汽車底盤手冊

內容概要

本書是汽車底盤技術的綜合介紹，可以幫助底盤研發(fā)人員對工作領域作出全面概覽，幫助應用工程師對現(xiàn)代汽車底盤進行全面了解，大學生獲得今后工作中所需要的全面的基礎知識。第1章至第3章包括底盤的原理、結構與設計及相關的動力學知識；第4章、第5章講解了車軸及行駛舒適性；第6章詳述了底盤的研發(fā)過程；第7章、第8章介紹了當今底盤中使用的系統(tǒng)，以及底盤技術未來的發(fā)展。
 本書可作為汽車技術人員的參考書，也可供大專院校相關專業(yè)的師生學習、使用。

作者簡介

作者：(德國)B.海興 (德國)M.埃爾斯 譯者：孫鵬

書籍目錄

前言
譯者的話
第1章導言與基礎知識
1.1發(fā)展史、定義與意義
1.1.1發(fā)展史
1.1.2功能與分類
1.1.3作用與意義
1.2底盤結構
1.2.1車輛級別
1.2.2驅動方案
1.2.3底盤方案
1.2.4底盤方案中的發(fā)展趨勢
1.3底盤設計
1.3.1底盤的要求
1.3.2底盤運動學設計
1.3.3車輪懸架的運動學
1.3.4車輪懸架的彈性運動學與部件的彈性
1.3.5參數(shù)的目標值
1.3.6車輪懸架的組合
參考文獻
第2章行駛動力學
2.1行駛阻力和能量需求
2.1.1行駛阻力
2.1.2側向風力
2.1.3功率和能量需求
2.1.4燃料消耗
2.2輪胎與路面間力的傳遞
2.2.1輪胎與路面間傳力的物理研究
2.2.2輪胎受力細節(jié)
2.3縱向動力學
2.3.1制動點頭平衡
2.3.2起步后坐平衡
2.3.3直線行駛中的負荷變化
2.4垂直方向上的動力學
2.4.1車身彈簧
2.4.2減振器
2.4.3道路作為振動的激發(fā)源
2.4.4輪胎作為彈簧和減振單元
2.4.5彈性模型
2.4.6參數(shù)變化
2.4.7車輛與道路的結合
2.4.8人為的振動評價
2.4.9由垂直方向動力學基礎知識的啟示
2.5橫向動力學
2.5.1駕駛行為的要求
2.5.2轉向運動學
2.5.3車輛模型化
2.6一般的行駛動力學
2.6.1垂直方向、縱向、橫向動力學的相互作用
2.6.2在非均勻的道路上制動和起步（側滑路面）
2.7底盤調節(jié)系統(tǒng)
2.7.1概念
2.7.2被動車輛的限制?基礎?目標沖突
2.7.3駕駛人?車輛調節(jié)循環(huán)
2.7.4底盤調節(jié)系統(tǒng)在行駛領域內的劃分
2.7.5底盤調節(jié)系統(tǒng)的要求
2.8行駛特性
2.8.1行駛特性的評價
2.8.2行駛機動動作
2.8.3行駛動作的參數(shù)范圍
2.8.4調校措施
2.8.5主觀的行駛特性評價
2.8.6客觀的行駛特性評價
2.9主動與被動安全性
參考文獻
第3章底盤的組成
3.1底盤的結構
3.1.1底盤的功能結構
3.1.2底盤的模塊結構
3.1.3底盤部件
3.2傳動路線
3.2.1傳動系統(tǒng)布置
3.2.2驅動橋
3.2.3全輪驅動
3.2.4運行策略
3.2.5半軸
3.3車輪制動器和制動系統(tǒng)
3.3.1作用和基礎知識
3.3.2制動裝置的種類
3.3.3法律規(guī)定
3.3.4制動裝置的設計
3.3.5制動力矩與制動動力學
3.3.6制動系統(tǒng)的元件
3.3.7電控制動調節(jié)系統(tǒng)
3.4轉向系統(tǒng)
3.4.1技術要求與結構類型
3.4.2液壓助力的齒輪齒條式轉向器
3.4.3轉向橫拉桿
3.4.4轉向傳動路線和轉向柱
3.4.5電動機械轉向系統(tǒng)
3.4.6主動轉向系統(tǒng)與疊加轉向系統(tǒng)
3.4.7帶有轉矩與轉向角傳感器的齒輪齒條伺服轉向系統(tǒng)
3.4.8后橋轉向與全輪轉向
3.4.9線控轉向系統(tǒng)和各輪獨立轉向
3.5彈簧與穩(wěn)定桿
3.5.1彈性系統(tǒng)的作用
3.5.2鋼制彈簧的結構和計算
3.5.3鋼制彈簧的材料
3.5.4鋼制彈簧的制造
3.5.5用于側傾調節(jié)的穩(wěn)定桿
3.5.6用于水平調節(jié)的彈簧
3.5.7氣液彈簧
3.5.8空氣彈簧
3.6減振器
3.6.1減振器的作用
3.6.2伸縮式減振器的結構類型
3.6.3彈簧托架與彈性支柱
3.6.4減振器的計算
3.6.5減振器的附加功能
3.6.6減振器支承
3.6.7半主動減振器與彈簧
3.6.8其他減振器的原理
3.7車輪導向
3.7.1作用、結構與系統(tǒng)
3.7.2桿類零件的作用、結構與系統(tǒng)
3.7.3球鉸
3.7.4橡膠支承
3.7.5轉動接頭
3.7.6轉動推力接頭
3.7.7車橋支架
3.8車輪支架與車輪軸承
3.8.1車輪支架的結構類型
3.8.2車輪支架的材料
3.8.3車輪軸承的結構類型
