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第一章总论
学习并掌握世界和中国汽车历史发展的阶段,主要技术特征、代表性人物和汽车公司及品牌,汽车文化与社会,以及汽车的基本概念和未来汽车可持续发展的挑战和机遇。
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●1.1世界汽车发展简史和人物巨匠
学习和了解世界和中国汽车的发展历史、现代汽车的发明、汽车的重要发展阶段,以及推动汽车工业发展的有重要作用的代表性历史人物和事件,汽车动力简史:蒸汽机-蓄电池-内燃机-燃料电池-油电混合动力及未来汽车展望(电动汽车、智能汽车、飞行汽车等)。
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●1.2汽车基本概念
学习并掌握汽车的基本定义,汽车的组成和分类的内涵。
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●1.3汽车行业三大技术变革
学习并掌握汽车的四大主题:安全、节能、环保和智能及其内涵。
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第二章发动机工作原理和特性介绍
学习并掌握发动机的基本定义和分类,内燃机的基本术语和定义,往复式活塞内燃机工作原理及内燃机的性能指标和内涵。
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●2.1发动机的定义、分类和基本术语
学习和掌握热机、外燃机、内燃机(活塞式、转子式、燃气轮机)的基本概念和上止点、下止点、冲程、工作容积、燃烧室容积、几何压缩比、排量的基本概念。
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●2.2往复活塞式内燃机工作原理
学习并掌握有关四冲程、二冲程的工作原理和特性。
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●2.3发动机的性能指标
学习并掌握代表内燃机的主要性能指标和内涵,包括动力性、经济性、排放性、振动与噪音。
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第三章内燃机构造
学习并掌握内燃机的曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统的结构类型、零件组成、功能与作用、以及部分系统的工作原理,混合气、充气效率、燃料重要理化指标等基本概念,以及内燃机进气增压、排气污染物种类及净化措施。
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●3.1机体、缸盖、油底壳
学习并掌握机体组的零件构成,以及气缸体、气缸套、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩等零件的结构特点与功能。重点掌握机体的结构类型与特点、冷却方式及多缸发动机气缸排列方式,缸套的结构类型及特点,汽油机燃烧室结构类型及特点
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●3.2曲柄连杆机构
学习并掌握曲柄连杆机构的功能和零件组成。重点掌握活塞、连杆、曲轴的构成及各部分功能,活塞顶部结构类型与特点,活塞裙部变形特点及控制,活塞环类型和功能,活塞销安装方式,曲轴支承方式及其特点,多缸机发火顺序,飞轮结构特点、功能及平衡
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●3.3配气机构
学习并掌握配气机构的功能和零件组成、充气效率和气门间隙等基本概念。重点掌握配气机构的结构类型、以及气门组、气门传动组、正时机构中各组成零件的作用,气门顶部形状类型及特点,配气相位与可变配气机构,膨胀比和有效压缩比。
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●3.4供给系统
学习并掌握内燃机汽油和柴油的重要理化指标、混合气空燃比、理论当量比、过量空气系数等基本概念,以及局部空燃比。掌握汽油和柴油供给系统的类型与零件构成、柴油机喷油器和喷油泵的构成及工作原理,电控燃油系统工作原理、缸内直喷燃油供给系统,进、排气系统零件构成和功能。重点掌握电控燃油系统中空气供给与计量、燃油供给与喷射、混合形成与控制所涉及的控制单元、传感器和执行器零件的功能、工作原理及安装位置。汽油机电控燃油系统工作原理,柴油电控高压供给系统的类型及工作原理。
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●3.5冷却系统
发动机工作时,燃烧室燃烧的温度可高达2500℃,过高的温度将使金属材料的强度显著下降,润滑油也将因高温烧损变质或黏度下降,这会导致运动零件卡死或加剧磨损,因此对发动机必须加以适度冷却。教学目标:要求学生掌握冷却系统的功用、分类、组成及冷却系统主要机件的结构和工作原理。重点了解强制循环式水冷系统中冷却液的循环路径,了解冷却系统冷却强度的调节方法。
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●3.6润滑系统
