《汽車動力學(原書第5版)》是2019年11月清華大學出版社出版的圖書，作者是[德]曼弗雷德·米奇克（Manfred Mitschke）、[德]亨寧·瓦倫托維茲（Henning Wallentowitz）。
基本介紹
- 中文名：汽車動力學(原書第5版)
- 作者：[德]曼弗雷德·米奇克、[德]亨寧·瓦倫托維茲
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2019年11月
- 定價：120 元
- ISBN：9787302532859
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書內容包括：概述； 第Ⅰ篇： 輪胎和空氣動力學； 第Ⅱ篇： 驅動和制動；第Ⅲ篇： 車輛振動；第Ⅳ篇： 行駛的操縱穩定性。本書可供汽車工程技術人員、高等院校汽車工程專業師生使用和參考。
圖書目錄
1概述1
1.1動力學問題概述1
1.2局部問題的劃分2
1.3整書的編排3
第Ⅰ篇輪胎和空氣動力學
2輪胎72.1輪胎的切向特性7
2.1.1車輪阻力7
2.1.2切向附著、滑移14
2.2輪胎的垂直特性21
2.2.1接地印跡面壓力分布21
2.2.2輪胎彈性和阻尼22
2.3輪胎的側向特性25
2.3.1側向力，回正力矩，側偏角25
2.3.2車輪外傾的影響31
2.3.3靜止狀態下的轉向力矩34
2.3.4切向力對輪胎特性的影響34
2.3.5輪胎模型37
2.3.6輪胎的導入特性39
參考文獻40
3車輛空氣動力學42
3.1空氣阻力和力矩42
3.1.1流入速度和流入角，空氣密度43
3.1.2迎風面積45
3.2空氣阻力，空氣阻力係數cx和cW45
3.3空氣升力，擾流罩49
3.4側向風，壓力中心51
參考文獻52
拓展文獻53
〖1〗〖3〗汽車動力學（原書第5版）〖3〗第Ⅱ篇驅動和制動
4引言57
5行駛阻力，功率需要58
5.1驅動的基本方程，牽引力58
5.2車輛的車輪阻力60
5.3上坡阻力61
5.4加速阻力61
5.5驅動輪上的總的阻力和力矩63
5.6驅動輪上的功率65
5.6.1忽略滑移率情況下的車輪功率65
5.6.2考慮滑移率時的車輪功率66
5.6.3常用換算66
參考文獻67
6功率的提供，汽車驅動特性場68
6.1特性場基礎,理想供應特性場68
6.2動力裝置(車輛發動機)的特性71
6.2.1蒸汽機71
6.2.2電力驅動71
6.2.3內燃機75
6.2.4混合動力驅動79
6.2.5燃氣輪機81
6.3特性轉換裝置及其與內燃機的共同工作82
6.3.1對傳動比的要求82
6.3.2轉速轉換器，一般性討論84
6.3.3機械式（摩擦式）離合器85
6.3.4液力耦合器86
6.3.5扭矩轉速轉換器，一般性討論87
6.3.6內燃機和有級變速器的共同工作88
6.3.7自動換擋變速器89
6.3.8雙離合變速器91
6.3.9無級變速器95
6.4各種動力裝置對汽車行駛的適用性97
6.4.1全負荷特性曲線的比較97
6.4.2質量比較，不同的能量儲備系統，續駛里程98
6.4.3有害物質的排放，燃料電池101
參考文獻102
7行駛功率和燃料消耗105
7.1行駛工況圖105
7.2平路上最高車速，最小傳動比107
7.3一定速度下的上坡能力110
7.3.1最高擋上坡能力，發動機和車輛的彈性112
7.3.2最大上坡能力，最大傳動比，展開度113
7.4下坡行駛115
7.5平路加速性能115
7.5.1速度，路程，時間116
7.5.2對車輛加速性能的影響119
7.5.3中間擋傳動比122
7.5.4牽引力的中斷124
7.6燃料消耗和CO2排放125
7.6.1對燃料消耗重要的影響125
7.6.2發動機效率不是常數時的燃料消耗128
7.6.3按最低油耗確定的特性轉換裝置傳動比134
7.6.4節能擋傳動比135
7.6.5發動機特性場的改進135
7.6.6CO2排放136
參考文獻138
拓展文獻138
8行駛極限139
8.1雙軸車輛的運動方程139
8.2前軸和後軸的附著率140
8.3前軸驅動和後軸驅動時的附著率143
8.3.1平路上的勻速行駛144
8.3.2上坡勻速行駛145
8.3.3平路加速行駛147