3.8.4車輪軸承的制造
3.8.5技術要求、設計與檢驗
3.8.6展望
3.9輪胎與車輪
3.9.1輪胎的技術要求
3.9.2結構類型、構造與材料
3.9.3輪胎與道路之間力的傳遞
3.9.4模擬用輪胎模型
3.9.5現(xiàn)代輪胎技術
3.9.6駕駛試驗中的檢測和測量方法
3.9.7實驗室中的檢測和測量方法
3.9.8未來的輪胎技術
參考文獻
第4章底盤中的車橋
4.1整體式車橋
4.1.1德迪昂橋：整體式驅動橋
4.1.2帶有縱向鋼板彈簧的整體式車橋
4.1.3帶有縱桿與橫桿的整體式車橋
4.1.4帶有中央鉸接和橫向桿導向的整體式車橋（牽引橋）
4.2半整體式車橋
4.2.1連接桿式車橋
4.2.2動力式連接橋
4.3獨立懸架
4.3.1獨立懸架運動學
4.3.2獨立懸架的優(yōu)點
4.3.3單桿式獨立懸架
4.3.4雙桿式獨立懸架
4.3.5三桿式獨立懸架
4.3.6四桿式獨立懸架
4.3.7五桿式獨立懸架
4.3.8彈性支柱式獨立懸架
4.4前橋的獨立懸架
4.4.1前橋懸架的技術要求
4.4.2前橋的元件
4.4.3前橋的結構類型
4.5后橋的獨立懸架
4.5.1對后橋的技術要求
4.5.2后橋的元件
4.5.3后橋的結構類型
4.5.4后橋的超輕鋼懸架標準
4.6作為車橋類型選擇助手的結構目錄
4.7底盤總體
4.8未來的懸架
4.8.1最近20年的車橋類型
4.8.2現(xiàn)在常用的車橋類型的比例
4.8.3未來的車橋類型（趨勢）
參考文獻
第5章行駛舒適性
5.1基礎知識、人、噪聲與振動
5.1.1定義和概念
5.1.2振動和噪聲源
5.1.3人的覺察極限
5.1.4人的舒適性感覺
5.1.5針對振動和噪聲的措施
5.2橡膠連接件
5.2.1橡膠連接件的功能
5.2.2彈性體的特殊概念
5.3成套支承件
5.4套筒支承（橡膠支承）
5.5滑動軸承
5.6液壓減振襯套
5.7車橋支撐的支承（副車架支承）
5.8彈性支柱支承與減振器支承
5.9連接桿支承
5.10未來的結構形式
5.10.1傳感器
5.10.2可控底盤支承
5.11計算方法
5.12橡膠連接件的聲學評價
參考文獻
第6章底盤研發(fā)
6.1研發(fā)過程
6.2項目管理（PM）
6.3計劃或定義階段
6.4設計階段
6.5虛擬模擬
6.5.1多體模擬（MKS）軟件
6.5.2有限元方法（FEM）軟件
6.5.3整車模擬
6.5.4用于3D模型構建的CAD軟件
6.5.5集成模擬環(huán)境
6.6批量研發(fā)和保證
6.6.1布局
6.6.2可靠性研究
6.6.3整車的可靠性研究
6.6.4優(yōu)化和適應性
6.7量產中的研發(fā)措施
6.8展望與總結
參考文獻
第7章底盤中的系統(tǒng)
7.1底盤電子裝置
7.2底盤電子調節(jié)系統(tǒng)
7.2.1領域劃分
7.2.2縱向動力學——防滑控制
7.2.3橫向動力學調節(jié)系統(tǒng)
7.2.4垂直方向動力學調節(jié)系統(tǒng)
7.2.5安全性要求
7.2.6總線系統(tǒng)
7.3系統(tǒng)交聯(lián)
7.3.1行駛動力學控制
7.3.2轉矩矢量
7.3.3垂直方向動力學管理
7.4功能一體化
7.4.1結構
7.4.2標準接口
7.4.3智能調節(jié)器
7.5模擬底盤調節(jié)系統(tǒng)
7.5.1模擬模型
7.5.2回路模擬中的硬件
7.6機電式底盤系統(tǒng)
7.6.1縱向動力學系統(tǒng)
7.6.2橫向動力學系統(tǒng)
7.6.3垂直方向動力學系統(tǒng)
7.7線控系統(tǒng)
7.7.1線控轉向系統(tǒng)
7.7.2線控制動系統(tǒng)
7.7.3線控水平控制系統(tǒng)
7.8駕駛輔助系統(tǒng)
7.8.1制動輔助系統(tǒng)
7.8.2距離保持輔助系統(tǒng)
7.8.3轉向輔助系統(tǒng)
7.8.4駐車輔助系統(tǒng)
參考文獻
第8章底盤的未來發(fā)展
8.1底盤設計——聚焦于顧客期望
8.1.1行駛性能的設計
8.1.2汽車設計的多樣化——底盤設計的穩(wěn)定化
8.1.3未來的底盤各組成部分
8.2電控底盤系統(tǒng)
8.2.1電控輔助系統(tǒng)和交聯(lián)
8.2.2底盤調節(jié)系統(tǒng)的交聯(lián)
8.3未來的線控系統(tǒng)
8.4未來預期的智能底盤
8.4.1車輛傳感器
8.4.2執(zhí)行器
8.4.3預期的駕駛
8.5混合動力汽車
8.6自動行駛底盤，滾動/行駛底盤
8.7未來的自動駕駛
8.8汽車和底盤的未來場景
8.8.1過去的趨勢
8.8.2當前的趨勢
8.8.3未來的趨勢
8.9總結
參考文獻
附錄縮略語

