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1、交通科学与工程学院2012.2,汽车运用工程基础The Basis of Automobile Operation Engineering,教学大纲,课程编号：13z8737课程名称：汽车运用工程基础 The Basis of Automobile Operation Engineering学时/学分：44/2.5先修课程：高等数学/09j7001-2，理论力学A/09j8071-2，机械设计/07j8014，汽车构造13z8702，发动机原理教学内容及基本要求汽车使用条件及性能指标（2学时）；汽车动力性（10学时+2学时）；汽车使用经济性（4学时+2学时）；汽车行驶安全性（8学时+2学时）；
2、汽车通过性和汽车平顺性（6学时）；汽车技术状况的变化（2学时）；汽车公害（2学时）；汽车在特殊条件下的使用（3学时）；汽车使用寿命（1学时）；,教学目标,汽车运用工程基础是交通运输工程系为汽车运用专业（交通运输方向）本科生开设的一门核心课程。通过本课程的学习，学生应了解汽车的基本使用条件、主要性能指标以及汽车运行所产生的公害；基本掌握汽车技术状况的变化以及使用寿命评价指标；重点掌握汽车的动力性、使用经济性、行驶安全性、通过性和平顺性等各主要性能的评价指标和评价方法。通过汽车运用工程基础专业课的学习，应使学生获得以下能力：1.能够根据汽车的使用性能，针对交通状况及运输质量问题，制定汽车合理使用的
3、技术方案；2.能够根据汽车技术状况的变化，分析汽车使用中的问题，提出改善汽车使用经济性、行驶安全性和降低排放污染的技术措施；3.能够根据国家标准、行业法规，分析贯彻实施中的问题，提出改进方案。,教学安排及考核方式,本课程由课堂教学、实验教学和课后作业三个教学环节组成，总学时为44学时，其中课堂教学38学时，部分课堂教学中穿插讨论，实验教学6学时。课后作业约为8学时。实验课：汽车动力性、经济性和安全性试验。为培养学生的独立学习能力，课堂教学着重讲授教材中的重点和难点内容，同时适当地布置一些自学内容，要求学生能够按照教师要求阅读教材其它内容和参考书，并独立完成课后作业。考核方式 考核前，学生应完成
4、规定的教学内容，交齐规定的课后作业和实验报告。考核方式为闭卷笔试，时间为2学时，最终成绩评定采用百分制。平时出勤、作业（含实验）成绩占20%，考试成绩占80%。教材汽车运用工程，许洪国主编，人民交通出版社参考教材 汽车运用工程基础，许洪国 主编，高延龄 主审.清华大学出版社，2004年 10月第一版；汽车运用工程基础，肖盛云，徐中明 编，重庆大学出版社，1994,本课程总体上可分成三部分:第一部分 汽车使用性能（26章）第二部分 汽车的合理使用（79章）,汽车运用工程基础,第一章绪 论,汽车运用工程的定义 在汽车使用的范围内，用科学的方法和手段，对汽车技术状况进行最有效管理的一门工程技术。,第
5、一节 汽车使用及使用性能,一、概述汽车使用：或称为汽车技术使用，泛指汽车投入使用后，所涉及到的养、用、管、修等全部技术与管理工作的内容。汽车使用性能：在一定的条件下，汽车以最高效率工作的能力。其各项指标可以用来评价汽车的运用效率和使用方便性，以便于择优选用。汽车使用性能主要指标,汽车运用效率及运输成本,汽车运用效率：是衡量汽车使用性能指标的一个重要参数。它不能用一个简单的数学公式来定义，而是与很多结构因素有关。,汽车运输成本：是衡量汽车使用经济性的一个重要指标。同样不能用一个简单的数学公式来定义，而是与很多结构因素有关。,二、评价汽车工作效率的指标,汽车运用效率与其结构的关系,汽车运输成本与其
6、结构的关系,三、汽车载容量及其利用,1.汽车的载客量和装载量 载客量：微型车、普通级轿车：24座；中级以上轿车：47座；长途大客车：载客量同于座位数。装载量：指硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载质量。碎石路面上行驶应减少15%25%。越野车为越野行驶时的额定装载量。装载量与车箱尺寸、货物密度、座位数和站立乘客的地板面积等有关。,2.汽车的质量利用,1,可能1,三、汽车载容量及其利用,整备质量利用系数反映了汽车的设计、制造水平，同时间接反映了汽车使用经济性。,操纵轻便性评价参数：操纵力、操作次数、座位结构参数与调整参数、视野参数等。载客及装载的方便性评价参数：车门布置和踏板结构参数、货箱和车身
