汽车创新：前沿技术背后的科技原理

宋强，北京理工大学副教授，研究方向为新能源汽车动力传动及试验测试技术，近十年来一直从事电动汽车电机及传动系统的试验测试方面的研究工作，主持国家863重大项目和国家科技支撑计划课题7项，主持完成国家科技部惟一的车用电机及动力系统试验测试平台的开发设计和建设工作，牵头和参与完成了该领域全部5项国家标准和行业标准的制修订工作。

译者序

前 言

第1 章 燃烧

1.1 燃油 / 002

1.2 初识发动机 / 005

1.3 四冲程发动机的工作过程 / 005

1.4 发动机结构 / 008

1.5 配气机构 / 012

1.6 气缸设计 / 013

1.7 活塞 / 017

1.8 气缸盖 / 021

1.9 点火 / 025

1.10 发动机爆燃 / 027

1.11 燃油喷射系统 / 029

1.12 低温燃烧 / 035

第2 章 拒绝妥协

2.1 先进的数字化控制 / 039

2.2 传感器 / 041

2.3 发动机控制 / 043

2.4 可变气门 / 047

2.5 歧管进气 / 054

2.6 强制进气 / 058

2.7 压缩比控制 / 061

第3 章 传动系统

3.1 传动系统的作用 / 068

3.2 离合器 / 074

3.3 手动变速器 / 076

3.4 机械式自动变速器 / 079

3.5 液力变矩器 / 082

3.6 自动变速器 / 085

3.7 变速器控制 / 088

3.8 无级变速器 / 091

3.9 差速器、全轮驱动和转矩

分配 / 094

3.10 先进轮胎 / 098

第4 章 电机

4.1 电机工作原理 / 102

4.2 电机结构 / 104

4.3 电机性能 / 110

4.4 转矩和功率 / 112

4.5 冷却 / 113

4.6 感应电机 / 115

4.7 永磁同步电机 / 119

4.8 永磁体 / 121

4.9 永磁无刷电机控制 / 123

4.10 开关磁阻电机 / 125

4.11 新型电机技术 / 128

第5 章 电驱动

5.1 汽油与电力 / 133

5.2 混合动力 / 135

5.3 微混系统 / 138

5.4 弱混和中混系统 / 140

5.5 全混系统 / 144

5.6 插电系统 / 151

5.7 动力性 / 153

5.8 纯电动汽车 / 155

5.9 充电模式 / 159

5.10 能源高效利用 / 163

第6 章 动力电池

6.1 电池机理 / 170

6.2 电池性能 / 175

6.3 电池管理 / 176

6.4 电池均衡 / 178

6.5 冷却系统 / 180

6.6 电化学 / 184

6.7 镍基电池 / 185

6.8 锂电池 / 187

6.9 未来新技术 / 194

第7 章 汽车结构

7.1 底盘设计 / 199

7.2 车架 / 200

7.3 碰撞安全性 / 204

7.4 材料 / 207

7.5 替代材料 / 215

7.6 金属加工 / 221

7.7 塑性材料 / 223

7.8 悬架 / 229

7.9 底盘控制 / 232

7.10 集成化 / 235

7.11 模块化 / 237

第8 章 汽车造型与动力学

8.1 行驶阻力特性 / 241

8.2 造型的力量 / 243

8.3 边界层 / 245

8.4 汽车形状 / 247

8.5 汽车前部 / 248

8.6 汽车后部 / 251

8.7 三维气流 / 255

8.8 涡旋发生器 / 257

8.9 汽车升力 / 258

8.10 汽车底部 / 261

8.11 车轮 / 264

8.12 车身空气动力学 / 267

8.13 主动空气动力学控制 / 268

第9 章 更智能的汽车

9.1 智能驾驶 / 274

9.2 感知 / 280

9.3 雷达 / 282

9.4 激光雷达 / 284

9.5 光学器件 / 286

9.6 传感器融合 / 290

9.7 驾驶人监控 / 292

9.8 定位 / 293

9.9 地图 / 296

9.10 汽车通信 / 299

9.11 决策 / 301

9.12 未来之路 / 305

本书阐述了现代汽车工业新的技术突破，探索了当今汽车工业的发展趋势，包括内燃机技术、变速器技术、底盘技术的进步，以及与汽车相关的数字控制、生产制造和材料技术方面的创新。新型汽车在性能、安全性和高效性方面有了巨大提升，电动汽车成为绿色能源的代表，传感器技术和计算机芯片则重新定义了驾驶的本质。本书探讨了这些改变以及背后所蕴涵的工程和技术细节，并指明了未来的发展方向。

本书适合对先进汽车技术及其发展趋势感兴趣的读者，无论汽车从业人员、高校学生还是爱好者，都可以从中了解到当今新的汽车技术趋势，并获得灵感。