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1 商用车技术简介1

1.1 运输任务1

1.2 商用车的发展步骤3

1.2.1 对框架条件的影响4

1.2.2 驱动力和行驶功率5

1.2.3 电子设备越来越重要6

1.2.4 展望7

1.3 法律依据、法规、标准8

1.3.1 法律依据8

1.3.2 国家标准、法规和指令10

1.3.3 国际指令11

1.3.4 汽车的命名15

1.3.5 通用尺寸15

1.4 载货汽车现状17

1.4.1 载货汽车底盘的类型名称17

1.4.2 市场上按照载质量分类的载货汽车19

1.5 发展重点及未来设计理念23

参考文献27

2 行驶力学29

2.1 商用车的动力需用量30

2.1.1 加速阻力31

2.1.2 爬坡阻力34

2.1.3 滚动阻力——轮胎35

2.1.4 空气阻力——商用车的空气动力学39

2.2 功率需求74

2.3 行驶极限工况74

2.3.1 轴荷75

2.3.2 拖曳力80

2.3.3 制动力82

2.3.4 全轮驱动84

参考文献91

3 商用车的设计92

3.1 尺寸和质量的限值92

3.1.1 最大尺寸限值92

3.1.2 最大轴荷限值94

3.1.3 最大总质量限值95

3.1.4 牵引载荷和支撑载荷96

3.2 车辆设计和车厢设计97

3.2.1 车辆设计97

3.2.2 车厢设计104

3.2.3 可拆卸车厢和集装箱113

3.2.4 质量设计方案116

3.2.5 尺寸设计方案120

3.3 轴荷、车厢长度和有效载荷分布127

3.3.1 轴荷的计算127

3.3.2 车厢长度和有效载荷的分布130

3.4 汽车及汽车组合的转弯能力133

3.4.1 拖拽转向133

3.4.2 强制转向136

3.4.3 转弯性的验证方法137

参考文献142

4 载货汽车底盘和挂车底盘143

4.1 载货汽车底盘143

4.1.1 数据单和底盘图纸143

4.1.2 车辆底盘结构146

4.1.3 底盘车架147

4.1.4 行走机构149

4.1.5 驾驶室160

4.2 挂车底盘163

4.2.1 底盘车架163

4.2.2 行走机构165

4.3 轮胎和车轮194

4.3.1 轮胎194

4.3.2 车轮197

4.4 制动系统200

4.4.1 制动过程和制动作用201

4.4.2 法律框架条件202

4.4.3 车轮制动器204

4.4.4 双回路—双循环压缩空气制动系统208

4.4.5 持续制动器210

4.5 连接装置212

4.5.1 D值的计算213

4.5.2 叉形拉杆213

4.5.3 刚性牵引装置215

4.5.4 短连接系统218

4.5.5 挂车连接器218

4.5.6 鞍式连接器220

4.6 主动安全性和被动安全性222

参考文献225

5 商用车支撑机构及其车身226

5.1 材料与半成品226

5.1.1 钢铁材料226

5.1.2 排气污染物231

5.1.3 木材234

5.1.4 塑料235

5.1.5 夹层材料236

5.2 支撑机构的设计238

5.2.1 底盘车架支撑系统238

5.2.2 载货车底盘车架的设计242

5.2.3 挂车底盘车架的设计244

5.3 支撑机构的尺寸245

5.3.1 负载状况246

5.3.2 切削尺寸247

5.3.3 梁模型上的Q（横向力）线和M（弯矩）线248

5.3.4 桁架结构251

5.3.5 强度验证252

5.3.6 商用车支撑机构中的弹性弯曲变形257

5.4 车身259

5.4.1 车身准则和车身许可259

5.4.2 副车架和上装的固定260

5.4.3 无副车架的上装264

5.4.4 副车架的结构265

5.4.5 平板车车身底板和厢式车身底板268

5.4.6 厢式上装272

5.5 运载安全性276

5.6 防腐保护277

参考文献280

6 驱动装置282