7、地板的装载高度、装卸工作面积、随车装卸工具。,四、汽车使用方便性,乘客上下车：车门布置和踏板的结构参数；装卸货物：用车辆装卸所消耗的时间和劳动力评价。,乘坐舒适性座椅结构、空间（密封、保暖、供冷、通风等）、振动、噪音等；最大续驶里程一次加满油的连续最大行驶距离，随使用条件而变化；机动性（通过性）车辆在最小面积内转向和转弯的能力。评价参数主要有最小转弯半径RH（或直径Dmin）、车辆转弯宽度A、突伸距a和b及通过性几何参数。,第二节 汽车的合理使用,一、汽车使用条件影响汽车完成运输工作的各类外界条件 汽车的使用效率和经济性取决于驾驶员的操作水平、汽车性能以及汽车与外界条件的适应性。汽车使用条件主
8、要包括：气候条件、道路条件、运输条件和汽车安全运行技术条件。,一、汽车使用条件,1气候条件 我国有高原寒冷和干燥地区、北方寒冷和干燥地区、南方高温和潮湿地区等。北方寒冷干燥 发动机冷起动困难，油耗增加，机件磨损大；风窗玻璃结冰霜；冰雪道路易发生事故；乘员防寒、货物防冻；燃油、润滑油粘度增大等。南方高温潮湿 发动机过热，效率低，油耗增加；燃油气阻和气湿；润滑油液压油粘度下降，导致润滑、密封、制动效果，潮湿机件、电路易损坏等；,高原空气稀薄，气压低 发动机混合气过浓，真空点火调节器失效，冷却水易沸腾，气压制动系统气压不足，驾驶员体力消耗增加等；干燥、风沙大 汽车及各总成运动副磨损加剧；所有恶劣情况
9、下：均使燃油消耗，机件磨损。根据不同地区、不同气候，进行车辆配置选择。汽车运输企业应选用相应的变型车或对标准汽车进行技术改造。,一、汽车使用条件,2道路条件定义：由道路状况决定的，并影响汽车运用的因素。汽车运输对道路的要求：在充分发挥汽车速度特性的情况下，保证车辆安全行驶；满足该地区对此道路所要求的最大通行能力；车辆通过方便，乘客感觉舒适；车辆通过此道路的运行材料消耗量最低。道路条件的主要特征指标：道路通行能力和车辆运行速度。良好路面：车速高，经济性好；崎岖路面：平均车速低，需要经常换挡和制动，油耗高，平顺性差，轮胎磨损快等。,一、汽车使用条件,1)我国公路分为五个等级高速公路：分向、分车道，
10、全部控制出入的多车道公路 年平均日交通量（将各种汽车折合成小客车）四道：2.55.5万辆;六道:4.58万辆;八道:610万辆。一级公路 分向、分车道，根据需要控制出入的多车道公路，1.52.5万辆,根据功能和适应的交通量，公路工程技术标准（JTG B01-2003）将我国公路分级,二级公路 供汽车行驶的双车道公路，0.51.5万辆；三级公路 主要供汽车行驶双车道公路，0.20.6万辆；四级公路主要供汽车行驶的双车道或单车道公路；2）等级公路技术条件技术条件包括：计算行车速度、车道宽度、车道数、路基宽度；最小平曲线半径；凸形竖曲线半径、凹形竖曲线半径、行车视距、最小缓和曲线长、纵坡、纵坡长度、
11、最大纵坡（%）、最小坡长（m）等；路面质量（强度、平整度和粗糙度）。我国各级公路主要技术指标(JTG B01-2003)见下页表,一、汽车使用条件,3）道路景观道路线形设计效果需满足交通要求，线形和谐并与环境融合。4）公路养护水平评价指标：好路率和养护质量综合值。等级评分为：优LY、良LL、次LC、差LCH。评定项目包括：路面平整、路拱适度、行车顺适、路肩整洁、变坡稳定、标志完善鲜明、行道数齐全等。满分为100分。其中，路面50分，路基20分，其它30分。,一、汽车使用条件,评定指标：“好路率”和“养护质量综合值”。好路率Q：,公路养护等级评分值,一、汽车使用条件,公路养护水平对汽车使用性能的
