：本书全面、系统地介绍新能源汽车动力电池及相关高电压部件操作必备的安全知识与操作规范，动力电池、动力电池管理系统、冷却系统、低压电源系统、充电系统以及充电桩的相关知识和技能。主要内容包括：新能源汽车维修安全防护、工具设备使用、高压中止与检验；动力电池认知、更换、分解与组装、性能检测；动力电池管理系统认知、更换与检测；动力电池冷却系统认知与检修；低压电源系统认知与检修；充电系统认知、检修以及充电桩的安装与调试。本书通俗易懂，图文并茂，利于激发学生的学习兴趣，适于中高职新能源汽车专业及汽车相关专业的学生使用，还可供在职的汽车销售顾问、售后服务顾问、保险理赔员、维修技师及其他汽车行业人员阅读参考。
前言自 2001 年本书第 3 版出版以来, 它再次受到了行业专家和教育机构的充分认可, 前后印刷次数已超过 6 次。 北美、 欧洲、 非洲和亚洲等地区越来越多的大学和学院, 都采用本书作为本科或研究生教材或参考用书。 工业和科研机构中的众多专业人士继续将本书作为参考书, 帮助他们设计、 开发和研究机动车辆和地外车辆 (注: 如月球车和火星车) 。 所有这些都鼓励作者对本书进行更新。 本书保留了第 3 版的总体目标、 内容以及格式, 但引入了新材料以反映地面交通技术的最新进展。
人们越来越趋向于在车辆的设计和开发中应用计算机仿真模型, 因此本书在第 2 章中介绍了由作者及其同事开发的关于履带式车辆仿真模型的最新应用实例。 第 2 章还增加了用于越野轮式车辆性能和设计评价的计算机辅助方法基本特征的大纲。 这些计算机仿真模型不仅可以用于指导新一代越野车辆的开发, 而且还有潜力开发载人或无人机器人探测车 ( 用于对月球、 火星以及其他行星的探测任务) 中的移动平台子系统。 第 2 章中还简要讨论了有限元方法和离散元方法在车辆-地面相互作用分析中的应用。 随着人们对全球气候变化和未来石油供应日益强烈的关注, 清洁车辆 技术和可替代能源也吸引了人们的注意力。 本书在第 3 章中新增了对内燃机排放、 电力驱动、 混合动力驱动和燃料电池的简介。 第 4 章中扩展了对四轮驱动越野车辆牵引性能优化的讨论, 为越野操作选择合适的车辆配置提供了指导准则, 其中 轮式车辆与履带式车辆的对比 这一问题在第 4 章中进行了进一步的讨论。
鉴于美国引入了第 126 号联邦机动车辆安全标准 ( Federal Motor Vehicle Safety Standard, FMVSS), 本书第 5 章对车辆稳定性控制系统的讨论进行了扩展。 对于车辆行驶平顺性 (即振动特性) 的评估, 本书第 7 章中引入了对 ISO 2631-1 ∶ 1997 国际标准的介绍, 该标准用于评估全身振动对人类的影响。 此外, 我还更新了技术参数, 如包括混合动力电动汽车在内的乘用车燃油经济性指标。
借此机会 感 谢 我 在 工 业 界、 研 究 机 构 以 及 大 学 的 多 位 合 作 者, 特 别 是 Jon PrestonThomas和 Wei Huang, 感谢他们对我们研究的贡献, 其中的一些内容在本书中有所介绍。 我也十分感谢 Mike Galway、 Changhong Liu、 Jiming Zhou 在本书新版准备过程中所提供的技术援助。
黄祖永于加拿大渥太华2008 年
译者序
第 4 版前言
第 3 版前言
第 2 版前言
第 1 版前言
常用计量单位换算
专用符号
绪论 10
第 1 章 充气轮胎的力学 11
1. 1 作用在轮胎上的力和力矩 13
1. 2 轮胎的滚动阻力 14
1. 3 轮胎的驱动力 (或制动力) 与纵向
滑转率 (或滑移率) 19
1. 4 轮胎的侧偏特性 27
1. 4. 1 侧偏角与侧偏力 27
1. 4. 2 侧偏角与回正力矩 31
1. 4. 3 外倾角与外倾侧向力 33
1. 4. 4 轮胎侧偏特性的表征 34
1. 5 轮胎在潮湿路面上的工作特性 48
1. 6 轮胎的行驶平顺性 (振动特性) 53
参考文献 61
习题 62
第 2 章 车辆-地面相互作用力学
地面力学 64
2. 1 车辆载荷作用下地面的应力分布 64
2. 2 塑性平衡理论在车辆-地面相互作用
力学中的应用 70
2. 3 预测越野车辆性能的经验方法 82
2. 3. 1 基于圆锥指数的经验方法 82
2. 3. 2 基于最大压力的经验方法 87
2. 4 地面响应的测量和表征 88
2. 4. 1 压强-沉陷量关系的表征 90
2. 4. 2 对重复性负载响应的表征 95
2. 4. 3 剪切应力-剪切位移关系的表征 96
2. 5 用于分析履带车辆性能的一种简化
方法 102
2. 5. 1 履带的行驶阻力 102
