汽车工程手册（美国版）
作 者： （英）柯尔 著
出版时间： 2012-01
内容简介
《汽车工程手册（美国版）》对发动机设计、发动机测试、 发动机排放、数字式发动机控制、变速器、电动汽车、混合动力汽车、悬架、转向系统、轮胎、操纵性、制动器、车辆控制系统、智能交通系统、车辆建模、结构设计、车辆安全性、材料、空气动力学、声振精细化、仪表和远程信息处理系统等汽车设计的方方面面进行了详细的介绍，全书数据翔实图表、公式丰富，指导性很强。
目录
译者的话
第1章发动机设计简介Heinz Heisler
1.1内燃机
1.1.1发动机组成部件和术语
1.1.2四冲程火花点火式（汽油）发动机
1.1.3配气相位图
1.2二冲程汽油机
1.2.1回流扫气
1.2.2曲轴箱盘形阀和簧片阀进气控制
1.2.3二冲程和四冲程汽油机比较
1.3四冲程压燃式（柴油）发动机
1.4二冲程柴油机
1.5汽油发动机和柴油发动机的比较
1.6发动机性能术语
1.6.1活塞排量或气缸工作容积
1.6.2平均有效压力
1.6.3发动机转矩
1.6.4发动机功率
1.6.5发动机排量
1.7压缩比
第2章发动机测试A.J.MartyrM.A.Plint
2.1引言
2.2转矩测量用耳轴式（托架式）测功机
2.3使用串联轴或转矩测量凸缘测量转矩
2.4转矩测量的误差校正和估算
2.5加速和减速条件下的转矩测量
2.6转速测量
2.7测功机选择概述
2.8测功机分类
2.8.1串联混合测功机
2.8.2一、二或四象限测功机
2.9发动机与测功机性能的匹配
2.10发动机的起动
2.10.1发动机的起动（无起动机）
2.10.2发动机的起动（有起动机）
2.10.3非电起动系统
2.11测功机的选择
2.12选用测功机应考虑的其他问题
2.13发动机与测功机的连接
2.13.1引言
2.13.2连接问题的实质
2.13.3辅助阅读材料
2.13.4扭转振动与临界转速
2.13.5连接轴的设计
2.13.6应力集中、键槽和无键毂连接
2.13.7轴的振颤
2.13.8联轴器
2.13.9挠性联轴器的减振作用
2.13.10传动轴设计举例
2.13.11发动机与测功机连接：设计程序概述
2.13.12飞轮
2.13.13符号与单位
参考文献
其他阅读材料
第3章发动机排放控制T.K.GarrettK.NewtonW.Steels
3.1早期的排放控制措施
3.2美国联邦测试循环的演变
3.3催化转化
3.4二元催化转化
3.5催化转化器
3.6催化剂载体
3.7用于整体式催化转化器的金属基体
3.8福特用来预热催化剂的废气点火系统
3.9三元催化转化器
3.10电控系统
3.11热空气进气系统
3.12蒸发排放物
3.13曲轴箱排放物的控制
3.14空气喷射和补气阀
3.15空气控制阀
3.16一些结构更复杂的阀的布置情况
3.17蒸气回收与炭罐清污系统
3.18柴油机排放
3.19降低排放：相互矛盾的要求
3.20氮氧化物（NOx）
3.21未燃碳氢化合物
3.22一氧化碳
3.23颗粒物
3.24颗粒物捕集器
3.25燃油质量对柴油机废气排放的影响
3.26黑烟
3.27白烟
第4章发动机数字控制系统W.Ribbens
4.1简介
4.2发动机数字控制
4.3发动机数字控制特征
4.4燃油控制模式
4.4.1起动
4.4.2暖机
4.4.3开环控制
4.4.4闭环控制
4.4.5加速加浓
4.4.6减速减稀
4.4.7怠速控制
4.5废气再循环控制
4.6可变配气正时控制
4.7电子点火控制
4.7.1点火正时的闭环控制
4.7.2SA修正方案
4.8发动机集中控制系统
4.8.1二次空气喷射控制
4.8.2炭罐清污控制
4.8.3系统自动调节
4.8.4系统诊断
4.9控制模式小结
4.9.1起动
4.9.2暖机
4.9.3开环控制
4.9.4闭环控制
4.9.5急加速
4.9.6减速和怠速
4.10发动机电子控制系统的改进
4.10.1发动机集中控制系统
4.10.2EGO传感器的改进
4.10.3喷油正时
4.10.4自动变速器控制
4.10.5液力变矩器锁止控制
4.10.6牵引控制
4.10.7HV动力传动系控制
