案例四項目二自動為變速器液力變矩器功用結(jié)構(gòu)和工作原理

1、汽車底盤電控技術(shù)課程（理論）教學(xué)任務(wù)書課程管理系（部）：機電工程 教研室：汽車檢測 任課教師：鄧家林班級授課閂期授課地點課時汽電12014汽檢1203課題案例一、汽車自動為變速器系統(tǒng)故障診斷及排除 項目二：汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與原理（一）教學(xué)0標(biāo)1）了解自動變速器的功能及結(jié)構(gòu)；2）了解變速器識別編碼及型號的表示方法；3）識別自動變速器的類型；4）熟悉維修手冊的使用方法；5）學(xué)會對開汽車自動變速系統(tǒng)進行檢測；6）學(xué)會汽車自動變速器系統(tǒng)的診斷流程。教學(xué)任務(wù)一、組織教學(xué) 考勤二、導(dǎo)入：提問？三、教學(xué)a容：一）自動變速器結(jié)構(gòu)組成；1. 汽車自動變速器結(jié)構(gòu)類型2. 汽車自動變速器結(jié)構(gòu)組成二）自動變速器液力

2、變矩器工作原理；1. 汽車自動變速器液力偶合器2. 汽車自動變速器液力變矩器三）自動變速器鎖止離合器工作原理；1. 自動變速器液力偶合器2. 自動變速器液力變矩器考核a容與 評價標(biāo)準(zhǔn)一、考勤；二、提問：抽5%;試題？汽車底盤電控技術(shù)課程（實踐）教學(xué)任務(wù)書課程管理系（部）：機電工程 教研室：汽車檢測 任課教師：鄧家林班級授課閂期授課地點課時汽電12014汽檢1203課題實訓(xùn)四：汽車自動變速器拆裝，離合器故障分析診斷教學(xué)0標(biāo)1）熟悉維修手冊的使用方法；2）學(xué)會對維修中零件的訂購、資料查查詢；3）學(xué)會自動變速器用油知識。5）培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力；6）培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的能力；7）培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力；

3、教學(xué)任務(wù)一、組織教學(xué) 考勤二、導(dǎo)入：提問？三、教學(xué)a容：1. 練習(xí)査詢?nèi)筌囅档钠嚲S修手冊；2. 借助汽車維修手冊，掌握汽車防抱死制動系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障現(xiàn)象及分析其原因，并且可以進行一定程度的檢修操作；3. 使用汽車萬用表檢測防抱死制動系統(tǒng)的電控元件性能及電路狀況；4. 使用汽車示波器檢測防抱死制動系統(tǒng)的電控元件性能及分析波形；5. 使用解碼儀診斷制動防抱死系統(tǒng)的常見故障及排除考核內(nèi)容與 評價標(biāo)準(zhǔn)一、考勤，二、完成學(xué)習(xí)工單備課紙2013 年級 汽電1201/檢舉1203 班 1 周星期 p課題項目二：汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與原理（一）課時4節(jié)教學(xué)目的1）了解自動變速器的功能及結(jié)構(gòu)；2）了解變速器

4、識別編碼及型號的表示方法；3）識別自動變速器的類型；4）熟悉維修手冊的使用方法；5）學(xué)會對開汽車自動變速系統(tǒng)進行檢測；6）學(xué)會汽車自動變速器系統(tǒng)的診斷流程。重點汽車abs系統(tǒng)故障診斷方法難點學(xué)會汽車abs系統(tǒng)的診斷流程教學(xué)方法1、課堂討論2、現(xiàn)場示范3、小結(jié)講評課型理實一體作業(yè)教后附記課時分配 教學(xué)方法教學(xué)a容組織教學(xué)3分鐘課前思考5分鐘組織教學(xué)：考勤課程導(dǎo)入：提問：講述你所知道現(xiàn)在車上汽車制動系統(tǒng)的技術(shù)？教學(xué)內(nèi)容：項目二：汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與原理（一）汽車自動變速器結(jié)構(gòu)類型一、自動變速器結(jié)構(gòu)類型1、自動變速器挽檔手柄的使用換檔手柄一般設(shè)有p停車檔、n空檔、d前進檔、r倒檔、s和l前進 低檔和