8.4牽引輔助系統，車輪滑移控制系統，差速鎖148
8.5全輪驅動150
8.5.1理想的扭矩分配150
8.5.2實際的扭矩分配152
8.6汽車列車和三軸車輛的上坡行駛155
8.6.1汽車列車155
8.6.2三軸車輛157
參考文獻159
9制動160
9.1動能轉換成熱160
9.2制動過程，制動距離163
9.2.1制動過程，制動距離163
9.2.2停車距離，制動距離164
9.2.3緊急制動，正常制動166
9.2.4車隊行駛時的間隔166
9.3相對減速度，最大減速度，質量係數168
9.3.1相對減速度，制動力的定義168
9.3.2相對減速度可能達到的範圍169
9.3.3附著係數利用率，質量係數，制動距離的延長170
9.4雙軸車輛的附著率和相對減速度171
9.5穩定性，轉向能力，制動踏板的量化174
9.6制動力分配177
9.6.1制動力的理想分配177
9.6.2BH=f(BV)的闡述177
9.7對制動系的要求、相關法規178
9.8防抱死裝置180
9.8.1電子制動力分配系統185
9.9車輪抱死過程186
9.9.1在0≤S≤Sc範圍內的解188
9.9.2在Sc≤S≤1範圍內的解188
9.9.3抱死過程中的重要參數189
9.10制動力定比分配、折線式分配、與裝載狀態相關的分配190
9.10.1制動力定比分配190
9.10.2折線式分配191
9.10.3與裝載情況相關的制動力分配193
9.10.4速度變化的影響195
9.11踏板力，制動輔助系統196
9.11.1與減速度和踏板行程相關的踏板力196
9.11.2制動輔助系統199
9.12制動裝置的失效200
9.12.1一個迴路失效201
9.12.2制動助力裝置失效204
9.13汽車列車的相對制動減速度205
9.13.1貨車與多軸掛車205
9.13.2轎車和單軸掛車206
9.13.3鞍式列車208
9.14電力制動，緩行器209
9.14.1在傳動軸上制動209
9.14.2在車輪上制動210
9.15制動能量回收211
參考文獻213
拓展文獻214第Ⅱ篇總結217
第Ⅲ篇車 輛 振 動
10引言22110.1振動等效系統224
10.1.1簡化的振動等效系統224
參考文獻227
拓展文獻227
11導論，振動的激勵，無規則振動228
11.1單質量系統228
11.1.1固有振動229
11.1.2強迫振動231
11.2車輛技術運用233
11.2.1液力減振器與橡膠減振器的比較233
11.2.2不同的激勵形式235
11.2.3“無減振”車輛243
11.2.4座椅振動特性244
11.3正弦形式的激勵246
11.3.1簡諧激勵246
11.3.2周期性激勵250
11.4隨機不平度，統計參數，功率譜密度253
11.4.1隨機不平度253
11.4.2統計參數255
11.4.3功率譜密度函式257
11.5路面不平度的譜密度258
11.5.1Φh(Ω)的測量結果259
11.5.2Φh(Ω)的直觀解釋261
11.5.3單個障礙262
參考文獻263
拓展文獻263
12評價尺度及其計算264
12.1輪荷變化，行駛安全性，道路應力264
12.1.1行駛安全性266
12.1.2道路應力267
12.1.3輪荷衝擊係數268
12.2彈簧撓度268
12.2.1座椅彈簧撓度269
12.2.2懸架撓度269
12.3坐姿人體上振動作用的評價270
12.3.1全身振動271
12.3.2多位置激勵的振動評價273
12.3.3車輛通過單個障礙的評價277
參考文獻277
拓展文獻278
13汽車，地面不平度單點激勵279
13.1運動方程，有關參數280
13.2隨機振動，幅頻特性，評價尺度281
13.2.1輪荷變化，行駛安全性282
13.2.2車身加速度，手和腳的用以評價的振動強度286
13.2.3座椅加速度，座椅用以評價的振動強度286
13.2.4動撓度287
13.3不平度和行駛車速的影響287
13.3.1與車輛行駛安全性相關的最高車速288
13.4汽車通過單個障礙289
13.5車身固有頻率的影響291
13.6車身相對阻尼係數的影響294
13.6.1懸架彈簧和減振器最佳化，協調圖296
13.6.2小結298
13.7座椅固有頻率和座椅相對阻尼係數的影響299