第5章变速器J.Happian?Smith
5.1绪论
5.2汽车对变速器的要求
5.2.1汽车布置
5.2.2汽车起步
5.2.3车辆要求——动力传动系功能
5.2.4改变传动比——变速器和汽车的匹配
5.3手动变速器
5.3.1前轮驱动汽车变速器（乘用车）
5.3.2后轮驱动汽车变速器（乘用车和商用车）
5.3.3换档和同步器
5.3.4各档传动比——如何实现
5.3.5离合器
5.3.6自动控制手动变速器
5.4自动变速器
5.4.1Jatco JF506E高级变速器
5.4.2流体动力变矩器
5.4.3行星齿轮机构——自动变速器的关
键部件
5.4.4JF 506E自动变速器工作原理
5.4.5换档策略
5.4.6自动变速器控制器（ATCU）
5.5连续可变无级变速器（CVT）
5.5.1无级变速器（CVT）的理论基础
5.5.2液力变速器
5.5.3带式无级变速原理
5.5.4带式无级变速器
5.5.5牵引式环面无级变速原理
5.5.6牵引式环面无级变速器
5.6变速器应用问题
5.6.1工作环境
5.6.2效率
5.6.3其他变速器部件
参考书目
深入学习材料
其他有价值的参考资料
第6章电动汽车J.FentonR.Hodkinson
6.1引言
6.2蓄电池
6.2.1先进铅蓄电池
6.2.2钠—硫蓄电池
6.2.3镍—金属氢化物蓄电池
6.2.4氯化钠/镍蓄电池
6.2.5太阳能电池
6.2.6锂电池
6.2.7超级电容器
6.2.8飞轮储能
6.3蓄电池汽车改装技术
6.3.1改装案例研究
6.3.2电动机控制方案的选择
6.4电动汽车发展历史
6.5当代电动汽车技术
6.5.1本田“EV”
6.5.2通用汽车公司的“EVi”
6.5.3交流驱动
6.5.4福特e?Ka：锂电池电源
6.6电动厢式车和货车设计
6.6.1厢式货车向车队汽车的改装
6.6.2福特EXT Ⅱ
6.6.3英国EVA对CVS的建议
6.6.4晶闸管控制
6.6.5福特Ecostar
6.6.6Bradshaw Envirovan环保厢式车
6.7燃料电池电动汽车
6.7.1通用公司的Zafira项目
6.7.2福特P
6.7.3液态氢或燃料重整
6.7.4戴姆勒?克莱斯勒的燃料电池样车
参考文献
其他阅读资料
第7章混合动力汽车J.FentonR.Hodkinson
7.1引言
7.2混合动力的前景
7.2.1图谱控制驱动管理
7.2.2开发混合动力车的合理性
7.2.3混合型混合动力驱动的配置
7.3混合动力技术案例研究
7.3.1小型汽车的混合动力解决方案
7.3.2更好的混合动力组合解决方案
7.3.3转子发动机与永磁电动机的动力组合及
原理概述
7.3.4汪克尔转子发动机
7.3.5混合动力小客车
7.3.6出租车混合驱动
7.3.7复合式混合动力系统
7.3.8混合驱动加装飞轮
7.4量产混合动力汽车
7.4.1丰田普锐斯系统
7.4.2量产混合动力汽车的新成员
7.5混合动力客运车和商用车
7.5.1混合动力公共汽车
7.5.2压缩天然气—电动混合动力车
7.5.3先进的混合动力客车
7.5.4先进的混合动力货车
参考文献
第8章悬架类型和驱动型式J.ReimpellH.StollJ.Betzler
8.1车辆悬架的一般特性
8.2独立车轮悬架——概述
8.2.1对悬架的要求
8.2.2双横臂式悬架
8.2.3麦弗逊式滑柱和滑柱式减振器
8.2.4后桥纵臂式悬架
8.2.5半纵臂式后悬架
8.2.6多连杆式悬架
8.3非独立悬架和半独立悬架
8.3.1非独立悬架
8.3.2半独立曲柄悬架
8.4前置发动机后轮驱动
8.4.1前置发动机后轮驱动设计优缺点
8.4.2非驱动前桥
8.4.3后驱动桥
8.5发动机后置和发动机中置的驱动型式
8.6前轮驱动
8.6.1结构类型
8.6.2前轮驱动优缺点
8.6.3前驱动桥
8.6.4非驱动后桥
8.7四轮驱动
8.7.1全时四轮驱动优缺点
8.7.2带超速档的四轮驱动车辆
8.7.3商用和全地形车辆的手动可分离式
四轮驱动
8.7.4全时四轮驱动，四轮驱动乘用车
基本型
8.7.5全时四轮驱动，基本型为标准
设计乘用车
8.7.6各种四轮驱动总结