发动机中有许多作高速相对运动的摩擦副,若不对这些摩擦副表面进行润滑,将造成发动机功率消耗、零件摩擦生热加剧磨损、影响发动机寿命等严重后果。教学目标:要求学生掌握润滑系统的功用、润滑方式、组成及润滑系统主要机件的工作原理。重点了解润滑油路中润滑油的工作路径。
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●3.7起动系统
现代汽车的启动电机电路是一个大电流的电路,由蓄电池产生的电能通过启动电机中的电磁场相互作用转变为机械能。现代内燃机需要90~150A 的电流驱动曲轴以400r/min或更高的速度转动,以便可靠启动。教学目标:要求学生掌握发动机汽油机启动系统的主要部件、各自的作用及工作原理。
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●3.8点火系统
汽油发动机工作时采用点燃式着火方式,因此,它必须设置一个独立的系统用于专门点燃汽缸内压缩终了的高温高压的可燃混合气——点火系统。主要功能是按照汽油机工作的要求,定时地产生高压电点燃汽缸内的高温高压的可燃混合气。教学目标:要求学生掌握发动机汽油机点火系统的主要部件、各自的作用及工作原理。
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●3.9排放污染物控制系统
世界各国都制定了相应的法规和标准,以期把汽车有害排放物控制在较低的水平。为了满足排放标准,必须对发动机排气进行净化。近几年来,汽车界开发和创制出许多净化排气的新技术和新装置。本节介绍安装在发动机外部的排气净化装置。教学目标:要求学生了解发动机排气后处理气系统主要部件的结构和工作原理,了解排气净化装置的基本结构和工作原理。
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第四章车用新型动力系统
长期以来,活塞式内燃机是汽车动力系统的唯一动力源,汽油、柴油也是内燃机的最主要燃料,但随着人们日益关注二氧化碳排放、有害排放、石油供给风险等,近年来汽车动力逐步多元化,尤其是电动动力系统,受到广泛关注。本章主要简要介绍电动汽车动力系统的关键部件、基本工作方式、优势和挑战等。
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●4.1概述
本节主要介绍电动汽车的基本概念,分析电动动力系统区别于纯内燃机动力系统的主要零部件,分析当代电动动力系统的基本分类和区别。
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●4.2电机及其控制
本节主要介绍电机的基本构成、基本工作原理,介绍永磁同步交流电机及其控制器的主要组成和控制,对比永磁同步交流电机与内燃机的基本性能差异。
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●4.3动力蓄电池及其管理
本节主要介绍动力蓄电池的主要构成、车用动力电池的主要类型等,分析动力蓄电池管理系统的基本功能,介绍部分常用的动力电池评价参数。
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●4.4燃料电池
本节主要介绍燃料电池的种类、车用质子交换膜燃料电池动力系统的主要构成,介绍单体质子交换膜燃料电池的基本组成、工作过程、工作原理等,分析车用质子交换膜燃料电池动力系统的优势和挑战。
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●4.5纯电动与混合动力系统
本节简要介绍纯电动动力系统优缺点,介绍了三种油电混合动力系统的分类方法,讨论了油电混合动力系统的主要优势和难点,分析料电池动力系统与油电混合动力系统异同点。
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●4.6总结
本节从汽车动力发展历史、汽车能源供给角度分析了纯内燃机动力系统、纯电动动力系统、油电混合动力系统、燃料电池动力系统的基本竞争状态,也从原材料供给、技术成熟度、基础设施、成本和全生命周期等角度简要讨论了电动动力系统的技术挑战。
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第五章底盘概述
本章介绍汽车的类型,汽车底盘的构成:传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统。旨在让学生了解各类汽车底盘---传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统等四大功能的功能要求、构成和典型构造的相关知识。
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●5.1汽车底盘系统概述
本节总体介绍了汽车底盘系统的相关知识,旨在令学生初步掌握汽车底盘系统的组成、功用等
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●5.2汽车底盘各组成系统的构成及功能
本节总体介绍汽车底盘各组成系统构成及功能的相关知识,旨在令学生初步掌握汽车底盘4大系统的功用、要求及分类等的相关知识
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第六章传动系统
本章主要介绍传动系统的主要构成部分,包括离合器、变速器、分动器、自动变速箱、万向传动装置和驱动桥几个部分。本章从各部件的作用、原理、构成、分类等方面进行介绍,旨在让学生掌握传动系统主要部分的相关知识。
