汽车性能分析及新能源汽车技术 9787517043881

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庄继晖 著
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店铺: 美美阳光图书专营店
出版社: 水利水电出版社
ISBN:9787517043881
商品编码:12303821066
包装:平装
出版时间:2016-06-01

具体描述

基本信息

书名:汽车性能分析及新能源汽车技术

:56元

作者:庄继晖

出版社:水利水电出版社

出版日期:2016-06-01

ISBN:9787517043881

字数:395

页码:253

版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


内容提要


本书介绍了汽车的主要使用特性及新能源汽车技术等。主要内容包括:汽车的动力性、汽车的燃油经济性、汽车的制动性、汽车的操纵稳定性、汽车的环保性、汽车的舒适性、汽车的通用性、新能源汽车技术概况、混合动力汽车技术、纯电动汽车技术。本书结构合理,条理清晰,内容翔实,深入浅出,覆盖面广,可读性强,是一本值得学习研究的著作。

目录


作者介绍


庄继晖,男,36岁,博士,副教授。现就职于海南大学机电工程学院汽车工程系。2009-2013年在天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室从事博士后研究工作,主要从事发动机电控技术、车辆及发动机控制单元软硬件开发、车载信息终端软硬件开发、电控系统匹配标定方法等研究。拥有11年的汽车电子及互联网领域的研发、生产和管理经验。曾撰写发表过SCI、EI检索论文10余篇。同时具有丰富的汽车电子及互联网跨领域融合技术与产品的设计、研发经验,主持及参与各项、省级及校企合作项目10余项、其中包括4项国家863重点专项、国家自然科学青年基金、工信部装备司专项、海南省自然科学基金等重大项目。