5、o/d超速檔開關(guān)，有的自動變速器換檔手柄設(shè)有p、r、n、od、3、2、1襠。其中od襠為超速襠，3、2、1檔為低速檔，自動變速器換檔手柄的位罝與自動變速器本身所處的襠位是不同的。換檔手柄只能改變自動變速器 閥體總成中手動閥的位置，而自動變速器本身的檔位則由換檔執(zhí)行機構(gòu)的動 作決定，換檔執(zhí)行機構(gòu)又由電子控制單元(ecu)根據(jù)車速、節(jié)氣門開度等信號 控制進行工作。換擋操縱手柄通常有rv個位置 p位：停車位 r位：倒擋位 n位：空擋位 d (d4)位:前進位 3 (d3)位：高速發(fā)動機制動擋 2 (s或閉鎖擋)位：中速發(fā)動機制動擋 l位(1位或閉鎖擋)：低速發(fā)動機制動擋 1)換檔手柄在不同位置的功能

6、(1) p停車檔自動變速器停車檔位于換檔手柄的前方，當(dāng)換檔手柄處在p檔位置時， 自動變速器的停車鎖定機構(gòu)將變速器的輸出軸鎖住，使驅(qū)動輪不能轉(zhuǎn)動，可 防止車輛移動，這吋換檔執(zhí)行機構(gòu)使變速器處在空檔狀態(tài)。當(dāng)換檔手柄置入 其他檔位時，停車鎖定機構(gòu)被解除鎖定。(2) r倒檔自動變速器換檔手柄在r位置時，自動變速器處在倒檔，這時液壓系統(tǒng) 倒檔油路被接通，驅(qū)動輪反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)倒檔行駛。(3) n空檔換檔手柄處于n檔位置時，換檔執(zhí)行機構(gòu)的動作和停車檔相同，自動變 速器行星齒輪機構(gòu)空轉(zhuǎn)，處于空檔狀態(tài)。這時，發(fā)動機的動力經(jīng)輸入軸傳入 自動變速器，只能使各齒輪空轉(zhuǎn)，輸出軸沒有動力輸出。發(fā)動機只有在換檔手柄處位于p檔或

7、n檔位賈時，汽車才能起動。該功 能依靠空檔起動開關(guān)來實現(xiàn)，0的是為了為起動時變速器不拃入前進或倒檔 屮，保證安全。(4) d前進檔當(dāng)換檔手柄處于d檔位置時，液壓系統(tǒng)根據(jù)節(jié)氣門位置信號和車速信號 等自動接通相應(yīng)的前進襠油路，行星齒輪機構(gòu)仵換檔執(zhí)行機構(gòu)的控制下得到 相應(yīng)的傳動比。車輛在行駛過程中，隨著負(fù)載和車速的變化，在前進襠中自 動升降檔，實現(xiàn)自動變速。換檔手柄在該檔位置時，4前進檔的自動變速器可 以實現(xiàn)4個不同傳動比的檔位，即1、2、3檔和超速檔。其中，1檔傳動比最大; 2檔次之；3檔為直接檔，傳動比為1;超速檔傳動比小于1。2檔當(dāng)自動變速器換檔手柄處在2檔位置時，液壓系統(tǒng)只能接通前進檔中的1

8、、 2檔油路，自動變速器只能在這兩個檔位間自動換檔，不能升入更高的檔位。 其中2襠為發(fā)動機制動檔，使汽車獲得發(fā)動機的制動效果。1檔當(dāng)換檔手柄處在1檔位置時，車輛只能在該檔位行駛而無法升入高檔。1 檔為低速時發(fā)動機制動檔，這時發(fā)動機的制動作用更強，該檔一般多用于山 區(qū)行駛、爬陡坡或下坡吋，能有效地利用發(fā)動機的制動作用來穩(wěn)定車速，以 確保行駛安全。（7s和l前進低檔有些自動變速器換檔位置設(shè)有s和l檔位。換檔手柄在s檔位置吋，自 動變速器只在1、2、3檔之間自動變換；當(dāng)換檔手柄在l檔位置時，自動變速 器只能在1檔或只能在1、2檔之間變換。有些車型，自動變速器標(biāo)有01）、3、2、1檔位，其中0d為超速