第9章转向系统J.ReimpellH.StollJ.Betzler
9.1转向系统概述
9.1.1转向系统的要求
9.1.2独立悬架上的转向系统
9.1.3非独立悬架上的转向系统
9.2齿轮齿条式转向器
9.2.1优点和缺点
9.2.2结构型式
9.2.3转向横拉杆铰接在转向器的齿条侧端
9.2.4转向横拉杆中部取下的机械转向器
9.3循环球式转向器
9.3.1优点和缺点
9.3.2结构型式
9.4助力转向系统
9.4.1液压助力转向系统
9.4.2电动液压式助力转向系统
9.4.3电动助力转向系统
9.5转向管柱
9.6转向减振器
9.7转向运动学
9.7.1转向器的类型和位置影响
9.7.2转向连杆配置
9.7.3转向横拉杆的长度和位置
第10章轮胎J.ReimpellH.StollJ.Betzler
10.1对轮胎的要求
10.1.1可互换性
10.1.2对轿车轮胎的要求
10.1.3对商用车轮胎的要求
10.2轮胎设计
10.2.1斜交轮胎
10.2.2子午线轮胎
10.2.3无内胎轮胎和有内胎轮胎
10.2.4高宽比
10.2.5轮胎规格和标志
10.2.6轮胎承载能力和充气压力
10.2.7胎侧标志
10.2.8滚动周长和行驶速度
10.2.9轮胎对车速表的影响
10.2.10轮胎花纹
10.3车轮
10.3.1概念
10.3.2轿车、轻型商用车及其挂车的轮辋
10.3.3轿车、轻型商用车及其挂车的车轮
10.3.4车轮安装
10.4轮胎弹性
10.5轮胎不均匀度
10.6滚动阻力
10.6.1直线行驶时的滚动阻力
10.6.2转弯时的滚动阻力
10.6.3其他影响因素
10.7纵向附着摩擦与滑动摩擦
10.7.1滑动率
10.7.2摩擦系数
10.7.3路面影响
10.8侧向力和摩擦系数
10.8.1侧向力、侧偏角和摩擦系数
10.8.2车辆的自转向特性
10.8.3摩擦系数和滑动率
10.8.4干燥路面上的侧偏特性
10.8.5影响因素
10.9合成附着系数
10.10轮胎回正力矩和轮胎拖距
10.10.1轮胎回正力矩概述
10.10.2轮胎拖距
10.10.3前轮上的影响因素
10.11轮胎倾覆力矩和力作用点偏移
10.12转矩转向
10.12.1由于法向力变化产生的转矩转向
10.12.2轮胎回正力矩引起的转矩转向
10.12.3运动学和弹性动力学影响
第11章操纵性Hans Pacejka
11.1引言
11.2轮胎和车桥特性
11.2.1轮胎特性的介绍
11.2.2有效车桥侧偏特性
11.3车辆操纵稳定性
11.3.1汽车运动平面的微分方程
11.3.2两自由度模型的线性分析
11.3.3非线性稳态转向解
11.3.4制动或驱动时的车辆
11.3.5力矩方法
11.3.6汽车—挂车组合
11.3.7在较复杂轮胎侧偏条件下的
车辆动力学
第12章制动系统J.Happian?Smith
12.1概述
12.1.1制动系统的功能和使用条件
12.1.2制动系统设计方法
12.1.3制动系统部件和结构
12.2法规
12.3制动基础知识
12.3.1汽车制动运动学
12.3.2汽车制动动力学
12.3.3轮胎与路面之间的摩擦力
12.4制动力比例关系与附着力利用率
12.4.1静力学分析
12.4.2使用恒定制动比进行制动
12.4.3制动效率
12.4.4附着力利用率
12.4.5车轮抱死
12.4.6车桥抱死对汽车稳定性的影响
12.4.7汽车车身在制动时的俯仰运动
12.4.8可变制动比的制动
12.5材料特性
12.5.1对制动系统的材料要求
12.5.2铸铁制动盘金相分析
12.5.3制动盘替代材料
12.5.4制动盘材料／设计评价
12.6先进的制动技术
12.6.1驾驶人行为分析模型
12.6.2线传制动
12.6.3防抱死制动系统
12.6.4牵引力控制系统
参考书目和深入学习材料
第13章车辆控制系统W.Ribbens
13.1引言
13.2典型巡航控制系统
13.2.1速度响应曲线
13.2.2数字巡航控制
13.2.3节气门执行器
13.3巡航控制电子技术
13.3.1基于步进电动机的执行器
13.3.2真空操纵的执行器
13.3.3高级巡航控制