2. 5. 2 履带的驱动力和滑转率 104
2. 6 评价装配有柔性履带的车辆性能的
计算机辅助方法 108
2. 6. 1 预测履带下方法向压力分布的
方法 109
2. 6. 2 预测履带下方剪切应力分布的
方法 110
2. 6. 3 以履带滑转率的函数形式来预测
运动阻力和牵引力 112
2. 6. 4 实验验证 113
2. 6. 5 参数化分析与设计优化的应用 113
2. 7 用于评价长节距链节式履带车辆性能的
计算机辅助方法 120
2. 7. 1 基本方法 120
2. 7. 2 实验验证 120
2. 7. 3 参数化分析与设计优化的应用 122
2. 8 车轮越野性能的参数化分析方法 124
2. 8. 1 刚性车轮的行驶阻力 124
2. 8. 2 充气轮胎的行驶阻力 126
2. 8. 3 车轮的驱动力与滑转率 131
2. 9 一种用于评价轮式越野车辆性能的
计算机辅助方法 134
2. 9. 1 基本方法 134
Ⅻ
2. 9. 2 实验验证 134
2. 9. 3 应用到参数化分析 134
2. 10 用于研究车辆-地面相互作用的
有限元和离散元方法 136
2. 10. 1 有限元方法 136
2. 10. 2 离散元方法 138
参考文献 140
习题 144
第 3 章 道路车辆的工作特性 146
3. 1 运动方程和最大驱动力 146
3. 2 空气动力学作用力和作用力矩 149
3. 3 车辆动力装置和传动系统特性 160
3. 3. 1 内燃机 160
3. 3. 2 电力驱动 166
3. 3. 3 混合动力 168
3. 3. 4 燃料电池 171
3. 3. 5 传动系统特性 173
3. 4 车辆工作特性的预测 182
3. 4. 1 加速时间和加速距离 183
3. 4. 2 爬坡能力 185
3. 5 工作燃油经济性 185
3. 6 发动机与传动系统的匹配 189
3. 7 制动特性 191
3. 7. 1 两轴式车辆的制动特性 191
3. 7. 2 制动效率和制动距离 196
3. 7. 3 牵引式半挂车的制动特性 198
3. 7. 4 防抱死制动系统 201
3. 7. 5 牵引力控制系统 205
参考文献 205
习题 208
第 4 章 越野车辆的工作特性 210
4. 1 牵引性能 210
4. 1. 1 牵引力和牵引功率 210
4. 1. 2 牵引效率 212
4. 1. 3 四轮驱动 215
4. 1. 4 牵引力系数 222
4. 1. 5 越野车辆的重量-功率比 223
4. 2 越野行驶时的燃油经济性 223
4. 3 运输生产率和运输效率 225
4. 4 机动性地图和机动性分布 226
4. 5 越野行驶中车辆构型的选择 228
参考文献 233
习题 234
第 5 章 道路车辆的操控特性 235
5. 1 转向几何 235
5. 2 两轴式车辆的稳态操控特性 237
5. 2. 1 准确转向 239
5. 2. 2 不足转向 240
5. 2. 3 过度转向 240
5. 3 转向输入的稳态响应 243
5. 3. 1 横摆角速度响应 244
5. 3. 2 侧向加速度响应 245
5. 3. 3 曲率响应 246
5. 4 操控特性试验 247
5. 4. 1 等半径试验 247
5. 4. 2 等车速试验 247
5. 4. 3 等转向角试验 248
5. 5 瞬时响应特性 249
5. 6 行驶方向稳定性 252
5. 6. 1 行驶方向稳定性准则 252
5. 6. 2 车辆稳定性控制 254
5. 7 牵引式半挂车的稳态操控特性 259
5. 8 铰接式道路车辆行驶方向行为的仿真
模型 262
参考文献 266
习题 268
第 6 章 履带式车辆的转向 269
6. 1 滑移转向运动学的简化分析 270
6. 2 滑移转向的运动学 273
6. 3 高速时的滑移转向 274
6. 4 硬地面上滑移转向的通用理论 276
6. 4. 1 履带-地面交界处的剪切变形 277
6. 4. 2 稳态转向时的运动学 280
6. 4. 3 实验验证 283
6. 4. 4 横向阻力系数 285
6. 5 滑移转向的功率消耗 287
6. 6 履带车辆的转向机构 288
6. 6. 1 离合器 / 制动器转向系统 288
6. 6. 2 受控差动转向系统 289
6. 6. 3 行星齿轮转向系统 290
6. 7 铰接式转向 291
参考文献 294
习题 294
第 7 章 车辆的行驶平顺性 296
7. 1 人体对振动的响应 296
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