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：為了優(yōu)化工作噪聲，蝸輪也可由一個彈性套筒支撐。為了在轉向齒輪區(qū)域支撐齒條，使用了液壓阻尼壓塊，它還可以消除轉向齒輪齒條嚙合時由于快速的負載變化（如凸凹不平的路面）產生的“嘎、嘎”的機械噪聲?？傊?，電動轉向系統(tǒng)需要不斷提高的技術，以達到液壓伺服轉向裝置的水平。但仔細觀察電動轉向的優(yōu)點，就會發(fā)現(xiàn)這都是值得的。完全地取消了液壓系統(tǒng)，意味著轉向器中不再有轉向閥、工作缸和輸入管道。此外，轉向泵、儲液罐、過濾器、管路、軟管和轉向油液也不再需要。系統(tǒng)結構可以實現(xiàn)模塊化，可以大大簡化，這也與車輛上越來越少的封裝數(shù)量的要求相符合。由此產生的一個優(yōu)點是能量的節(jié)約，相對帶有開放中心的液壓轉向系統(tǒng)，可以節(jié)約85%的能量。正如圖3-85所展示的，一輛采用電動轉向系統(tǒng)的中型車輛的平均轉向能量非常有限。在電動液壓轉向系統(tǒng)中，盡管通過采用確定的備用油流，已經(jīng)產生了好的節(jié)能效果，但在電動轉向系統(tǒng)中，在無轉向要求時，通過采用備用電流，其能量損失明顯更少。因此人們稱其為按需求的備用轉向能量，或稱其為“按需轉向”。此外，由于電能更環(huán)保，也容易交聯(lián)，因此未來會更多采用。電動轉向系統(tǒng)的轉向支持作用與發(fā)動機無關，因此在故障車輛牽引時，仍然有轉向伺服作用，這也是安全方面的優(yōu)點。借助智能控制裝置，電動伺服轉向可以很好地與每一種車型適配。如果控制裝置運算能力足夠強大，存儲空間足夠，可以將大量的車型參數(shù)和數(shù)據(jù)寫入程序，由此就可以覆蓋非常寬的車型范圍。通過電動轉向系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的標準交聯(lián)，如通過CAN總線，可以與網(wǎng)絡上可以找到的系統(tǒng)（如ABS制動系統(tǒng)、ESP行駛穩(wěn)定性系統(tǒng)、ASR驅動防滑系統(tǒng)，以及其他的駕駛輔助系統(tǒng)）進行數(shù)據(jù)交換。由此不僅可以通過傳感器識別的動力學參數(shù)（如車輛速度、轉向角、轉向力矩等）來確定合適的伺服力矩，對電動機進行控制，還可以根據(jù)各系統(tǒng)之間的關系，按照當時的最佳的轉向力矩對駕駛人提供支持。這樣的例子如大眾高爾夫V的電動轉向系統(tǒng)，在恒定的側風作用下，可以自動進行轉向力矩校正；在非常凸凹不平的路上，也不需要駕駛人進行直線行駛的轉向盤校正。

