7.4 认识自动变速器的结构和工作原理（课件）《汽车构造》同步精品课堂（高教版）

7.4 认识自动变速器的结构和工作原理 《汽车构造》高教版 教学目标 教学重难点 新知学习 课程总结 小试牛刀 知识引入 自动变速器是汽车底盘中最重要、最复杂的总成之一，它能够根据节气门开度、汽车行驶速度、挡位开关、水温传感器等多种参数的变化自行换挡。液力变矩器是自动变速器的重要组成部分，主要安装在发动机和自动变速器之间，用于传递动力。 知识引入 AT自动变速器的工作原理 课程目标 知识目标 了解自动变速器的分类、组成、工作原理 了解液力变矩器的功用、组成、工作原理 能力目标 能指认自动变速器各部件的名称。 能分析自动变速器的工作原理。 教学重难点 自动变速器的分类、组成、工作原理 教学重点 01 指认自动变速器各部件的名称 教学难点 02 Part1 认识自动变速器的分类 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 认识自动变速器的分类 1.按变速方式分类 汽车自动变速器可分为有级自动变速器(图)和无级自动变速器(图)两种。 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 认识自动变速器的分类 2.按汽车驱动方式分类 自动变速器可分为后驱动自动变速器(图)和前驱动自动变速器(图)两种。这两种自动变速器在结构和布置上有很大的不同。 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 认识自动变速器的分类 由于发动机和自动变速器都是纵置的，因此后轮驱动的布置形式轴向尺寸较大，在小型客车上布置比较困难。 前轮驱动汽车的发动机有纵置和横置两种。纵置发动机的前轮驱动自动变速器的结构和布置与后轮驱动自动变速器基本相同。横置发动机前轮驱动自动变速器由于汽车横向尺寸的限制，要求有较小的轴向尺寸，因此通常将输入轴和输出轴设计成两个轴线的方式。 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 认识自动变速器的分类 自动变速器可以分为4个前进挡、5个前进挡、6个前进挡等。 按自动变速器前进挡的挡位数不同分类 03 自动变速器可分为行星齿轮式和普通圆柱齿轮式两种。行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车所采用。普通圆柱齿轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数几种车型使用，如本田ACCORD轿车。 按齿轮变速器的类型分类 04 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 认识自动变速器的分类 自动变速器可分为液力控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。 按控制方式分类 5 Part2 认识自动变速器的组成 液力自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置等组成，如图所示。 认识自动变速器的组成 1—液力变矩器；2—齿轮变速机构；3—壳体；4—电控单元；5—液压控制系统；6—冷却滤油装置 1.液力变矩器 液力变矩器是一个通过自动变速器油(ATF)传递动力的装置，其主要功用是： 认识自动变速器的组成 (1)在一定范围内自动、连续地改变转矩比，以适应不同行驶阻力的要求。 (2)具有自动离合器的功用。 2.齿轮变速机构 以常见的行星齿轮变速器为例，齿轮变速机构由2或3排行星齿轮机构组成，不同的运动状态组合可得到2～5种转速比，其功用主要有： 认识自动变速器的组成 (1)在液力变矩器的基础上再将转矩增大2～4倍，以提高汽车的行驶适应能力。 (2)实现倒挡传动。 认识自动变速器的组成 液压控制系统是由油泵、各种控制阀及与之相连通的液压换挡执行元件(如离合器、制动器、油缸等)组成的液压控制回路。汽车行驶中根据驾驶员的要求和行驶条件的需要，控制离合器和制动器的工作状况的改变来实现齿轮变速机构的自动换挡。 3.液压控制系统 电子控制系统将自动变速器的各种控制信号输人电控单元(ECU),经ECU处理后发出控制指令来控制液压系统中的各种电磁阀实现自动换挡，并改善换挡性能。 4.