文摘


序言



驭风逐电,智启未来:深入解析传统汽车性能与新能源技术前沿 汽车,作为现代工业的集大成者,承载着人类对速度、自由与便捷出行的不懈追求。从最初的蒸汽动力到如今的电气化浪潮,汽车工业的发展史,就是一部不断突破技术瓶颈、重塑出行方式的恢弘篇章。本书,《汽车性能分析及新能源汽车技术》,旨在为广大汽车工程技术人员、汽车爱好者以及相关专业学生提供一个全面、深入的视角,去理解和剖析汽车这项伟大发明的核心奥秘,并以前瞻性的眼光,探索新能源汽车技术所引领的未来发展趋势。 第一部分:汽车性能的基石——传统汽车动力学与操控学深度解析 在驶入新能源的广阔天地之前,我们必须扎实掌握传统汽车的性能精髓。本部分将从动力学和操控学两大维度,对传统燃油汽车的性能进行系统性的剖析。 一、动力学:心脏的律动与能量的转化 发动机性能解析: 燃烧理论与过程: 从理想的奥托循环、迪塞尔循环出发,深入讲解实际发动机的燃烧过程,包括混合气形成、点火、燃烧传播、爆震预防等关键环节。分析不同燃油(汽油、柴油)的特性对燃烧过程的影响,以及高压缩比、稀薄燃烧、均质压燃(HCCI)等先进燃烧技术的原理与应用。 性能参数解读: 详细解释功率、扭矩、比功率、升功率、燃油经济性(百公里油耗)等核心参数的物理意义,以及它们之间的相互关系。如何通过发动机调校、进排气系统优化、涡轮增压技术等手段提升发动机性能,实现动力与燃油经济性的平衡。 发动机控制系统(ECU): 深入阐述电子控制单元(ECU)在现代发动机管理中的核心作用。介绍传感器(如曲轴位置传感器、氧传感器、空气流量计等)的工作原理及其信号采集,以及执行器(如喷油嘴、点火线圈、节气门等)的控制逻辑。分析闭环控制、开环控制在不同工况下的应用,以及OBD(车载诊断系统)的诊断功能。 排放控制技术: 详细讲解三元催化器、颗粒物捕集器(GPF)、选择性催化还原(SCR)等后处理技术的工作原理,以及EGR(废气再循环)、VVT(可变气门正时)、VVL(可变气门升程)等降低排放的发动机内部技术。分析法规对发动机排放控制的驱动作用。 传动系统性能: 变速箱类型与工作原理: 全面介绍手动变速箱(MT)、自动变速箱(AT)、无级变速箱(CVT)、双离合变速箱(DCT)等不同类型变速箱的机械结构、液力变矩器(AT)、传动带/链(CVT)、离合器组(DCT)等核心部件的工作原理。分析各种变速箱在换挡平顺性、传动效率、燃油经济性、驾驶体验等方面的优缺点。 换挡逻辑与控制: 探讨现代变速箱控制单元(TCU)的智能化换挡策略,如何根据车速、发动机转速、油门深度、驾驶模式等信息,优化换挡时机,实现最佳性能输出和燃油经济性。 差速器与驱动桥: 讲解差速器的作用,以及限滑差速器(LSD)、电子限滑差速器(e-LSD)等提高车辆在低附着路面上的牵引性能。分析四轮驱动(AWD)系统的基本原理与不同类型(如分时四驱、全时四驱、适时四驱)。 车辆动力性能指标: 加速性能: 详细分析0-100km/h加速时间,以及其受发动机功率、传动比、轮胎抓地力、车辆风阻和滚动阻力等因素的影响。 最高车速: 解释最高车速受发动机功率、空气阻力、滚动阻力以及传动系统最高传动比的限制。 爬坡能力: 分析车辆爬坡能力与发动机扭矩、传动比、驱动轮径以及车辆总质量之间的关系。 二、操控学:人车合一的驾驭之道 底盘系统解析: 悬架系统: 深入讲解不同类型的悬架结构,如麦弗逊式、双叉臂式、多连杆式、扭力梁式等,分析其几何参数(如主销后倾角、外倾角、前束角)对车辆操控性、舒适性和轮胎磨损的影响。探讨主动悬架、空气悬架等电子控制悬架技术如何实现动态的悬架性能调节。 转向系统: 介绍液压助力转向(HPS)、电动助力转向(EPS)等不同转向助力的技术特点。深入解析EPS在转向力度、转向比、回正力矩等方面的可调性,以及车速感应转向、后轮转向等高级功能。 制动系统: 详解液压制动系统的工作原理,包括制动总泵、制动管路、制动分泵、制动盘/鼓、制动片/蹄等部件。重点分析ABS(防抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配)、BA(刹车辅助)等主动安全系统的技术原理,以及其在提升制动安全性和操控稳定性中的作用。 轮胎与抓地力: 轮胎结构与性能参数: 详细解读轮胎的胎面花纹、橡胶配方、帘布层结构等对抓地力、排水性、耐磨性、滚动阻力等性能的影响。分析轮胎尺寸、扁平比、载重指数、速度级别等参数的含义。 抓地力极限: 深入探讨轮胎抓地力与路面附着系数、轮胎负荷、胎压、温度等因素的关系。理解车辆在极限状态下的操控特性,如转向不足(推头)与转向过度(甩尾)。 车辆动力学稳定性: 侧倾与俯仰: 分析车辆在转弯和加速/制动过程中的侧倾和俯仰现象,以及如何通过悬架调校、防倾杆等手段抑制。 质心高度与轴距: 讲解质心高度和轴距对车辆稳定性和操控灵活性之间的影响。 车身刚性与空气动力学: 阐述车身刚性对操控精度的重要性,以及车身造型(如扰流板、扩散器)在空气动力学设计中降低升力、增加下压力的作用。 