.4.1 数据库2.4.2 应用第3章　汽车物理学3.1 基本原理3.1.1 定义3.1.2 行驶阻力和驱动力3.1.3 影响汽车燃油消耗的各种因素3.1.4 各种动态力3.1.5 汽车车身的运动3.1.6 力和力矩3.1.7 车轮悬架3.1.8 转向3.1.9 车轮和轮胎3.2 空气动力学3.2.1 基本原理3.2.2 作用范围3.2.3 汽车研发顺序3.3 热工程3.3.1 内燃机冷却3.3.2 乘员室的采暖和冷却3.4 声 学和振动3.4.1 引言3.4.2 行驶噪声3.4.3 发动机噪声3.4.4 滚动噪声3.4.5 风噪声3.4.6 机电噪声3.4.7 “格格”声、“嘎吱”声、“叽叽”声3.4.8 外部噪声3.4.9 振动舒适性3.4.10 声学研究过程第4章　造型和新方案4.1 设计4.1.1 设计的重要性4.1.2 设计目标4.1.3 设计过程4.1.4 具体设计过程4.1.5 虚拟设计过程4.1.6 模型阶段4.1.7 颜色、装饰和个性化4.1.8 在产品准备中的设计工作4.1.9 决定4.1.10 制作设计模型和现代设计4.1.11 设计中的感悟4.2 汽车方案和组装4.2.1 概述和定义4.2.2 汽车方案设计4.2.3 影响因素和组装的设计范围4.2.4 在各汽车等级中选出的汽车方案实例4.2.5 汽车方案和在汽车工业实际中的组装过程4.2.6 汽车方案的发展4.3 新型驱动4.3.1 电驱动4.3.2 燃料电池驱动系统4.3.3 混合动力驱动4.3.4 斯特林发动机、蒸汽发动机、燃气轮机、飞轮4.3.5 氢气内燃机第5章　动力装置5.1 发动机技术基础5.1.1 内燃机工作过程5.1.2 定义和特征参数5.1.3 发动机类型5.1.4 设计和发动机力学5.1.5 奥托发动机(点燃式发动机)5.2 柴油机5.2.1 定义5.2.2 结构型式5.2.3 发明史5.2.4 内燃机技术基础5.2.5 柴油机燃烧5.2.6 喷油系统结构特点5.2.7 燃烧过程的结构特征5.2.8 定性评价车用柴油机各种燃烧过程5.2.9 废气后处理5.2.10 柴油5.2.11 柴油机燃烧过程仿真5.2.12 柴油机的未来5.3 增压5.3.1 背景5.3.2 增压原理5.3.3 结构5.3.4 发动机与压气机的耦合5.3.5 调节5.3.6 与增压有直接关系的发动机部件5.3.7 其他调节系统5.3.8 前景5.4 传动系5.4.1 概述5.4.2 起步部件5.4.3 手动换档变速器系统5.4.4 自动有级变速器5.4.5 无级自动变速器5.4.6 变速器电控5.4.7 展望5.5 全轮驱动、制动和驱动控制5.5.1 全轮驱动方案5.5.2 驱动和制动控制5.6 排气系统5.6.1 排气系统的任务5.6.2 催化转化器5.6.3 柴油机微粒过滤器5.6.4 罐装（包壳）和陶瓷反应体的支撑5.6.5 消声器5.6.6 噪声调谐5.6.7 固体噪声5.7 汽车电气系统能量管理5.7.1 基本状况5.7.2 增加电能需要5.7.3 电能产生的边界条件5.7.4 对电能储存系统的影响5.7.5 电能管理（ＥＥＭ）5.7.6 爪极式交流发电机5.7.7 电能储存器5.8 二冲程发动机的机会与风险5.8.1 二冲程发动机工作方式5.8.2 二冲程发动机方案5.8.3 开发重点5.8.4 归纳与评价5.9 常规的和代用的燃料5.9.1 能源和机动性5.9.2 对燃料的要求5.9.3 石化燃料5.9.4 生物燃料5.9.5 氢气5.9.6 