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出版者:Delmar Cengage Learning

作者:Tim Gilles

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2004-12-13

价格:USD 129.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781401856304

丛书系列:

图书标签:

汽车底盘
底盘系统
汽车工程
车辆工程
汽车结构
悬架系统
转向系统
制动系统
汽车力学
汽车设计

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具体描述

This user-friendly resource will thoroughly prepare readers to work in the important area of automotive technology known as chassis systems. It features accurate and up-to-date coverage of both brakes and suspension/steering in one complete volume. Technically precise drawings and photographs are prominently featured, supplying the visual support necessary for readers to grasp important principles and practices. The first half of the book is devoted to the latest information on brakes, including friction materials, drums, and rotors. The newest tire information is presented, followed by current suspension, steering, and wheel alignment material. The balance of the book is dedicated to front and rear wheel drive shafts and axles, and vibration analysis. Diagnosis and troubleshooting of worn and failed parts is emphasized throughout.

汽车底盘技术精要：从原理到实践的深度解析本书聚焦于现代汽车底盘系统的核心设计、工作原理、关键部件性能与集成化应用，旨在为汽车工程领域的专业人士、技术研发人员以及高等院校相关专业的师生提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。第一部分：底盘系统基础与概念重塑本部分首先奠定了理解现代汽车底盘的理论基础。它系统性地阐述了底盘作为汽车“骨架”和“神经系统”的关键作用，并超越传统的分离式结构认知，深入探讨了集成化底盘（如线控底盘）的架构演变。 1.1 底盘的系统性定义与功能演进：详细分析了底盘从早期的承载与传动功能，扩展到如今集转向、制动、悬架、传动、驱动于一体的复杂控制系统。强调了底盘在提升整车安全性、操控性、舒适性以及能源效率中的核心地位。 1.2 车辆动力学基础：为理解底盘各子系统如何协同工作，本书对车辆动力学进行了系统的回顾与深入的探讨。内容包括：横向动力学：侧倾中心、质心高度、轮胎侧向力特性、转向不足与转向过度现象的量化分析，以及ESC/ESP系统对车辆稳定性的主动干预模型。纵向动力学：驱动力与制动力对车辆俯仰的影响，制动距离的计算模型，以及牵引力控制（TCS）的工作机制。垂向动力学：簧下质量与簧上质量的分配对操控响应的影响，以及不同路面激励下车辆的振动特性。 1.3 材料与结构设计前沿：探讨了高强度钢、铝合金、复合材料在底盘结构件（如车架、副车架、悬架连杆）中的应用趋势。重点分析了拓扑优化在减轻重量、提升刚度方面的最新案例，以及对NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能的结构性影响。第二部分：传动与驱动系统：动力传输的效率与精准控制本部分深入剖析了动力总成如何通过传动系统可靠、高效地传递至车轮，并重点关注了现代驱动形式的技术飞跃。 