13.4防抱死制动系统
13.5电子悬架系统
13.5.1通过可变滑柱液体粘度改变阻尼
13.5.2可变弹簧刚度
13.5.3电子悬架控制系统
13.6电子转向控制
第14章智能交通系统L.VlacicM.Parent
14.1全球定位技术
14.1.1GPS历史
14.1.2NAVSTARGPS系统
14.1.3卫星定位基础
14.1.4GPS接收器技术
14.1.5GPS应用技术
14.1.6结论
参考文献（1）
14.2决策架构
14.2.1引言
14.2.2机器人控制架构及自主运动
14.2.3用于自动汽车的Sharp控制决策架构
14.2.4试验结果
14.2.5车辆运动规划
参考文献（2）
第15章汽车建模M.Blundell D.Harty
15.1引言
15.2车身
15.3测量输出
15.4悬架系统表示
15.4.1概述
15.4.2集中质量模型
15.4.3等效侧倾刚度模型
15.4.4摆臂模型
15.4.5杆系模型
15.4.6概念悬架方法
15.5弹簧和减振器建模
15.5.1简单模型的处理
15.5.2钢板弹簧建模
15.6防侧倾杆
15.7确定等效侧倾刚度模型中的侧倾刚度
15.8空气动力学效应
15.9车辆制动建模
15.10牵引建模
15.11其他传动部件
15.12转向系统
15.12.1转向系统机构建模
15.12.2转向比
15.12.3车辆机动操作的转向输入
15.13驾驶人行为
15.13.1转向控制器
15.13.2路径跟踪控制器模型
15.13.3车身侧偏角控制
15.13.4双回路驾驶人模型
15.14案例研究7——整车操纵模型比较
15.15总结
第16章结构设计J.Brown A.J.Robertson S.Serpento
16.1车辆结构类型术语和概述
16.1.1刚度和强度的基本要求
16.1.2车辆结构类型历史和概述
16.2标准轿车——基本负荷路径
16.2.1引言
16.2.2标准轿车的弯曲负荷工况
16.2.3标准轿车的扭转负荷
16.2.4侧向负荷情况
16.2.5制动（纵向）负荷
16.2.6总结和讨论
第17章车辆安全性T.K.Garrett K.Newton W.Steels
17.1碰撞试验
17.2乘员保护
17.3乘员安全试验
17.4保护行人免受严重伤害
17.5主动安全
17.6结构安全和安全气囊
17.7乘员室的完整性
17.8小型车的问题
17.9侧面碰撞
17.10智能安全气囊
17.11座椅安全带
17.12主动安全的改进措施
17.13轮胎、悬架和转向
17.14一般电子控制系统
17.15电动助力转向
17.16制动器
17.17自动制动和牵引力控制
17.18新近出现的先进系统
17.19悬架控制
17.20人机工程与安全性
17.21座椅
17.22踏板的控制
第18章材料G.Davies
18.1车身结构设计与材料选用
18.1.1引言
18.1.2历史视角和不断演变的材料工艺学
18.1.3有限元分析
18.1.4宝马采用的现代设计方法
18.1.5板件耐冲击性与刚度试验
18.1.6疲劳
18.1.7其他车身结构
18.1.8材料与设计的融合
18.1.9塑料与复合材料部件的工程要求
18.1.10成本分析
18.1.11要点总结（1）
参考文献（1）
18.2车身结构材料的考虑因素与使用
18.2.1引言
18.2.2可选材料与选择依据
18.2.3铝
18.2.4镁
18.2.5聚合物与复合材料
18.2.6要点总结（2）
参考文献（2）
第19章空气动力学J.Happian?Smith
19.1概述
19.2空气动力
19.3气动阻力
19.4降低气动阻力
19.5稳定性和横向风
19.6噪声
19.7发动机室的通风
19.8乘员室的通风
19.9风洞测试
19.10计算流体动力学
参考书目
深入学习材料
第20章声振精细化M.Harrison
20.1引言和定义
20.2本章覆盖的范围
20.3汽车声振精细化的目的
20.4在汽车制造领域中如何实现声振精细化
20.5汽车声振精细化历史：一个典型汽车品牌
20年的历程
20.6声振精细化目标
20.6.1整车外部噪声指标