13.8車輪質量的影響301
13.9輪胎彈性的影響303
13.10與裝載情況的關係304
13.10.1裝載情況的影響304
13.10.2車輛參數對裝載情況的適應性305
13.11關於振動系統設計的提示309
13.11.1對於懸架彈簧的提示309
13.11.2對於阻尼、舒適性和行駛安全性的其他界限的提示312
13.11.3對於車輪質量、輪胎、座椅和裝載狀況的提示314
13.12關於非線性特性的說明314
13.12.1非線性彈簧和減振器特性的線性化314
13.12.2非線性彈簧特性317
13.12.3非線性減振器特性318
13.12.4折線形式的減振器特性318
13.12.5摩擦阻尼321
13.12.6車輪的騰空323
13.13可調節的懸架系統324
13.13.1在不平度激勵下對理想控制懸架系統的要求327
13.13.2行駛平順性和行駛安全性之間的矛盾，主動懸架系統的優勢329
13.13.3極限值、平順性最優、無車輪載荷波動331
13.13.4天棚減振器333
參考文獻334
拓展文獻336
14雙軸汽車，單輪轍激勵337
14.1運動方程，複數量337
14.2無聯繫質量系統的幅頻特性和譜密度340
14.2.1輪荷變化，懸架撓度340
14.2.2車身的垂直加速度和俯仰加速度341
14.2.3座椅的垂直加速度344
14.2.4用以評價的振動強度345
14.2.5座椅彈簧撓度347
14.3車速和車輛大小的影響347
14.3.1車速的影響347
14.3.2車輛大小（軸距）的影響349
14.3.3車輛大小和車速的影響350
14.4座椅的位置351
14.5前後部分系統間的協調352
14.5.1前後有差別的車身固有頻率353
14.5.2各種車身阻尼355
14.5.3在車速範圍內的平均值356
14.6裝載情況的影響357
14.7聯繫質量和軸距的影響359
14.7.1軸距相等，聯繫質量不等的轎車359
14.7.2俯仰轉動慣量一定，軸距不同的大客車360
14.8垂直振動和俯仰振動固有頻率，前後懸架彈簧的耦合363
14.9制動俯仰，俯仰中心364
14.10彈性支撐的驅動系統的影響（發動機顛簸）368
14.10.1驅動系統固有頻率的影響371
14.10.2支撐裝置阻尼的影響372
14.10.3驅動系統關聯的影響372
14.10.4驅動系統質量的影響374
14.10.5車輪固有頻率的影響374
14.11本章小結375
參考文獻376
拓展文獻376
15四輪汽車，雙輪轍激勵377
15.1（簡化後的）四輪車輛運動方程377
15.2地面不平度的自譜、互譜以及相干性381
15.2.1帕希洛夫斯基提出的簡化383
15.2.2垂直激勵和側傾激勵的自譜，相干性383
15.2.3行程有關的譜密度385
15.2.4測量結果，相干函式的近似表達式385
15.3雙車轍激勵時的方差值387
15.4附加的側傾振動的影響388
15.4.1車身側傾加速度的幅頻特性388
15.4.2考慮側傾振動後的振動強度391
15.4.3輪荷變化和懸架撓度392
15.4.4車速的影響394
15.4.5一般情況395
15.5穩定裝置的作用396
15.6本章小結398
參考文獻398
拓展文獻398
16各種懸架導向裝置的作用399
16.1加速度的關聯，彈簧減振器系統的布置399
16.1.1具有縱嚮導向桿的汽車微分方程400
16.1.2懸架系統結構的影響402
16.1.3相關聯的影響403
16.2在高頻範圍內的建模與評價404
16.3輪轍移動（軌跡的改變）407
16.3.1輪轍移動引起的車輪側向力407
16.3.2裝備擺臂式懸架的車輛的方程407
16.3.3車轍偏移的影響409
16.4裝用剛性車軸的車輛的側傾和側向振動411
16.4.1運動方程411
16.4.2側傾振動，輪荷波動413
16.4.3側向振動，側向力416
16.5本章小結417
參考文獻418
拓展文獻418
17車輛縱向振動419
17.1由於地面不平度引起的車輛縱向振動419
17.1.1車輛通過不平地面時產生的圓周力419
17.1.2考慮剛性導桿支撐的車輛縱向振動421
17.1.3說明423
