项目一 自动变速器概述（教案）-《汽车自动变速器构造与维修》同步教学（电子科技大学出版社）

汽车自动变速器构造与维修（第2版） 教案 课时分配表 项目 课程内容 讲授 实训 一 自动变速器概述 2 2 二 液力耦合器和液力变矩器 4 4 三 行星齿轮自动变速器 12 12 四 液压控制自动变速器 7 7 五 电子控制自动变速器 7 7 六 自动变速器故障诊断与检修 4 4 课时总计 36 36 课程教案（一） 授课 题目 项目一 自动变速器概述 授 课 时间长度 2 学时 所用教材 陈映波，陈玉刚，易成贤主编《汽车自动变速器构造与维修（第 2 版）》成都：电子科技大学出版社，2023.10 教学 目标 知识目标 1. 了解自动变速器的发展历程。 2. 熟悉自动变速器的分类。 3. 掌握自动变速器型号代表的含义。 4. 熟悉自动变速器的正确使用及使用注意事项。 能力目标 1. 能够正确描述变速器技术应用状况。 2. 会正确识别自动变速器型号。 3. 能够正确使用自动变速器。 素质目标 能够辩证地分析职业环境，树立正确的职业价值观。 教学 重难点 1. 会描述自动变速器的特点。 2. 会识别自动变速器各个挡位的作用。 教学 方法 任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学过程 主要教学内容及步骤 课前任务 【教师】布置课前任务 【学生】提前熟悉教材、课程情况 考勤 【教师】使用互联APP或者点名等方式进行签到 【学生】按照老师要求签到 新课预热 【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等 【学生】聆听、互动 【教师】讲述现实案例，解释学习本课程的作用 【学生】聆听、思考、理解 知识讲解 任务一 自动变速器的发展历程 一、自动变速器的发展阶段 1. 自动变速早期 2. 液力自动变速阶段 3. 电控自动变速阶段 4. 智能自动变速阶段 二、自动变速器的发展趋势 1. 控制系统智能化 2. 车辆电子一体化 任务二 自动变速器的分类、特点及应用 一、自动变速器的分类 目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式：液力自动变速器（简称“AT”）；电控机械式自动变速器（简称“AMT”）；机械无级变速器（简称“CVT”）。其中，AMT 和 AT 一样，是有级变速器。 1. 液力自动变速器 液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换挡辅助变速装置组成的。液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。 2.电控机械式自动变速器 电控机械式自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论来实现机电一体化协调控制的。车辆起步、换挡的自动操纵是以电控单元（ECU）为核心，通过液压或气压执行机构来控制离合器的分离与接合、选换挡操作以及发动机节气门的调节。 3.机械式无级自动变速器 机械式无级变速器种类很多，但有实用价值的仅有 V 型金属带式。金属带式无级变速器属于摩擦式无级变速器，其传动与变速的关键部件是具有 V 型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带，金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的 V 型槽内。 二、自动变速器的特点 1. 驾驶性能优良 2. 自适应能力强 3. 行车安全性高 4. 废气排放低 5. 经济性较好 三、自动变速器的新发展及其应用 1. 智能型电子控制自动变速器 智能型电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中对运行参数进行控制，合理选择换挡点，而且可以在换挡过程中对不稳定的参数（摩擦片的摩擦系数、油的粘度、车辆的复合变化等）进行修正。