9、檔。當(dāng) 換檔手柄在0d檔位賈時，自動變速器可在14檔之間自動變換；當(dāng)換檔手柄 在3檔位置時，自動變速器可在13檔之間自動變換；當(dāng)換檔手柄在2襠位置 時，自動變速器可在1檔與2檔之間自動變換；換檔手柄在1檔位置時，自動變 速器只能以1檔工作。2） 0d超速檔開關(guān)的使用0d超速檔開關(guān)用來控制自動變速器的超速檔，它一般安裝在換檔手柄或 儀表板上。對于具有4個前進檔的自動變速器來說，其4襠通常是傳動比小于1 的超速檔。當(dāng)把0d開關(guān)打開后，如果換檔手柄在d檔位，自動變速器隨車速 的提高而升檔時，最高可升到4檔，即超速檔；當(dāng)0d開關(guān)處在off位置時， 自動變速器最島只能升到3檔。0d開關(guān)處在off位置時，

10、表示01）開關(guān)關(guān)閉， 超速檔控制開關(guān)被斷開，儀表板上的“0d off”指示燈隨之亮起，表示已經(jīng) 限制超速檔的使用。2、汽車自動變速器分類汽車自動變速器常見的有四種型式：分別是液力自動變速器（at）,機械 式無級變速器（ctt）、電控機械式a動變速器（amt）、雙離合自動變速器（dual clutch transmissiondct）o轎車普遍使用的是at, at兒乎成為自動變速 器的代名詞。二、自動變速器結(jié)構(gòu)組成at是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒 輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是at最重要的部件，它巾泵 輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，兼有傳遞扭矩和離合的作

11、用。1、液力變矩器泵輪渦輪苗殼體導(dǎo)輪及單離合盎總成軸承焊接的殺2、行星齒輪機構(gòu)3、液壓操縱系統(tǒng)液力變矩器工作原理一、汽車自動變速器液力偶合器液力耦合器又稱液力聯(lián)軸器，是一種川來將動力源（通常是發(fā)動機或電機） 與工作機連接起來傳遞旋轉(zhuǎn)動力的機械裝置。曾應(yīng)用于汽車中的自動變速器, 在海事和重工業(yè)中也有著廣泛的應(yīng)用。一）液力偶合器的組成 主動元件：泵輪：泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。從動元件：渦輪：渦輪連接在從動軸上。在泵輪與渦輪上，均徑向焊接帶有一定彎度的葉片，用來傳遞動力。泵輪與渦輪葉片內(nèi)圓有導(dǎo)流環(huán)，裝合后構(gòu)成循環(huán)圓，可促進油液循環(huán)。二）液力偶合器工作原理（1）“渦流”的產(chǎn)生當(dāng)泵輪隨飛輪

12、轉(zhuǎn)動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向 外緣流動，外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，汕液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，乂從渦 輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣，可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內(nèi)，液體流動形成循環(huán)流， 稱為“渦流”。（2）環(huán)流的產(chǎn)生因渦流的產(chǎn)生，液體沖叫渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動，渦輪產(chǎn)生繞軸 旋轉(zhuǎn)的扭矩?？梢?，循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成“環(huán)流”。上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當(dāng)渦輪的扭矩 大于汽車的行駛阻力矩時，汽車才能行駛。泵輪b渦輪*三）液力偶合器工作特性：渦輪的扭矩（mw）和泵輪的扭矩（mb）的關(guān)系式為：mv mb液力構(gòu)合器的傳動效率n =nw/n b =mwnw/m b n b

13、 , 0 =nw/n b =i（m b =mw）當(dāng)i=l時n =100%,但最高效率只可達97%左右。四）液力偶合器的缺點：液力偶合器不能使輸出扭矩增大，只起液力聯(lián)軸離合器的作用。因此， 汽車上很少采用。它不能使發(fā)動機與傳動系徹底分離，力解決換擋m題，在液力偶合器和 機械變速器之間還需安裝一個換擋用變速器，從而加了傳動系重量及縱向尺 寸，所以換用液力變矩器。二、自動變速器液力變矩器液力變矩器位于自動變速器的最前端，連接在發(fā)動機的飛輪上，其作用 與采用手動變速器的汽車屮的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動過程屮動能 的變化將發(fā)動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據(jù)汽車行駛阻力的 變化，在一定范圍