17.2由於發動機激勵引起的縱向振動（汽車竄動）424
17.2.1運動方程組424
17.2.2隨時間變化過程，理論與試驗結果的比較425
17.2.3傳動比和扭矩的影響426
17.2.4附著滑移關係的影響426
參考文獻428
18由發動機激勵引起的車輛振動429
18.1單缸發動機激勵430
18.1.1曲柄連桿機構的運動學430
18.1.2質量力431
18.1.3質量扭矩431
18.1.4氣體扭矩432
18.1.5單缸發動機總的激勵434
18.2四衝程四缸直列發動機的激勵435
18.2.1質量力436
18.2.2質量扭矩和氣體扭矩437
18.2.3運行狀態440
18.2.4燃燒過程不一致的影響443
18.3其他多缸發動機445
18.4對於車身的振動激勵445
18.4.1車輛振動系統445
18.4.2驅動系統彈性支撐裝置的優點449
18.4.32階及高階成分對車身產生的激勵449
18.4.4發動機低階成分產生的激勵454
18.5針對發動機激勵的驅動系統支撐的設計457
18.5.1針對質量激勵的設計457
18.5.2針對氣體扭矩激勵的設計458
18.5.3地面不平度激勵和發動機激勵產生振動的綜合分析458
參考文獻460
拓展文獻460第Ⅲ篇總結461
第Ⅳ篇行駛的操縱穩定性
19概述465參考文獻468
拓展文獻468
20線性單軌模型，客觀特徵量，主觀評價469
20.1雙軸汽車的運動方程469
20.1.1曲率中心和瞬心470
20.2轉向特性471
20.3線性單軌模型的微分方程473
20.3.1特殊情況： 勻速行駛475
20.3.2輪胎拖距的考慮476
參考文獻476
拓展文獻476
21勻速圓周行駛477
21.1向心加速度477
21.1.1最大值（簡化分析）477
21.1.2由道路線形決定的數值479
21.1.3平均水平的駕駛員在彎道上達到的向心加速度479
21.1.4線性化的極限480
21.2與向心加速度有關的函式，圓周行駛參數480
21.2.1轉向盤輸入482
21.2.2前輪輸入，側偏角484
21.2.3質心處的側偏角485
21.2.4在圓周中車輛的位置486
21.2.5轉向盤力矩486
21.2.6圓周行駛參數486
21.3車輛客觀特徵值，主觀陳述487
21.3.1不足轉向與過多轉向487
21.3.2質心處側偏角梯度，轉向盤轉角質心處側偏角梯度490
21.3.3轉向盤力矩492
21.4車輛參數對圓周行駛特性的影響492
21.4.1用於計算的基本模型493
21.4.2側偏剛度的影響，質心處側偏角的意義493
21.4.3轉向系統參數的影響495
21.4.4質心位置的影響496
21.4.5載荷的影響497
參考文獻497
拓展文獻498
22瞬態特性501
22.1穩定性，固有頻率，阻尼501
22.1.1穩定性和不足轉向/過多轉向502
22.1.2固有頻率，相對阻尼係數503
22.1.3固有側向擾動的考慮506
22.2操縱性能，時間函式，轉向盤轉角斜坡輸入507
22.2.1拉普拉斯變換，傳遞函式和放大因數508
22.2.2階躍回響508
22.2.3轉向盤轉角斜坡輸入512
22.2.4車輛參數513
22.2.5轉向盤轉角輸入速度和車速的影響517
22.3轉向特性，頻率特性519
22.3.1頻率特性的解釋520
22.3.2頻率特性的評價522
22.3.3車輛參數的影響523
22.4在給定車道曲線上的行駛，“理想的”駕駛員，緩和曲線525
22.4.1在給定車道曲線情況下的穩定性526
22.4.2緩和曲線528
22.4.3轉向盤輸入528
22.5轉向盤自由狀態下車輛的行駛特性（自由控制）529
22.5.1運動方程529
22.5.2車輛參數的影響531
22.6側風性能533
22.6.1定值側向風，穩態性能533
22.6.2瞬態性能536
22.7第20～22章總結546
參考文獻547
拓展文獻548
23控制迴路，駕駛員汽車550
23.1車輛技術上的控制迴路簡介550
23.1.1穩定性，分割頻率，相角儲備552
23.1.2駕駛員傳遞函式，McRUER模型553
參考文獻554
拓展文獻555
24橫向控制557
24.1正常行駛557
24.1.1預期操縱558