2.1 变速箱技术深度剖析： AT（自动变速器）：详细解析液力变矩器、行星齿轮组的传动比计算，以及现代电控液压系统的换挡逻辑与油路设计。 DCT（双离合变速器）：区分湿式与干式离合器的优劣势，深入探讨同步器设计、换挡执行器响应时间对驾驶性能的影响。 CVT（无级变速器）：阐述钢带/钢链的摩擦传动原理，以及在特定扭矩范围内的可靠性设计。混合动力驱动桥：分析集成电机、减速器的“三合一”集成技术，以及P2/P3/P4架构对底盘布局的影响。 2.2 差速器与驱动桥：开放式、限滑式（LSD）与主动式差速器（ACD）：通过扭矩矢量分配的原理，解释这些装置如何优化弯道性能和脱困能力。后桥与半轴：探讨驱动桥的结构刚度对后轮定位的影响，以及万向节与等速万向节（CV Joint）的疲劳寿命设计。 2.3 电子化与线控传动接口：介绍如何通过电子控制单元（ECU）精确管理换挡点，以及在“E-Axle”概念下，如何实现传动系统的轻量化和模块化集成。第三部分：悬架系统：舒适性与操控性的平衡艺术悬架是实现人车交互最直接的桥梁。本章从静态几何到动态特性，对现代悬架系统进行了全面的技术解构。 3.1 悬架基本结构与几何分析：详细对比了麦弗逊式、双叉臂式、多连杆式以及扭力梁式悬架的结构特点、运动学限制（如侧倾角、后束角变化）与应用场景。 3.2 弹簧与减振器的特性设计：弹簧系统：螺旋弹簧、板簧与空气弹簧的特性曲线分析。重点讨论空气悬架的气室容积变化与高度控制算法。减振器原理与调校：深入探讨油液阻尼、阀体结构（如CV/Jounce/Rebound 阻尼）与频率特性。分析如何通过IFP（内部活塞压力）控制实现非线性阻尼特性。 3.3 侧倾控制技术：传统防倾杆（Sway Bar）：解释其在左右车轮行程差异发生时传递的刚度，以及如何通过杆臂长度和粗细进行调校。电子主动式侧倾控制（EACS）：分析液压泵、执行器与传感器网络如何实时抵消侧倾力矩，实现零侧倾的理想状态。 3.4 智能悬架系统：详述磁流变（MR）减振器的工作原理，以及基于路面预瞄（Scan）技术的主动悬架系统如何提前调整阻尼，以应对前方路面变化。第四部分：转向系统：精确反馈与线控替代转向系统不仅关乎驾驶员的意图传递，更是ADAS功能实现的基础。 4.1 传统液压助力转向（HPS）与电动助力转向（EPS）：对比液压泵、齿轮泵驱动与电机扭矩叠加的控制模式。重点分析EPS系统的扭矩传感器、电机扭矩控制策略以及故障安全设计。 4.2 线控转向（Steer-by-Wire, SBW）：这是底盘技术的前沿阵地。详细阐述了SBW系统中的冗余设计、信号传输协议（如双通道CAN FD）与关键挑战（如驾驶员的力反馈模拟）。分析其如何打破机械连接的限制，实现动态转向比（Variable Ratio Steering）与自动泊车功能的深度融合。 4.3 转向几何对操控的影响：解析主销后倾角、车轮外倾角、车轮前束对转向回正力矩和高速稳定性的影响。第五部分：制动系统：安全、能效与能量回收制动系统的设计直接关系到车辆的被动安全和新能源车的续航能力。 5.1 传统制动系统与执行机构：液压系统：刹车总泵、分泵、制动管路的设计标准与耐高压要求。制动盘与制动片：不同材料（铸铁、陶瓷复合材料）的热膨胀系数与摩擦系数特性分析，以及热衰减的应对措施。 5.2 电子制动系统（EBS/ESC）：深入剖析ABS（防抱死）、TCS（牵引力控制）和ESC（电子稳定控制）的控制逻辑。重点讲解电液控制单元（ECU/EHPS）如何通过快速控制单个车轮的制动压力，实现对车辆姿态的实时干预。 5.3 整合制动与能量回收（Regenerative Braking）：在电动汽车和插电混动汽车中，制动系统的核心挑战在于如何无缝集成机械制动与电机能量回收。分析Brake-by-Wire (BBW)系统中的制动踏板模拟器（BPAS）和集成制动控制器（iBooster/ESC模块）如何协同工作，确保驾驶员感知的稳定性和回收效率的最大化。第六部分：集成化底盘与未来趋势本部分展望了汽车底盘向电子电气架构（EEA）和域控制器演进的方向。 6.1 域控制器与中央计算平台：探讨底盘控制系统（包括转向、制动、悬架）如何从分散的ECU向更高算力的底盘域控制器集中。分析这种架构对软件定义汽车（SDV）中功能迭代和OTA升级的意义。 6.2 转向与制动的冗余设计：对于L3及以上级别的自动驾驶，底盘执行机构必须具备故障安全能力。详细阐述SBW和BBW系统中的双重或三重冗余传感器、执行器和通信路径的设计要求。 6.3 模块化与平台化：分析滑板底盘（Skateboard Platform）的结构优势，如电池包的集成、组件的标准化布局，以及这对全球化车型开发周期和成本控制的影响。本书旨在提供一套完整的、相互关联的底盘技术知识体系，从最基本的力学原理出发，延伸至最前沿的线控与智能集成技术，是系统工程师理解和设计下一代汽车底盘的必备工具书。