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　１􀆰 １􀆰 ３　未完全燃烧的碳氢化合物.. ２ 　１􀆰 １􀆰 ４　其他污染物........ ２ 　１􀆰 ２　全球变暖........... ３ 　１􀆰 ３　石油资源........... ４ 　１􀆰 ４　引发的代价.......... ６ 　１􀆰 ５　应对未来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性..... ７ 　１􀆰 ６　电动汽车的历史........ ９译者的话 原书前言 作者简介 第１ 章　环境影响与现代交通的历史........... １ 　１􀆰 １　空气污染........... １ 　１􀆰 １􀆰 １　氮氧化合物........ １ 　１􀆰 １􀆰 ２　一氧化碳......... ２ 　１􀆰 １􀆰 ３　未完全燃烧的碳氢化合物.. ２ 　１􀆰 １􀆰 ４　其他污染物........ ２ 　１􀆰 ２　全球变暖........... ３ 　１􀆰 ３　石油资源........... ４ 　１􀆰 ４　引发的代价.......... ６ 　１􀆰 ５　应对未来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性..... ７ 　１􀆰 ６　电动汽车的历史........ ９ 　１􀆰 ７　混合动力电动汽车的历史... １１ 　１􀆰 ８　燃料电池电动汽车的历史... １４ 　参考文献............. １４ 第２ 章　车辆驱动和制动的基本原理........... １７ 　２􀆰 １　车辆运动的一般描述..... １７ 　２􀆰 ２　车辆阻力.......... １８ 　２􀆰 ２􀆰 １　滚动阻力........ １８ 　２􀆰 ２􀆰 ２　空气阻力........ ２０ 　２􀆰 ２􀆰 ３　爬坡阻力........ ２１ 　２􀆰 ３　动力学方程......... ２２ 　２􀆰 ４　轮胎与地面间的附着力和最大牵引力........... ２３ 　２􀆰 ５　动力系的牵引力和车速.... ２５ 　２􀆰 ６　车辆性能.......... ２７ 　２􀆰 ６􀆰 １　最高车速........ ２８ 　２􀆰 ６􀆰 ２　爬坡能力........ ２８ 　２􀆰 ６􀆰 ３　加速性能........ ２９ ２􀆰 ７　燃油经济性......... ３１ 　２􀆰 ７􀆰 １　内燃机的燃油经济性... ３１ 　２􀆰 ７􀆰 ２　燃油经济性的计算.... ３２ 　２􀆰 ７􀆰 ３　改善汽车燃油经济性的基本方法.......... ３４ 　２􀆰 ８　制动性能.......... ３５ 　２􀆰 ８􀆰 １　制动力......... ３５ 　２􀆰 ８􀆰 ２　前后轴的制动力分配... ３７ 　２􀆰 ８􀆰 ３　制动调节和制动性能分析.......... ４１ 　参考文献............. ４４ 第３ 章　内燃机.......... ４６ 　３􀆰 １　点燃式发动机........ ４６ 　３􀆰 １􀆰 １　奥托循环的基础结构和原理.......... ４６ 　３􀆰 １􀆰 ２　运行参数........ ４８ 　３􀆰 １􀆰 ３　改善发动机性能、效率和排放的基本技术..... ５４ 　３􀆰 １􀆰 ４　点燃式发动机控制系统简述.......... ５５ 　３􀆰 １􀆰 ５　阿特金森循环工作原理.. ５７ 　３􀆰 ２　压燃式发动机........ ６０ 　３􀆰 ３　替代燃料和替代燃料发动机.. ６１ 　３􀆰 ３􀆰 １　替代燃料........ ６１ 　参考文献............. ６４ 第４ 章　车辆变速器....... ６５ 　４􀆰 １　动力源特性......... ６６ 　４􀆰 ２　变速器特性......... ６７ 　４􀆰 ３　手动变速器......... ６８ 　４􀆰 ４　自动变速器......... ７１ 　４􀆰 ４􀆰 １　传统自动变速器..... ７１ 　４􀆰 ４􀆰 ２　电控机械变速器和双离合变速器......... ７７ 　４􀆰 ５　无级变速器......... ７８ ４􀆰 ６　无限变速式无级变速器.... ７８ 　４􀆰 ７　混合动力专用变速器..... ７９ 　参考文献............. ８０ 第５ 章　纯电动汽车....... ８１ 　５􀆰 １　纯电动汽车的结构...... ８１ 　５􀆰 ２　纯电动汽车的性能...... ８３ 　５􀆰 ２􀆰 １　牵引电动机的特性.... ８３ 　５􀆰 ２􀆰 ２　牵引力和传动需求.... ８４ 　５􀆰 ２􀆰 ３　车辆性能........ ８５ 　５􀆰 ３　正常行驶时的牵引力..... ８８ 　５􀆰 ４　能量消耗.......... ９２ 　参考文献............. ９４ 第６ 章　混合动力电动汽车.... ９６ 　６􀆰 １　混合动力电驱动系的概念... ９６ 　６􀆰 ２　混合动力电驱动系的结构... ９９ 　６􀆰 ２􀆰 １　串联式混合动力电驱动系电耦合 ....... １００ 　６􀆰 ２􀆰 ２　并联式混合动力电驱动系机械耦合 ...... １０２ 　参考文献............ １１５ 第７ 章　电驱动系统....... １１７ 　７􀆰 １　直流电动机驱动....... １１９ 　７􀆰 １􀆰 １　工作原理及其性能.... １１９ 　７􀆰 １􀆰 ２　组合的电枢电压与励磁控制.......... １２２ 　７􀆰 １􀆰 ３　直流电动机的斩波控制.. １２２ 　７􀆰 １Й 目錄： 译者的话 原书前言 作者简介 第１ 章　环境影响与现代交通的历史........... １ 　１􀆰 １　空气污染........... １ 　１􀆰 １􀆰 １　氮氧化合物........ １ 　１􀆰 １􀆰 ２　一氧化碳......... ２ 　１􀆰 １􀆰 ３　未完全燃烧的碳氢化合物.. ２ 　１􀆰 １􀆰 ４　其他污染物........ ２ 　１􀆰 ２　全球变暖........... ３ 　１􀆰 ３　石油资源........... ４ 　１􀆰 ４　引发的代价.......... ６ 　１􀆰 ５　应对未来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性..... ７ 　１􀆰 ６　电动汽车的历史........ ９ 　１􀆰 ７　混合动力电动汽车的历史... １１ 　１􀆰 ８　燃料电池电动汽车的历史... １４ 　参考文献............. １４ 第２ 章　车辆驱动和制动的基本原理........... １７ 　２􀆰 １　车辆运动的一般描述..... １７ 　２􀆰 ２　车辆阻力.......... １８ 　２􀆰 ２􀆰 １　滚动阻力........ １８ 　２􀆰 ２􀆰 ２　空气阻力........ ２０ 　２􀆰 ２􀆰 ３　爬坡阻力........ ２１ 　２􀆰 ３　动力学方程......... ２２ 　２􀆰 ４　轮胎与地面间的附着力和最大牵引力........... ２３ 　２􀆰 ５　动力系的牵引力和车速.... ２５ 　２􀆰 ６　车辆性能.......... ２７ 　２􀆰 ６􀆰 １　最高车速........ ２８ 　２􀆰 ６􀆰 ２　爬坡能力........ ２８ 　２􀆰 ６􀆰 ３　加速性能........ ２９ ２􀆰 ７　燃油经济性......... ３１ 　２􀆰 ７􀆰 １　内燃机的燃油经济性... ３１ 　２􀆰 ７􀆰 ２　燃油经济性的计算.... ３２ 　２􀆰 ７􀆰 ３　改善汽车燃油经济性的基本方法.......... ３４ 　２􀆰 ８　制动性能.......... ３５ 　２􀆰 ８􀆰 １　制动力......... ３５ 　２􀆰 ８􀆰 ２　前后轴的制动力分配... ３７ 　２􀆰 ８􀆰 ３　制动调节和制动性能分析.......... ４１ 　参考文献............. ４４ 第３ 章　内燃机.......... ４６ 　３􀆰 １　点燃式发动机........ ４６ 　３􀆰 １􀆰 １　奥托循环的基础结构和原理.......... ４６ 　３􀆰 １􀆰 ２　运行参数........ ４８ 　３􀆰 １􀆰 ３　改善发动机性能、效率和排放的基本技术..... ５４ 　３􀆰 １􀆰 ４　点燃式发动机控制系统简述.......... ５５ 　３􀆰 １􀆰 ５　阿特金森循环工作原理.. ５７ 　３􀆰 ２　压燃式发动机........ ６０ 　３􀆰 ３　替代燃料和替代燃料发动机.. ６１ 　３􀆰 ３􀆰 １　替代燃料........ ６１ 　参考文献............. ６４ 第４ 章　车辆变速器....... ６５ 　４􀆰 １　动力源特性......... ６６ 　４􀆰 ２　变速器特性......... ６７ 　４􀆰 ３　手动变速器......... ６８ 　４􀆰 ４　自动变速器......... ７１ 　４􀆰 ４􀆰 １　传统自动变速器..... ７１ 　４􀆰 ４􀆰 ２　电控机械变速器和双离合变速器......... ７７ 　４􀆰 ５　无级变速器......... ７８ ４􀆰 ６　无限变速式无级变速器.... ７８ 　４􀆰 ７　混合动力专用变速器..... ７９ 　参考文献............. ８０ 第５ 章　纯电动汽车....... ８１ 　５􀆰 １　纯电动汽车的结构...... ８１ 　５􀆰 ２　纯电动汽车的性能...... ８３ 　５􀆰 ２􀆰 １　牵引电动机的特性.... ８３ 　５􀆰 ２􀆰 ２　牵引力和传动需求.... ８４ 　５􀆰 ２􀆰 ３　车辆性能........ ８５ 　５􀆰 ３　正常行驶时的牵引力..... ８８ 　５􀆰 ４　能量消耗.......... ９２ 　参考文献............. ９４ 第６ 章　混合动力电动汽车.... ９６ 　６􀆰 １　混合动力电驱动系的概念... ９６ 　６􀆰 ２　混合动力电驱动系的结构... ９９ 　６􀆰 ２􀆰 １　串联式混合动力电驱动系电耦合 ....... １００ 　６􀆰 ２􀆰 ２　并联式混合动力电驱动系机械耦合 ...... １０２ 　参考文献............ １１５ 第７ 章　电驱动系统....... １１７ 　７􀆰 １　直流电动机驱动....... １１９ 　７􀆰 １􀆰 １　工作原理及其性能.... １１９ 　７􀆰 １􀆰 ２　组合的电枢电压与励磁控制.......... １２２ 　７􀆰 １􀆰 ３　直流电动机的斩波控制.. １２２ 　７􀆰 １Й 內容試閱： 纯电动汽车与混合动力电动汽车已在国际市场得到广泛认可与接受ꎮ 然而ꎬ尽管化石燃料带来的全球变暖问题得到日益关注ꎬ 纯电动汽车与混合动力电动汽车仍不足以与传统车辆相抗衡ꎬ 其部分原因来自传统车辆的低成本和燃料的丰富性ꎮ 纯电动汽车和混合动力电动汽车只有在提供更好、更适合产品能力时才可能主导汽车市场ꎮ 例如ꎬ 由于传统汽车的价格仍相对昂贵ꎬ 因此低成本电动汽车可能在发展中国家中占主导地位ꎻ 而对于发达国家ꎬ 将全尺寸发动机与小型电动机发电机混合ꎬ 从而实现整车性能、燃料经济性、排放和成本的优化ꎬ 这一方案可能具有优势ꎮ 原书第３ 版通过引入适当的技术和设计方法来实现上述目标ꎮ 此外ꎬ 本版本受益于之前版本读者、学生和学术研究人员提供的多项建议ꎬ 在此表示感谢ꎮ 内燃机汽车的发展是现代工业技术的最大成就之一ꎮ 然而ꎬ 高度发展的汽车工业和持续规模应用已经引发了严重的环境和资源问题ꎬ 空气质量恶化和全球变暖成为现代生活的威胁ꎮ 日益严格的排放和油耗标准正在促进安全、清洁、高效车辆的迅猛发展ꎮ 当前ꎬ 