24.1.2期望軌跡的形成561
24.1.3補償控制562
24.2極限行駛狀態566
24.2.1在繞過障礙時期望車道的形成566
24.2.2“正常行駛狀態”與“極限行駛狀態”的控制、比較566
24.2.3車輛參數的影響568
24.3車輛的擾動特性，駕駛員的適應性569
24.3.1側風下的直線行駛569
24.3.2駕駛員對車輛的適應571
24.3.3車輛對駕駛員的適應571
24.3.4駕駛員作為有適應能力的控制者，在行駛過程中的適應性571
參考文獻574
拓展文獻575
25縱向控制577
25.1正常行駛狀態、跟車行駛577
25.1.1車輛傳遞函式578
25.1.2預期操縱578
25.1.3期望距離，期望值的形成579
25.1.4補償控制579
25.2極限行駛狀態580
25.2.1車輛傳遞函式580
25.2.2期望值的形成580
25.2.3駕駛員傳遞函式581
參考文獻581
拓展文獻581
26駕駛輔助系統584
26.1車輛行駛動力學控制系統585
26.2第23～26章總結587
參考文獻588
拓展文獻588
27曲線極限加速度，切向力的影響591
27.1運動方程591
28勻速圓周行駛593
28.1曲線行駛阻力593
28.2幹路面上的操穩性，前輪驅動，後輪驅動，全輪驅動594
28.2.1附著工況決定的極限595
28.2.2轉向盤輸入，不足/過多轉向597
28.2.3轉向盤力矩601
28.2.4質心處的側偏角602
28.2.5質心位置和驅動方式的影響603
28.3結冰路面上的操穩性603
28.4濕路面上的行駛605
28.5驅動功率決定的行駛極限606
參考文獻607
拓展文獻607
29準線性分析608
29.1輪胎特性曲線的近似608
29.2不足/過多轉向609
29.3穩定性610
29.4各種驅動方式車輛的穩定性極限611
參考文獻611
30瞬態行駛，轉向盤轉角斜坡輸入612
30.1在幹路面上勻速行駛613
30.2在幹路面上切向力保持不變行駛615
30.3結冰路面上的行駛617
30.4第27～30章總結619
31雙軌模型，四輪車輛620
32勻速圓周行駛621
32.1輪荷變化，質心高度和輪距的影響621
32.1.1一個車軸上的側向力和輪荷622
32.1.2在車輛上的套用624
32.1.3側翻極限626
32.2升力產生的附加影響628
32.3瞬心，瞬時軸線630
32.4車輛側傾和輪荷的計算（以剛性車軸為例）631
32.5前後軸側傾剛度不同，穩定裝置633
32.6各種懸架635
32.7對於到目前為止涉及穩態圓周運動的方程式的總結638
32.8懸架的運動學和彈性運動學640
32.8.1前轉向輪的運動學641
32.8.2懸架系統的運動學642
32.8.3懸架系統的彈性運動學644
32.8.4車輪外傾645
32.9運動學和彈性運動學對行駛特性的影響646
32.9.1前束和切向力附加轉向的影響646
32.9.2前轉向輪輸入，內外側車輪轉角差647
32.9.3側傾和側向力附加轉向的影響647
32.9.4外傾649
32.10側傾的影響650
32.10.1側傾角的大小650
32.10.2對車輛振動和輪胎磨損的作用652
32.10.3最大的側向加速度652
32.11轉向系統653
32.11.1傳統轉向系統653
32.11.2非傳統轉向657
參考文獻659
拓展文獻660
33瞬態行駛662
33.1車輛系統662
33.1.1坐標系662
33.1.2程式結構663
33.2側向加速度較大情況下轉向角斜坡輸入666
33.3動態側傾的影響666
33.3.1側傾彈性和阻尼的影響666
33.3.2頭部高度上的側向加速度667
33.4從穩態圓周行駛得到加速踏板位置變化時的操穩性669
33.4.1評價準則671
33.4.2車輛參數的影響671
33.4.3輸出側向加速度680
33.4.4第33.4節小結681
33.5全輪轉向683
33.5.1全輪轉向的橫向動力學683
33.5.2通過全輪轉向對干擾的補償685
33.5.3全輪轉向小結686
33.6第31～33章總結687
參考文獻688
拓展文獻690
第Ⅳ篇總結691
常用符號一覽表693
索引701