12、影响,养护质量综合值P：,一、汽车使用条件,（1）油耗,（2）车辆维护费用,表1-4 车辆维护费用和道路养护综合值（统计数据）,一、汽车使用条件,结论：加强道路养护，可节约车辆维护费用,（3）车辆大修里程,一、汽车使用条件,表1-5 河北省某年的好路率和大修里程（万 km）,3.运输条件指影响车辆使用的各种因素，分为货运和客运。货运条件主要包括货物类别、货物运量、货运距离、装卸条件、运输类型和组织特点等。运输工作指标：客（货）运量、运输距离、客（货）运输周转量、运输生产率和运输成本。客运：长短途班线运输、出租车运输、城市公共交通、旅游客运等，基本要求是为旅客提供最佳的方便性。货运：普通货运、危
13、险品运输、专项（工程）运输。,一、汽车使用条件,一、汽车使用条件,货物类别 何谓货物？（从接受承运起到送交收货人止的所有商品或物资）按装卸方法分：堆积、计件和罐装；按运输和保管条件分：普通货物和特殊货物（包括特大、沉重、危险和易腐）；按货物批量分：小批和大批。货运量 货运量/t：完成或需要完成的货物运输数量货物周转量t.km货运量货物运距货运量和货物周转量统称为货物运输量。按托运货物的批量，货运量可分为：零担货物和整车货物（以3t为分界）。大宗货物、小宗货物,货物运距km由装货点至卸货点间的运输距离，影响车辆利用效率指标。短距离：尽量缩短装卸货时间；远距离：要求车辆速度高、载质量大，但车辆的最
14、大轴荷受国家法规限制货物装卸条件与货物类别、运量、装卸点的稳定性、机械化程度以及装卸机械等有关。货运类型及组织特点有多种分类方法，如长、短途货运，城市货运，城间货运，营运货运，自用货运，分散货运和集中货运等。运输组织特点：主要取决于车辆运行路线，有往复式、环形式和汇集式。客运的基本要求市内客运：采用车厢式多站位车身，通道很宽，车门数目多，地板较低；公路客运：要求有较高的行驶速度和乘坐舒适性。,.汽车运用水平,驾驶员的驾驶操作技术水平；汽车运输组织管理水平；汽车保管水平；汽车维修水平：维修费用占汽车运输成本的1520%；运行材料供应水平。.汽车运行技术条件（自学）机动车安全运行技术条件（GB72
15、58-1997）；汽车危险货物运输规则；特种货物运输运行技术条件；特殊条件下车辆运行技术条件。,运行工况利用多种参数描述的汽车在一定的运行条件下的运行状况，称为运行工况。运行工况的参数汽车速度、变速器档位、发动机转速、节气门开度、制动频度等。根据研究工作的需要还有挡位使用频度、离合器结合频度、曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、汽车油耗、冷却液温度、润滑油温度以及停车次数等。,二、汽车运行工况,二、汽车运行工况,1.运行工况调查 目的：掌握在特定的条件下表征汽车运行工况的各参数变化规律和变化范围，为评价车辆使用的合理性提供依据。运行工况调查方法：（1）路试选择路线，获取交通资料、环境资料，同步测
16、取选定的工况参数，进行数据分析。运行试验中所作的记录即是汽车运行记录。,载货汽车在市区行驶的运行记录图,公共汽车运行的速度记录,某电动汽车行驶记录仪所记录的市区运行速度图,（2）计算机仿真建立数学模型（汽车动力传动系模型、道路模型、驾驶员模型及交通流干扰模型）；输入道路、交通、环境，汽车及发动机性能资料（包括传动和轮胎），驾驶员驾驶习惯，汽车自由行驶跟进行驶超车行驶的概率等数据；通过汽车模拟运行可得到汽车运行工况的各参数变化数据，经过数据分析可得到各参数的统计规律。,二、汽车运行工况,下图是欧洲道路循环（NEDC）的速度时间关系曲线。,室内试验的优点：便于对试验中的换档、制动、加速等工况进行规
17、范，实现计算机模拟控制，试验重复性好。,2.运行工况分析 汽车运行工况数据主要用于确定汽车的常用工况，并结合汽车的结构性能评价汽车常用工况的合理性及其对使用效果的影响。,二、汽车运行工况,汽车运行速度的特点,车速分布具有统计规律：市区车有正态分布的特征，公路车有威布尔分布的特征；交通流密度是常用车速的分布范围和均值的重要影响因素；常用车速偏低，说明车辆动力利用率不高，造成车辆使用效率下降；公共汽车空挡利用时间占左右，而最高档的利用率明显低于公路行驶汽车；道路条件越好，功率利用率越低，节气门经常处于开度。,第一章作业1、汽车运用工程的含义是什么？2、汽车的使用条件主要包括哪些内容？如何合理地使用汽车？3、汽车使用性能的主要指标有哪些？,