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●6.1离合器
本节主要介绍离合器相关知识,旨在让学生掌握离合器的作用,离合器的特点,摩擦离合器、膜片弹簧离合器的组成、工作原理、分类特点、膜片弹簧和螺旋弹簧的区别以及离合器的操纵机构。
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●6.2变速器与分动器
变速器与分动器:本节主要介绍变速器和分动器的相关知识,旨在让学生掌握变速器功能、分类、传动比、工作原理、同步器换挡方式、变速器结构特点和操纵方式等,以及分动器的作用、结构和操纵的基本原则。
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●6.3自动变速器
本节主要介绍自动变速器的相关知识,旨在让学生掌握自动变速器的分类、液力耦合器和液力变矩器的工作原理、液力机械变速器的结构和原理、自动变速器操纵机构,以及金属带式无级变速器的相关知识。
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●6.4万向传动装置
本节主要介绍万向传动装置的相关知识,旨在让学生掌握万向传动装置的作用,应用,不等速万向节、准等速万向节、等速万向节的特地、结构、工作原理,等速传动的等速原理等。
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●6.5驱动桥
本节主要介绍驱动桥的相关知识,旨在让学生掌握驱动桥中的功用、主要组成部分,包括主减速器、差速器、半轴、轮毂、驱动桥壳的作用、工作原理结构、分类、不知方式,设计原则等。
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第七章行驶系统
本章主要介绍了汽车行驶系统的主要构成部分,包括行驶系统概述(即总体介绍行驶系统)、车架和承载式车身、车桥和车轮、以及悬架几个部分。本章从各部件的作用、原理、构成、分类等方面进行介绍,旨在令学生掌握汽车行驶系统主要部分的相关知识。
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●7.1汽车行驶系统概述
本节总体介绍了汽车行驶系统的相关知识,旨在令学生初步掌握行驶系统的组成、功用以及结构形式(尤其是典型轮式形式系统的结构形式)。
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●7.2车架和承载式车身
本节主要介绍了车架和承载式车身的相关知识,旨在令学生掌握车架的功用、结构要求,车架的分类,边梁式车架的优缺点、承载式车身的定义、承载式车身的优缺点。
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●7.3车桥和车轮
本节主要介绍了车桥和车轮的相关知识,旨在令学生掌握车桥的功用和分类、典型转向桥的结构形式、典型转向驱动桥的结构形式、车轮定位参数定义和作用、典型支持桥的结构形式、车轮与轮胎的功用和组成、车轮的分类、轮胎的分类、斜交轮胎和子午轮胎的优缺点。
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●7.4悬架
本节主要介绍了悬架的相关知识,旨在令学生掌握悬架的组成、功用、分类、汽车减振器的作用及类型、对减振器阻尼力的要求、双向作用筒式油液减振器的工作过程、弹性元件的分类、典型弹性元件(钢板弹簧、螺旋弹簧等)的结构形式、非独立悬架的特点即分类、几种典型钢板弹簧非独立悬架的结构形式、独立悬架的结构特点及优缺点和分类、典型独立悬架的结构形式、横向稳定器的作用、典型多轴汽车平衡悬架的结构形式、主动悬架和半主动悬架的特点。
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第八章转向系统
本章主要讲解转向系统及相关构造知识。
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●8.1概述
汽车转向系统的定义:汽车中用来改变或者恢复其行驶路线的系统。汽车的转向系统可按照转向能源的不同分为机械转向系统,动力转向系统和电动助力转向系统等几类。机械转向系统是以驾驶员的体力为转向能源,其中所有的传力件都是机械零件。动力转向系统是兼用驾驶员的体力和发动机动力为转向能源,其转向系统中需要增加动力转向装置。电动助力转向系统是以驾驶员的体力和电能为转向能源,其转向系统中需要增加电动装置或者电液装置。转向系统是汽车行驶的最重要的系统之一。
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●8.2转向操纵机构
转向操纵机构由方向盘,转向管柱和转向万向节组成。转向万向节可以方便布置,消除安装误差和安装支架变形引起的不利影响,还可以方便的实现零部件的通用化和系列化。
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●8.3转向器
转向器的内容则有些复杂,它是整个转向系统中的核心部件,而各种助力方式也是在这个部分实现的。转向器的作用是放大驾驶员传递的力同时改变力的传递方向,常见的形式有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式等等。