同时具有自诊断系统，可将汽车运行中的故障记录下来，便于维护。利用微机控制变速器，不仅使换挡程序更符合驾驶者的意愿，而且能利用模糊控制理论解决特殊情况下变速程序的复杂问题，使自动变速器的控制能力及可靠性大幅度提高。 2. 电子控制无级变速器（ECVT） 由于无级变速器存在体积大、笨重和传动效率低的问题，而且缺少解决耐久性问题的相应措施。随着电子技术的应用，电子控制的V 形金属带型无级变速器在西欧及日本得到重视，正在积极开发。目前，日本富士重工公司、荷兰VDT 公司等正着手研制开发并在微型轿车上采用此类变速器。当今世界各大汽车公司对无级变速器的研制十分活跃。不久的将来，电子控制无级变速器可望得到广泛应用和发展。 3. 双离合器自动变速器（DCT） 近几年，一种新的自动变速器——双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission，DCT）开始大量装车上路，2009 年装配有双离合器自动变速器（大众汽车公司将其称为 DSG）的一汽大众新迈腾已与我国消费者见面，其出众的加速性能和超低的油耗吸引了众多消费者的眼球，在业内也掀起了一股双离合器自动变速器热。 20 世纪 90 年代末期，大众汽车公司和博格华纳公司携手合作，生产了第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的 Dual Tronic 技术双离合器自动变速器，博格华纳公司通过使用新的电子液压元件，使双离合器自动变速器变成了实用性很强的变速器。2002 年，德国大众汽车公司首次向世界展示了这一技术创新，并将它命名为直接换挡变速器（Direct-Shift Gearbox，DSG）。2003 年，大众汽车公司推出了 6 挡 DSG 变速器，成为首个提供双离合器自动变速器系统的整车厂，随后 DSG 变速器逐步推广应用在奥迪 TT3.2、大众捷达、大众途安、大众第五代高尔夫、宝来、奥迪 A3、SKODA 等众多车型上。2008 年，大众汽车公司联手舍弗勒集团推出了更为先进的 7 挡 DSG 变速器。 任务三 自动变速器的型号及识别 一、世界各国自动变速器制造企业 目前世界各国自动变速器制造企业及生产的自动变速器装备车辆情况如下： 1. 采埃孚（ZF） 采埃孚是欧洲最大的自动变速器生产厂家，宝马、奥迪、大众、捷豹、保时捷、雷诺、标致、雪铁龙等许多高挡乘用车均装配该公司生产的自动变速器。 2. 爱信（AISIN—WARNER） 爱信是目前日本第一大变速器制造公司，丰田汽车公司生产的乘用车全部采用该公司生产的自动变速器。 3. 捷特科（JATCO） 捷特科作为全球第三大自动变速器设计制造商，与中国多家汽车生产厂均有合作。日产、福特、华晨中华、大众POLO、上汽通用等品牌都采用过该公司生产的自动变速器。 4. 通用（GM）、克莱斯勒（CHRYSLER）、福特（FORD） 美国三大汽车公司及变速器生产厂，其生产的变速器全部为自己使用。 5. 三菱（MITSUBISHI） 三菱生产的自动变速器广泛应用在三菱、现代、起亚等品牌的自动挡乘用车上。 6. 本田（HONDA） 本田作为唯一采用平行轴式自动变速器的生产厂家，其生产的自动变速器全部为自己使用。 7. 大众（Volkswagen） 大众主要生产0IN、OlM 等小排量自动变速器，主要使用在桑塔纳、捷达等自用小排量乘用车上。 8. 雷诺、标致、雪铁龙（联合开发） 雷诺、标致、雪铁龙三家联合开发出AIA 型自动变速器，目前东风神龙、东风标致旗下乘用车全部装配该款变速器。 二、我国乘用车配用自动变速器的情况 目前，我国生产自动变速器的企业数量很少，配套规模每年约为 30 万台。我国具有自动变速 器生产能力的生产企业基本是合资企业，如上海采埃孚变速器有限公司、北京摩比斯变速器有限 公司、采埃孚传动技术（苏州）有限公司、天津艾达自动变速器有限公司等，自主品牌自动变速 器生产企业只有吉利汽车一家实现了产业化，自 2005 年初开始装车投放市场，一年中累计装车 6 000 余辆。 