对代用燃料的挑战第6章　车身6.1 车身结构6.1.1 自承载车身6.1.2 空间框架6.1.3 钢车身轻型结构研究6.1.4 敞篷轿车6.1.5 车身前部模块6.2 车身材料6.2.1 历史回顾6.2.2 方案和结构6.2.3 对车身材料的要求和设计准则6.2.4 车身的典型材料6.2.5 车身所用材料品种实例6.2.6 不同材料的混合结构6.2.7 特制材料的生产技术6.3 表面保护6.3.1 表面保护的好处6.3.2 表面保护的开发和生产6.3.3 前景6.4 汽车内部空间6.4.1 人机工程学和舒适性6.4.2 通信系统和导航6.4.3 车内舒适性／热舒适性6.4.4 汽车内部配置6.5 汽车安全性6.5.1 概述6.5.2 汽车安全性范围6.5.3 交通事故统计数据6.5.4 生物力学和保护规范6.5.5 对车身的准静态要求6.5.6 汽车动态碰撞6.5.7 乘员保护6.5.8 乘员拉回系统与汽车的相互作用6.5.9 侧向碰撞6.5.10 兼容性6.5.11 在开发安全性部件时的计算机辅助设计6.5.12 总结第7章　底盘7.1 前言7.1.1 “底盘”的定义7.1.2 底盘任务7.1.3 行驶动力学和作用在底盘上的各种力7.1.4 基本的目标冲突7.1.5 前景7.2 制动系7.2.1 前言7.2.2 制动系部件7.2.3 传感器7.2.4 制动功能和辅助系统7.2.5 新的和未来的制动系统结构7.3 轮胎、车轮和防滑链7.3.1 引言7.3.2 轮胎结构7.3.3 对轮胎的要求7.3.4 轮胎将力传递给路面7.3.5 作为整个汽车系统的组合件的轮胎7.3.6 未来的轮胎工艺7.3.7 车轮7.3.8 防滑链7.4 底盘设计7.4.1 车轮悬架运动学7.4.2 弹性运动学7.4.3 车轮悬架7.4.4 减振、阻尼、稳定器7.4.5 转向系7.4.6 主动转向系7.5 评价准则7.5.1 行驶性能的主观评价7.5.2 行驶性能的客观评价7.6 燃料系统7.6.1 法规和用户特有的规范7.6.2 燃料箱在汽车上的布置7.6.3 燃料供给系统方案7.6.4 燃料箱7.6.5 燃料供给系统7.6.6 燃料过滤7.6.7 燃料体积测量装置7.6.8 活性炭过滤器（AKF）7.6.9 前景7.7 代用能量载体的燃料供给系统7.7.1 要求7.7.2 法规7.7.3 压力罐和低温罐在汽车上的布置7.7.4 天然气和氢气压力罐的燃料系统7.7.5 低温液化气罐和燃料供给系统7.7.6 发展趋势第8章　汽车电气/电子/软件8.1 汽车电气/电子/软件的意义8.1.1 概述8.1.2 对电子系统开发过程和新技术的新要求8.1.3 系统工程8.1.4 新技术设计：AUTOSAR8.1.5 前景8.2 汽车电气系统8.2.1 汽车电气系统的组成8.2.2 设计规范8.2.3 汽车电气系统结构8.2.4 电气系统开发过程8.2.5 开发趋势8.3 汽车通信系统8.3.1 概述8.3.2 电线连接的通信系统8.3.3 无线通信系统8.3.4 总结与展望8.4 电磁兼容EMV8.4.1 抗自干扰8.4.2 抗外部电磁场干扰8.4.3 抗远程干扰8.4.4 标准和指令8.4.5 EMV安全保护8.5 功能领域8.5.1 导言8.5.2 照明设备8.5.3 仪表板总成—人性化仪表8.5.4 信息、娱乐/多媒体8.5.5 驾驶人辅助系统8.5.6 遥控8.6 人—机相互作用8.6.1 驾驶人—汽车系统8.6.2 信息传递8.6.3 