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●8.4转向传动机构
与独立悬架配合使用的转向传动机构必须是断开的,以适应轮胎的跳动。并且由平行于路面的平面内摆动的转向摇臂直接带动或者由转向直拉杆带动。
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●8.5液压助力和电动助力转向系统
汽车液压动力转向系统根据系统内部的压力分为常压式液压动力转向系统和常流式液压动力转向系统。常压式液压动力转向系统由油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸等组成,系统中保持限定的压力,只要转向,系统就提供压力,响应迅速。常流式液压动力转向系统由组成油罐、油泵、控制阀、动力缸等组成,不转向时,系统中没有压力,只有转向时,系统才建立并提供压力。
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第九章制动系统
本章主要介绍了汽车制动系统的主要组成部分,包括汽车制动系统的工作原理、汽车制动系统的组成、汽车制动系统的类型、鼓式制动器与盘式制动器的类型和特点及应用范围、汽车制动系统的操纵方式,旨在让学生掌握制动系统的主要部分的相关知识。
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●9.1概述
本节主要介绍本章将要讲解的主要内容、汽车制动系统的作用、汽车制动的原理、影响制动力的因素、汽车制动系统的主要组成部件、汽车制动系统的分类和定义,旨在让学生对汽车制动系统有一个基本和全面的认识,了解本章的学习内容。
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●9.2制动器
本节主要介绍制动系统中制动器的相关知识,旨在让学生掌握制动器的常见类型以及各类制动器的制动原理、结构组成、工作特点,包括轮缸式制动器、凸轮式制动器、楔式制动器、盘式制动器等类型。
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●9.3人力制动系统
本节主要介绍以人类机体为能源的人力制动系统的相关知识,旨在让学生掌握机械式和液压式人力制动系统的组成结构、工作原理、制动力调整方式,以及滑移率、附着力和车轮运动状态的关系,重点针对前后轮抱死的不同情况进行了讨论。
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●9.4前后制动器制动力的调节及制动力调节装置
本节介绍制动系统中前后制动器制动力的调节及制动力调节装置的相关知识,旨在让学生掌握理想的前后制动力分配的力学原理和关系曲线,以及车辆上用于前后制动力调节的主要装置,包括限压阀、比例阀、感载阀和惯性阀的结构和原理。
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第十章汽车车身、仪表、照明及附属装置
本章主要介绍了汽车车身及附属装置的相关知识,旨在令学生掌握汽车车身的作用,分类,车身的专用名词知识,车身附属装置的种类,功能,如车门,空调系统,汽车座椅,安全防护装置,货箱等装置的结构、分类。
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●10.1汽车车身及附属装置
本章主要介绍了汽车车身及附属装置的相关知识,旨在令学生掌握汽车车身的作用,分类,车身的专用名词知识,车身附属装置的种类,功能,如车门,空调系统,汽车座椅,安全防护装置,货箱等装置的结构、分类。
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第十一章智能网联车辆技术及结构
在传统汽车底盘基本成熟,并呈现平台化的趋势下,智能化和网联化技术也逐步渗透到汽车领域。本章将介绍这些技术给汽车带来的新变革,并分析这些技术的结构与基本原理,以及关键支撑技术及其基本原理等。
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●11.1概述
本节主要介绍网联化给汽车带来的影响,以及目前的主要表现形式——智能座舱,分析新型通讯技术对提升汽车安全的作用方式等。介绍自动驾驶分级、技术基础、基本组成,及其关键支撑技术等
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●11.2汽车的智能安全技术
本节主要分析传统被动安全技术与智能安全技术的区别,分析汽车技术、驾驶员行为、道路设施等对汽车安全的影响,介绍智能化对提升汽车安全的重要价值,介绍当前国际先进驾驶辅助系统的标准体系框架等
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●11.3V2X与C-V2X
本节主要介绍无线通讯技术的最新发展对提升汽车智能安全性的作用方式,介绍满足车车通讯、车网通讯的关键技术要求,介绍了车路协同的潜在优势等
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●11.4 5G通讯技术支持的智能化道路设施建设思考
本节主要介绍5G通讯技术的技术优势及其在汽车网联和智能化领域的应用场景,介绍未来在汽车与云端、智能路口边缘云等相融合的技术挑战和发展方向,分析了适应中国特色场景的技术要求等