为我国乘用车配套的国外自动变速器生产企业主要有丰田汽车公司、日本爱信精机公司、捷特 科（JATCO）、采埃孚（ZF）、日本 Mazda 公司、日本大发工业株式会社、德国福伊特（VOITH） 公司、戴姆勒克莱斯勒股份公司、法国雷诺公司等。 三、自动变速器型号含义 自动变速器的型号主要包含了如下内容： 1. 变速器的性质 主要指变速器是自动变速器还是手动变速器。一般用字母“AT”表示自动变速器，用字母“MT”表示手动变速器。 2. 自动变速器的生产公司 例如，德国 ZF 公司生产的自动变速器，其型号前面大多为“ZF”字样。 3. 驱动方式 主要指变速器是前驱动还是后驱动。一般用字母“F”表示前驱动，字母“R”表示后驱动。但也有特别情况，如丰田公司则用数字表示驱动方式（前驱——1、2、5；后驱——3、4），一部分四轮驱动车辆在型号后面附字母“H”或“F”表示驱动方式。 4. 前进挡变速挡位数 主要是表示自动变速器前进挡的变速比的个数，用数字表示。 5. 控制类型 主要说明变速器是电控、液控，还是电液控制，电控一般用字母“E”表示，液控一般用“L”表示，电液控制用“EH”表示。 6. 改进序号 表示自动变速器是否在原变速器的基础上做过改进。 7. 额定驱动转矩 在通用与宝马等公司自动变速器型号中有此参数。 下面对几个公司的自动变速器型号作具体说明： 1. 日本爱信AW公司生产的自动变速器 日本爱信 AW 公司为通用、欧宝、大宇等汽车厂家配套变速器。 2. 日本丰田公司生产的自动变速器 日本丰田自动变速器的型号可分为两大类：一类型号为两位阿拉伯数字和字母组成，另一类型号为3 位阿拉伯数字和字母组成。 3. 采埃孚（ZF）公司生产的自动变速器 4. 戴姆勒克莱斯勒生产的自动变速器 1992 年，克莱斯勒公司开始执行一套新的自动变速器识别型号，这套系统是由四个字母组成的识别系统，每个字母代表变速器的一个特性。第一个字母代表变速器前进挡挡数。第二个字母代表输入转矩容量。0 ～ 2（从轻负荷至重负荷）代表是乘用车用的，0 ～ 7 代表是货车用的。第三个字母表示车辆是前轮驱动还是后轮驱动，以及发动机在驱动系中的位置，“R”代表后轮驱动车辆，“T”代表发动机横置的前轮驱动车辆，“L”代表发动机纵置的前轮驱动车辆，“A”表示四轮驱动车辆。第四个字母代表变速器的控制类型，“E”表示电控，“H”表示液压控制。在这以后的几年，克莱斯勒公司的变速器既可以根据旧型号识别，又可以根据新的型号识别。 5. 通用公司生产的自动变速器 通用公司自动变速器的型号主要有 4TSOE、4L60E 等，从型号上我们便可以知道此变速器的一些特点。第一位阿拉伯数字表示前进挡传动比的个数，如上面的 4 表示四速，即有四个前进传动比；第二位字母表示驱动方式，上面的“T”表示变速器为横置（Transverse），“L”表示变速器为纵置；第三、四位数字表示变速器的额定驱动转矩；第五位字母表示控制类型，“E”表示变速器为电子控制。 6. 日本三菱公司生产的自动变速器 日本三菱公司生产的自动变速器型号主要有 F4A33、W4A32 和 W4A33 等。 速比类型有：21——轻型速比；22——标准速比；23——重型速比；32——新设计标准速比；33——新设计重型速比；41——轻型低马力应用；42——重型高马力应用。 四、自动变速器的主要识别方法 1．变速器铭牌识别法 2. 汽车铭牌识别法 3. 壳体标号识别法 4. 奔驰自动变速器型号识别法 5. 零部件特征识别法 6. 变速器结构特征识别法 任务四 自动变速器的使用 一、自动变速器使用注意事项 为充分发挥自动变速器的性能优势，防止因使用操作不当而造成早期损坏，在驾驶装有自动变速器的汽车时，应注意以下几点： ①在驾驶时，如无特殊需要，不要将操纵手柄在 D 位、2 位、L 位之间来回拨动。 ②冬季起动时，应允许一分钟预热，保证发动机和变速器进入正常工作温度。 ③当汽车还没有完全停稳时，不允许从前进挡换至倒挡，也不允许从倒挡换到前进挡，否则会损坏自动变速器中的摩擦片和制动带。 ④一定要在汽车完全停稳后才能将操纵手柄拨入停车挡位置，否则自动变速器会发出刺耳的金属撞击声 ，并损坏停车锁止机构。此种声音为棘爪与棘轮的撞击声，严重时损坏变速器壳体。 ⑤要严格按照标准调整好发动机怠速，怠速过高或过低都会影响自动变速器的使用效果。 ⑥为了防止不正确的操作造成自动变速器的损坏，大部分车型的自动变速器操纵手柄上都有一个锁止按钮。对于手柄无锁止按钮的车辆可以下压手柄再移动手柄，下压过程相当于按锁止按钮。 在进行下列换挡操作时，必须按下锁止按钮，否则操纵手柄将被锁止而不能移动。 ①由 P 位换至其他任何挡位或由其他任何挡位换至 P 位。 ②由任何挡位换至 R 位。 ③此外，在汽车行驶中若要在 D 位、2 位、L 位等前进挡中变换挡位时，若按“L 位→ 2 位→ D位”的顺序进行变换（即由低挡位换至高挡位），可以不受任何车速条件的限制，也就是说，不论车速高低都可按此顺序改变操纵手柄的位置。但是，如果要按“D 位→ 2 位→ L 位”的顺序 （即由高挡位换至低挡位） 变换操纵手柄的位置，必须让汽车减速后才能进行。 二、自动变速器换挡手柄的使用 1. P 停车挡 自动变速器停车挡位于换挡手柄的前方。当换挡手柄处于 P 挡时，自动变速器的停车锁定机构将变速器的输出轴铰住，使驱动轮不能转动，可防止车辆移动，这时换挡执行机构使自动变速器处在空挡状态。当换挡手柄置入其他挡位时，停车锁定机构被解除锁定。 2．N 空挡 换挡手柄处于 N 空挡位置时，换挡执行机构的动作和停车挡相同，自动变速器处于空挡状态。这时，发动机的动力经输入轴传入自动变速器，只能使各齿轮空转，输出轴没有动力输出。 3. D 前进挡 换挡手柄在 D 位置时，可以实现四个不同传动比的挡位，即 1 挡、2 挡、3 挡和超速挡。 4. S 和 L 前进低挡 自动变速器换挡手柄处于 S 或 L 挡位时，控制系统将限制前进挡的变化范围。换挡手柄在 S位时，自动变速器只能在 1 挡、2 挡、3 挡之间自动变换；当换挡手柄在 L 位时，自动变速器只能在 1 挡或只能在 1 挡、2 挡之间变换。 5. R 倒挡 换挡手柄在 R 位置时，自动变速器处在倒挡，可以使车辆倒退。 三、自动变速器控制开关的使用 除了操纵换挡手柄，选择不同的挡位对自动变速器进行控制以外，还可以操纵安装在换挡手柄上或仪表板上的一些控制开关对其进行其他控制。不同厂家生产的自动变速器的控制开关名称和作用不完全一样，现介绍常见的几种控制开关。 1. OD 超速挡开关 OD 英文全称为 Over Drive。OD 超速挡开关，又称超速挡开关，用来控制自动变速器的超速挡，一般安装在换挡手柄或仪表板上。 2. CCS 巡航控制开关 汽车巡航控制系统英文全称为 Cruise Control System。根据其特点，巡航控制系统一般又称为巡航行驶装置、速度控制（Speed Control）系统、自动驾驶（Auto Drive）系统等。巡航控制开关安装在转向盘上或仪表板上。在行驶时，当加速到规定车速以上时接通此开关，汽车会以稳定车速持续行驶，使驾驶操作方便、节省燃油。当按下巡航控制取消开关或踩制动等操作时可使巡航控制自动解除。 3. HOLD 保持开关 HOLD 保持开关安装在换挡手柄锁定按钮的下方。HOLD 保持开关实际上是一个定挡行驶控制开关。当 HOLD 断开时，D 位高速时自动变速器固定在 3 挡行驶，低速时固定在2 挡行驶；S 位时固定在 2 挡；L 位时固定在 1 挡。 四、自动变速器的正确使用 1. 汽车起动 2. 汽车起步 3. 巧用节气门变化进行换挡 4. 强制降挡的使用 5. 倒车时注意事项 6. 发动机制动 7. 雨雪、泥泞路面行驶 8. 临时停车 9. 拖车时注意事项 10. 超速挡使用的时机和条件 课堂小结 1.教师简要总结本节课的要点。 2.学生总结回顾知识点。 备注 学科网（北京）股份有限公司 $$