驾驶辅助系统: ESP/ESC(电子稳定程序): 详细讲解ESP/ESC系统如何通过监测车辆的横向加速度、转向角、车轮转速等信息,在车辆失控前进行干预,通过制动单个车轮或调整发动机输出,帮助驾驶员恢复对车辆的控制。 TCS(牵引力控制系统): 分析TCS如何防止驱动轮在起步或加速时打滑,确保车辆的平稳起步和加速。 第二部分:新能源汽车技术——开启绿色出行新纪元 随着全球气候变化和能源危机的日益严峻,新能源汽车正以前所未有的速度改变着汽车产业的格局。本部分将聚焦新能源汽车的核心技术,洞察其发展趋势与未来机遇。 一、动力电池技术:能量的储存与释放 电池类型与化学原理: 锂离子电池(Li-ion): 重点介绍目前主流的锂离子电池技术,包括钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料(NCM/NCA)等正极材料,以及石墨、硅碳等负极材料的特性、优势与劣势。分析电池能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能等关键指标。 其他电池技术: 简要介绍固态电池、钠离子电池、燃料电池(氢燃料电池)等前沿电池技术的发展现状与未来潜力。 电池管理系统(BMS): 核心功能: 详细阐述BMS在电池组中的关键作用,包括单体电池的电压、温度、电流监测,SOC(荷电状态)和SOH(健康状态)估算,均衡管理(提升电池组整体寿命),热管理(控制电池工作温度),以及过充、过放、过温等安全保护。 算法与模型: 介绍BMS中常用的SOC/SOH估算算法(如安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法)和热管理策略(如风冷、液冷)。 充电技术与基础设施: 充电模式: 详细介绍交流慢充(AC)、直流快充(DC)的原理、功率等级与应用场景。 充电接口标准: 介绍不同国家和地区的主流充电接口标准(如国标GB/T、欧标Type 2、美标SAE J1772)。 充电网络建设: 探讨充电桩的布局、建设与运营模式,以及V2G(Vehicle-to-Grid)技术在智能电网中的应用潜力。 二、驱动电机技术:高效能的动力输出 电机类型与工作原理: 永磁同步电机(PMSM): 重点介绍PMSM作为新能源汽车主流驱动电机的优势,如高效率、高功率密度、高转矩密度。解析其定子绕组、转子永磁体结构与工作原理。 交流感应电机(ACIM): 介绍ACIM的结构简单、成本较低等特点,以及其在某些车型上的应用。 开关磁阻电机(SRM): 探讨SRM的结构特点、优势(如高可靠性、无稀土需求)与应用前景。 电机控制器(MCU): 功能与控制策略: 讲解MCU如何通过PWM(脉冲宽度调制)等技术,精确控制电机的转速、转矩和方向。分析矢量控制(Field-Oriented Control, FOC)等先进控制算法在提升电机效率和动态响应方面的作用。 能量回收(再生制动): 深入阐述MCU如何实现能量回收功能,将车辆制动或滑行时的动能转化为电能回充电池,显著提高续航里程。 三、整车能量管理与集成:协同作战的智慧 混合动力系统(HEV)架构: 串联式、并联式、混联式: 详细介绍不同混合动力系统的基本架构、工作模式(如纯电行驶、发动机直驱、能量回收、混合驱动)与优缺点。 能量流管理: 阐述HEV系统如何通过复杂的能量管理策略,在发动机、电动机、电池之间进行最优的能量分配,实现燃油经济性和动力性的平衡。 纯电动汽车(BEV)系统: 动力总成集成: 分析BEV动力总成的组成,包括驱动电机、减速器、逆变器等高度集成的特点。 热管理系统: 强调BEV复杂的热管理系统在电池、电机、电控系统之间的协同工作,对整车性能和寿命至关重要。 智能网联与自动驾驶: 车联网(V2X): 探讨车联网技术在新能源汽车领域的应用,如远程诊断、OTA升级、智能充电、车辆共享等。 自动驾驶技术: 介绍L0-L5不同级别的自动驾驶技术,以及激光雷达、毫米波雷达、摄像头、高精度地图等感知与决策技术的集成。分析自动驾驶对新能源汽车的驱动作用,以及未来出行方式的变革。 四、新能源汽车的未来展望 技术发展趋势: 预测下一代电池技术(如固态电池)、更高效率的电机、更智能的能量管理系统、更广泛的V2G应用等技术发展方向。 产业生态演变: 分析新能源汽车产业链的重塑,包括电池回收利用、充电服务、智能交通管理等新兴产业的崛起。 可持续发展: 强调新能源汽车在减排、节能、降低对化石燃料依赖方面的重要意义,以及其在构建绿色、可持续未来中的核心作用。 本书旨在为读者提供一个全面、系统、前沿的汽车性能分析与新能源技术学习平台。通过对传统汽车性能的深入理解,我们能更好地把握新能源汽车的创新逻辑;而对新能源技术的深入探讨,则能引领我们走向更加清洁、高效、智能的未来出行。这是一次技术革新的伟大征程,而您,将是其中重要的参与者与见证者。

用户评价

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