简单认识驾驶人模型8.6.4 测量驾驶人工作强度、负荷、肌肉张力8.6.5 模拟8.7 软件登记8.7.1 软件课题的前言8.7.2 软件开发过程8.7.3 成功因素8.7.4 底层软件结构解耦和软件平台8.7.5 软件产品系列8.7.6 应用领域8.7.7 对汽车软件的工程挑战8.7.8 潜力8.7.9 组织上的挑战8.8 现代控制工程法8.8.1 对汽车控制系统的一些要求8.8.2 现代控制器设计方法8.8.3 对现代各种控制器设计方法的评价8.8.4 前景第9章　材料和生产方法9.1 回顾9.2 现代汽车材料9.2.1 汽车上各材料组所占的质量分数9.2.2 材料性能的提高9.2.3 连接技术的进步9.2.4 在零件成型和原型方面的进步9.2.5 环境友好方面的进步9.2.6 汽车上的纳米技术9.3 材料的竞争9.4 汽车用的滚动轴承9.4.1 概述9.4.2 汽车滚动轴承设计和计算基础9.4.3 汽车滚动轴承的润滑功能和润滑油9.4.4 小结、开发潜力第10章　产品设计过程10.1 在产品设计过程中的同步工程和产品管理10.1.1 概述10.1.2 产品设计过程10.1.3 产品规划10.1.4 创新管理10.1.5 产量、设计任务书、法规10.1.6 方案开发10.1.7 产品数据管理（ＰＤＭ）10.1.8 产品寿命周期管理（PLM）10.1.9 批量生产开发10.1.10 批量生产汽车陪同（全程陪同）10.1.11前景10.2 早期开发阶段的汽车方案10.2.1 概述10.2.2 顺序10.2.3 实例10.2.4 前景10.3 在汽车开发中的计算和仿真10.3.1 概述10.3.2 在ＰＥＰ中的ＣＡＥ过程和必要的配备10.3.3 使用领域和方法10.3.4 零件制造过程仿真10.3.5 优化10.4 测量、试验技术10.4.1 简要回顾10.4.2 汽车制造中的测量和试验技术基础10.4.3 选择的一些实例10.4.4 测量和试验技术效果10.5 质量管理10.6 汽车的使用和维护10.6.1 前言10.6.2 可维护性和可靠性10.6.3 寿命周期成本10.6.4 车间服务过程中的组织10.6.5 合理的维护设计10.6.6 策略与方案第11章　赛车11.1 汽车赛车运动史11.2 赛车的技术进步11.3 赛车运动规则11.4 各种比赛等级和赛车技术特征说明11.5 赛车运动的安全性第12章　汽车与交通——如何向前发展12.1 在希望、科学、现实的张力场中的汽车和交通12.2 构建整个交通系统12.3 交通技术和管理12.4 交通组织机构管理12.5 结束语第13章　前景——向何处去

　　汽车工程师在实践和培训中需要快速和可靠地掌握汽车工程/技术的基础知识和细节以及与此相关的主要工业过程。系统地、有分析地将这些不同来源的信息集合在一起是本手册的目标。它考虑了当前汽车技术的发展，如压电式汽油直接喷射系统、可变气门驱动机构、微粒过滤器、双离合器变速器、EPSplus。在本手册中还吸收了防雪链、车轮、电气系统管理、汽车前部方案、现代语音和声音系统等一些题目。作者来自德国汽车工业和供货企业的专业人员。他们将汽车的理论和实际融合在一起。　　《汽车工程手册（德国版）》适用于：在实践和培训中的汽车工程师、系统工程师；立法、行政机关、协会、监控、保险方面的专业人员；以汽车工程为重点的高等学校和高等工业学校教授、讲师；专业记者；对汽车制造感兴趣的专业人员的技术传播者；汽车后市场相关专业中的技术人员、教师和技工学校学生。