編輯推薦

《汽車底盤手冊:基礎知識、行駛動力學、部件、系統(tǒng)、機電一體化及展望》作者B.海興，目前在德國最著名的大學之一慕尼黑理工大學車輛技術專業(yè)擔任首席教授。有接近15年的時間在奧迪公司領導底盤研發(fā)工作，受聘于數(shù)量眾多的底盤方面的研究項目、會議和委員會。《汽車底盤手冊:基礎知識、行駛動力學、部件、系統(tǒng)、機電一體化及展望》作者M.埃爾斯，在布倫瑞克理工大學獲得博士學位，有超過30年的時間在不同企業(yè)擔任領導職位，最近20年在ZFLemfoeder負責預研發(fā)工作，此外還擔任奧斯納布呂克高等專業(yè)學校底盤技術的名譽教授。兩位作者的工作經(jīng)歷決定了《汽車底盤手冊:基礎知識、行駛動力學、部件、系統(tǒng)、機電一體化及展望》的特點：理論敘述精當，貼近實際。尤其是《汽車底盤手冊:基礎知識、行駛動力學、部件、系統(tǒng)、機電一體化及展望》第6章，作者以國際著名汽車生產企業(yè)為例，詳細介紹了底盤研發(fā)的過程、研發(fā)工具、模擬、測試內容及方法等。由于作者長期在企業(yè)一線從事研發(fā)工作，而且理論功底深厚，因此本章對研發(fā)一線的工程師和工作人員有較強的參考意義，特采用全彩印刷。希望廣大讀者能夠從中得到啟發(fā)！

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