14、內(nèi)自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速 增扭功能。一）變矩器安裝的位置識別torque converter自動變速驅(qū)動橋rear wheel drive layout自動變速器二）液力變矩器的組成主要由泵輪（b）、渦輪（w）、導(dǎo)輪（d）組成。在液力偶合器的基礎(chǔ)上，增設(shè)導(dǎo)輪。導(dǎo)輪介于泵輪和渦輪之間，通過單 向離合器，單向固定在輸出軸上。（可順轉(zhuǎn)，不能逆轉(zhuǎn)）泵輪與殼連成一體為主動元件；殼體做成兩半，用螺栓連接，殼外有起動齒圈渦輪懸浮在變矩器內(nèi)與從動軸相連；導(dǎo)輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導(dǎo)輪固定套固定在變速 器外殼上，單向離合器使導(dǎo)輪可以順時針方向轉(zhuǎn)動，而不能逆時針方向轉(zhuǎn)動。

15、1、泵輪泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲而葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安 裝有導(dǎo)環(huán)，提供一通道使atf流動暢通。變矩器通過驅(qū)動端蓋與曲軸連接。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，將帶動泵輪一同旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的atf依靠離心力向外沖 出。發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高，巾泵輪向外噴射的八tt 的速度也隨著升高。2、渦輪渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲線方向不同于泵輪 的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉 片相對而設(shè)，互間保持非常小的間隙。3、導(dǎo)輪導(dǎo)輪是有葉片的小圓盤，位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導(dǎo)輪軸上，通 過單向離合器固定于變速器殼體上。導(dǎo)輪上的單向離合器可以鎖住導(dǎo)

16、輪以防止反向轉(zhuǎn)動。這樣，導(dǎo)輪根據(jù)工 作液沖擊葉片的方向進行旋轉(zhuǎn)或鎖住。導(dǎo)輪的作用是：在汽車起步和低速行駛時，增大變速器輸入的扭矩。三）液力變矩器中三個元件的功用：泵輪：將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣幼兯倨饔偷膭幽埽粶u輪：將自動變速器油的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪軸上的機械能；導(dǎo)輪：改變自動變速器油的流動方向，從而達到增矩的作用。 除此以外還有兩個很重要的元件，導(dǎo)輪、單向離合器和鎖止離合器四）液力變矩器的工作原理液力變矩器渦流與環(huán)流1、增矩過程:mw=mb+md,偶合點:mw=mb2、減矩過程：mt=mp-ms （導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)）mt=mp（加裝單向離合器后，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動）bdv7小小、廠五）液力變矩器的工作特性定義：當(dāng)

17、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩一定，泵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩也一定時，渦輪 與泵輪之間的轉(zhuǎn)矩比、轉(zhuǎn)速比、和傳動效率三者的變化規(guī)律。轉(zhuǎn)矩比=渦輪輸出轉(zhuǎn)矩/泵輪輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速 傳動比=輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速六）液力變矩器的工作特性分析分析：變矩器工作時，作用在渦輪上的扭矩（mw ）不僅有泵輪施加給 渦輪的扭矩（mb）,還有導(dǎo)輪的反作用力矩（md），即:mw=mb+md。a. 當(dāng)nw=o. 85 nb時，此時nbnw,油液速度vc流向?qū)л喌恼?，md0, mw=mb+md ,可見mwmb ,起變扭作用。b. 當(dāng)nw=0.85nb時,油液速度vc與導(dǎo)輪葉片相切，md=o, mw=mb , 為偶合器（液力聯(lián)軸器）。此轉(zhuǎn)速稱為“偶合工作點”。c. 當(dāng)nwnb吋，油液速度vc流向?qū)л喌谋趁妫琺d為負(fù)值，導(dǎo)輪欲隨 泵輪同向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪對油液的反作用力沖向泵輪正面，故mw = mb-md。d. 當(dāng)nw=nb時，循環(huán)圓內(nèi)的液體停止流動，停止扭姐的傳遞。故nw的增 大是有限度的，它與nb的比值不可能達到1，一般小于0.9。為提高傳動效率，需設(shè)鎖止離合器。鎖止離合器工作原理一、鎖止離合器結(jié)構(gòu)類型變矩器的鎖止離合器與外殼相連，也就是與泵輪相接，而鎖止離合器片 與渦輪相接，帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在汕壓的作用下，可以將多