20.6.2单个零部件外部噪声指标
20.6.3整车内部噪声指标
20.6.4乘坐品质指标（包括振动感受指标）
参考文献
第21章内部噪声M.Harrison
21.1噪声的主观和客观评价方法
21.1.1背景知识
21.1.2空气噪声和结构噪声之间的平衡
21.1.3有关车辆内部噪声的测量
21.1.4内部噪声的主观评价
21.2噪声路径分析
21.2.1背景知识
21.2.2噪声路径分析的相干方法
21.2.3噪声路径分析的标准方法
21.2.4噪声路径分析的非侵入方法
21.3测量内燃机和其他汽车噪声源的声功率
21.3.1近声场和远声场
21.3.2测量声功率的各种方法
21.3.3在自由声场中采用声压技术
测量声功率
21.3.4扩散声场中声功率的测量
21.3.5半混响远声场中声功率的测量
21.3.6近声场中声功率测量
21.3.7用表面振速测量确定声功率
21.3.8用声强仪确定声功率
21.3.9不同环境下测量声功率的标准方法
21.4发动机噪声
21.4.1发动机噪声介绍
21.4.2燃烧噪声
21.4.3机械噪声
21.4.4发动机转速和负载对噪声的影响
21.4.5测量发动机噪声
21.4.6发动机噪声分级
21.4.7发动机噪声控制
21.5道路噪声
21.5.1道路噪声简介
21.5.2内部道路噪声
21.5.3分析道路结构噪声
21.5.4控制内部道路噪声
21.6气动（风）噪声
21.7制动噪声
21.8“吱吱”、“咯咯”、“嘶嘶”声
21.9通过多孔材料的吸声来控制噪声
21.9.1实用方法
21.9.2多孔材料吸声的物理过程
21.9.3流动阻抗
21.9.4多孔性
21.9.5结构因子
21.9.6改进的一维线性平面波动方程
21.10通过面板的声传递最小化来控制噪声
21.10.1方法介绍
21.10.2隔声罩声学性能测量
21.10.3解读由隔声罩和面板制造商提供的声学
特性数据
21.10.4声学密封条的重要性及侧
向传声的控制
21.10.5穿过面板的声传递
21.10.6大隔声罩内外的声音
21.10.7贴近安装的隔声罩内部和外部噪声
附录21.A有关系统的一些背景信息
附录21.B卷积
附录21.C协方差函数、相关和相干
附录21.D频率响应函数
附录21.E带有终端阻抗的管中的平面波
附录21.F线性质量守恒方程的求导本附录内部引自
Ｆａｈｙ和Ｗａｌｋｅｒ（１９９８）
附录21.G非线性（和线性）无粘性流体运动欧拉方
程式的求导
参考文献
第22章外部噪声M.Harrison
22.1汽车噪声认证
22.1.1认证背景
22.1.2EC噪声认证
22.1.3车辙和大气的影响
22.1.4EC内噪声认证的未来发展
22.1.5美国和其他非欧盟国家的噪声认证
22.1.6满足认证噪声限制的结果
22.2噪声源分级
22.3进气系统和排气系统：性能和噪声影响
22.3.1介绍
22.3.2进气噪声——目标
22.3.3有关进气系统设计的问题
22.3.4进气系统
22.3.5进气系统设计者
22.3.6进气系统研发周期
22.3.7主要进气系统部件
22.3.8进气口位置
22.3.9进气管和滤清器壳尺寸
22.3.10为改进发动机性能而进行的进气和
排气系统设计
22.3.11进气及排气噪声源
22.3.12流动管路声学
22.3.13进气噪声控制：案例研究
22.3.14排气噪声控制
22.4轮胎噪声
22.4.1轮胎空气噪声源
22.4.2路面对轮胎空气噪声的影响
22.4.3测量轮胎空气噪声
22.4.4通过设计控制轮胎空气噪声
附录22.A气门和气门口几何形状
参考文献
第23章汽车仪表及远程信息处理W.Ribbens
23.1现代汽车仪表
23.2输入输出信号转换
23.3采样
23.4燃油量测量
23.5冷却液温度测量
23.6机油压力测量
23.7车速测量
23.8显示设备
23.9LED
23.10LCD
23.11VFD
23.12CRT
23.12.1扫描电路
23.12.2CAN总线
23.13玻璃驾驶舱
23.14行程信息计算机
23.15远程信息处理
23.16汽车诊断
附录常用法定计量单位及其换算