6.1 商用车发动机的规格要求283

6.1.1 基本构想283

6.1.2 设计标准284

6.2 柴油发动机工作流程的热力学基础286

6.2.1 柴油发动机循环过程286

6.2.2 实际过程288

6.3 喷油、混合气形成和燃烧289

6.3.1 商用车发动机的喷油系统289

6.3.2 混合气形成298

6.3.3 柴油发动机中的燃烧301

6.4 废气有害物质304

6.4.1 柴油发动机中的氮氧化物、颗粒、CO和HC的排放304

6.4.2 商用车发动机限制排放值的规定309

6.5 商用车柴油发动机的排气净化317

6.5.1 发动机内部措施317

6.5.2 商用车发动机的废气后处理系统320

6.5.3 未来商用车发动机的燃烧技术330

6.6 增压331

6.6.1 增压法331

6.6.2 废气涡轮增压器332

6.6.3 增压空气冷却器334

6.6.4 各种型号的废气涡轮增压器与发动机进行匹配335

6.6.5 未来发展337

6.7 发动机设计338

6.7.1 气缸体曲轴箱338

6.7.2 气缸盖和气缸盖密封件341

6.7.3 曲柄连杆机构343

6.7.4 配气机构346

6.7.5 辅助机组及其驱动装置的布置349

6.8 机油循环和冷却循环系统351

6.8.1 机油循环系统351

6.8.2 冷却方式354

6.9 供气系统、增压空气和排气系统357

6.9.1 增压空气冷却器358

6.9.2 发动机制动装置359

6.9.3 增压调节360

6.10 燃油和润滑油362

6.10.1 对燃油的要求362

6.10.2 对发动机油的要求366

6.11 商用车发动机和工业柴油发动机的曲轴密封环368

6.11.1 柴油发动机的工作方式368

6.11.2 柴油发动机中曲轴的运动状态369

6.11.3 对曲轴油封的要求370

6.11.4 油封的结构形式370

6.11.5 故障原因373

6.11.6 总结和展望374

6.12 商用车领域中的替代驱动装置375

6.12.1 动力驱动变型377

6.12.2 混合动力的节约潜力378

6.12.3 行车（On-Road）法规和框架条件380

参考文献382

7 变速器386

7.1 功率输出386

7.2 发动机和传动系组件协同工作388

7.2.1 传动系的结构388

7.2.2 转速转换器389

7.2.3 变扭器390

7.3 液力耦合器和液力变矩器393

7.3.1 液压离合器394

7.3.2 液力变矩器395

7.4 离合器396

7.4.1 单片离合器（螺旋弹簧原理）396

7.4.2 单片离合器（膜片弹簧原理）397

7.4.3 双片离合器397

7.4.4 液压离合器操纵机构398

7.5 变速器的基本设计方案399

7.5.1 变速器的结构形式、结构类型和结构400

7.5.2 主传动系统406

7.6 实例408

7.6.1 手动变速器410

7.6.2 ZF-AS Tronic 自动变速器411

7.6.3 ZF-TC Tronic 变矩器—变速器412

7.6.4 Allision-4500系列自动变速器412

7.6.5 动力输出414

参考文献415

8 电气设备和电子装置417

8.1 概述417

8.1.1 定义417

8.1.2 基本情况418

8.1.3 限定系统——汽车422

8.2 功能423

8.2.1 基本功能423

8.2.2 标准功能430

8.2.3 接口功能433

8.3 系统435

8.3.1 传动系435

8.3.2 制动系统和悬挂系统439

8.3.3 操控系统和显示系统443

8.3.4 辅助系统444

8.4 总体方面447

8.4.1 系统架构447

8.4.2 能量供应和分配449

8.4.3 信息传输／网络452

8.4.4 诊断453

8.4.5 维修保养453

8.4.6 电磁兼容性454

8.5 展望455

参考文献455

附录 公式符号456