人们普遍认为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车技术的应用是可预见的未来内最有前途的车辆解决方案ꎮ 为应对这一挑战ꎬ 世界各地越来越多的工程学院已在本科和研究生培养中设立了先进能源和车辆技术的相关课程ꎮ １９９８ 年ꎬ 本书作者为得克萨斯农工大学机械和电气工程专业的学生首次开设了“先进车辆技术———纯电动和混合动力电动汽车设计方法” 课程ꎮ 在准备课程时ꎬ 作者发现虽然在技术文献和报告中已有丰富信息ꎬ 但仍缺乏可供学生和教授使用的更严谨、综合的教科书ꎮ 此外ꎬ 工程师 们也需要一本系统的参考书来充分理解这项新技术的基本要素ꎮ 原书第１ 版可填补这一需求ꎬ 当前版本相较以前版本引入了新主题ꎬ 并介绍了更深层次的分析方法ꎮ 本书论述了传统内燃机 Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｓꎬ ＩＣＥ 汽车、纯电动汽车Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓꎬ ＥＶ、混合动力电动汽车 Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓꎬ ＨＥＶ和燃料电池电动汽车Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅｓꎬ ＦＣＶ 的基本原理、理论基础和设计方法ꎮ 基于数学原理ꎬ 严谨描述了各种典型车辆的性能特征、配置、控制策略、设计方法、建模和仿真相关内容ꎮ 本书还涉及传统内燃机汽车的传动系统ꎬ 纯电动汽车和混合动力电动汽车构造、电驱动系统ꎬ 各类混合动力电驱动系统的设计方法、能量储存系统、再生制动、燃料电池及其在车辆中的应用ꎬ 以及燃料电池混 合动力驱动系统设计ꎮ 本书强调从系统角度考虑驱动系统ꎬ 而不仅局限于单独部件的分析ꎬ 通过数学推导逐步展开设计方法ꎬ 并给出仿真设计实例ꎮ 具体而言ꎬ 第３ 版中包含了前两版中内容的多处修正和更新ꎬ 并增加了新的四章和附录ꎬ 即第４ 章： 车辆变速器ꎻ 第１８ 章： 具有最优混动比的全尺寸发动机混合动力电动汽车设计ꎻ 第１９ 章： 动力总成系统优化ꎻ 第２０ 章： 多目标优化工具箱用户指南ꎻ 以及附录： 丰田普锐斯技术概述ꎮ 此外ꎬ 原有章节还引入了大量新的材料ꎬ 使得第３ 版内容更为完善且对读者更为有益ꎮ 全书由２０ 章和附录构成ꎮ 第１ 章将讨论现代运输的社会及环境重要性ꎬ 以及伴随而来的空气污染、全球变暖和石油枯竭问题ꎬ 并分析未来车辆技术发展对石油供应的影响ꎬ 其结果将有益于下一代车辆发展战略的制定ꎮ 此外ꎬ 还将简要回顾纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的发展历程ꎮ 第２ 章将给出关于车辆性能、动力装置特性和传动特性的基本概念ꎬ 并引入用于描述车辆性能的数学公式ꎮ 本章主要为车辆驱动系统设计提供必要的基本知识ꎮ作为对第１ 版的补充与完善ꎬ 加强了关于制动系统及其设计和性能描述的内容ꎬ 从而为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的混合制动系统设计提供更坚实的基础ꎮ 第３ 章将介绍不同类型热机的主要运行特性ꎮ 在传统动力总成和混合动力总成中ꎬ 发动机作为主动力源是最重要的子系统ꎮ 对传统汽车和混合动力电动汽车的设计和控制而言ꎬ 必须充分理解发动机特性ꎮ 第４ 章将介绍传统汽车和混合动力电动汽车的变速器ꎬ 提出并分析多种传统和现代的变速器系统ꎮ 第５ 章将介绍纯电动汽车ꎮ 主要包括电驱动系统及其储能装置的设计、牵引电动机的设计和传动装置的设计、车辆性能的预测和系统仿真结果ꎮ 第６ 章将

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