电子控制系统 冷却滤油装置利用冷却器使自动变速器油(ATF)保持在正常温度并将自动变速器工作中产生的金属或非金属磨料及时分离。 5.冷却滤油装置 Part3 认识自动变速器的基本工作原理 电控自动变速器的组成和原理如图所示。电控自动变速器是通过各种传感器，将发动机的转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油(ATF)温度等参数信号输人ECU,ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出动作控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU的动作控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各控制阀根据这些液压控制信号控制换挡执行元件的动作，从而实现自动换挡过程。 认识自动变速器的基本工作原理 Part3 认识液力变矩器的结构和工作原理 1.液力变矩器的结构 液力变矩器主要有三个工作轮，即泵轮、涡轮和导轮，如图所示。其中，导轮位于泵轮和涡轮之间，并与泵轮和涡轮保持一定的轴向间隙，通过导轮固定套固定于变速器壳体中。 认识液力变矩器的结构和工作原理 2.液力变矩器的工作原理 如图所示，液力变矩器工作时，壳体内充满自动变速器油(ATF),发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片使ATF旋动起来，并冲击涡轮的叶片。如果作用在涡轮叶片上的冲击力大于作用在涡轮上的阻力，涡轮将开始转动，并使自动变速器变速传动机构的输人轴一起转动。由于涡轮叶片流出的ATF经导轮后流回泵轮，ATF在液力变矩器环形腔内循环运动。 认识液力变矩器的结构和工作原理 2.液力变矩器的工作原理 认识液力变矩器的结构和工作原理 单向离合器实现导轮的单向锁止。当涡轮与泵轮转速差较大时，单向离合器处于锁止状态，导轮不能转动，可迅速提高涡轮的转速； 当涡轮转速升高到一定程度后，单向离合器导通，即导轮空转，使液力变矩器不能改变输出转矩，实现涡轮的转矩等于泵轮的转矩。 01 02 当车辆起步或低速行驶时，ATF流至离合器总成的前端，离合器总成前端与后端的压力相同，使离合器总成与前壳体分离。 认识液力变矩器的结构和工作原理 当车辆以中高速行驶时，ATF流至离合器总成的后端，使离合器总成与前端一起转动 发动机的动力经液力变矩器壳体、离合器总成、涡轮轮毂传递给自动变速器输人轴，相当于将泵轮和涡轮刚性地连接在一起，此时液力变矩器的传动效率为100%。 01 02 Part5 认识典型自动变速器 1.AT自动变速器 AT自动变速器是在原来的手动变速操纵机构和离合器踏板式传动机构上进行的改进，换挡时不需用脚去踩离合器踏板，而由ECU根据传感器信号控制离合器分离，再由ECU控制变速器箱盖上的拨叉轴做轴向移动，完成换挡后，ECU再控制慢抬离合器，完成自动换挡。 认识典型自动变速器 1.AT自动变速器 AT自动变速器是一个集机、电、液控制技术于一体的高新技术，是商用车和大型客车实现自动变速的最佳途径。目前国内外的AT技术已经成熟，并在豪华商用车和豪华长途大型客车上应用。 认识典型自动变速器 2.CVT自动变速器 无级自动变速器(continuouslyvariabletransmission,CVT)一直是人们的理想目标。 认识典型自动变速器 02 01 通过改变双锥体上传动带或传动链半径的方法，可以很容易地实现主动锥盘和从动锥盘半径的增大和减小，实现低速挡至高速挡的过渡。 CVT由电控系统部分，液压部分，液力变矩器(也可用双质量飞轮代替),双行星轮换向器、前进挡离合器、倒挡制动器组成的换向机构，主从双锥体、钢带或钢链组成的无级变速机构等组成 但因接触部分压力太高而难以实用化，对于带传动只能用在小排量的家庭用车上，链传动可以用到稍大排量的轿车上。 03 2.CVT自动变速器 无级自动变速器示意图 认识典型自动变速器 2.CVT自动变速器 无级变速器由两个带锥面的主链轮装置(链轮装置A)、副链轮装置(链轮装置B)以及工作于两个锥形链轮组之间V形槽内的专用传动链组成。 认识典型自动变速器 两组链轮装置必须同时进行调整，保证传动链始终处于张紧状态和有足够的盘接触传动压力。 每个链轮装置中的一个链轮可沿轴向移动，调整传动链的跨度尺寸和改变传动比。 传动链是动力传动装置。链轮装置A由发动机通过辅助减速齿轮驱动，发动机转矩通过传动链传递到链轮装置B,并由此传递给主减速器。 3.DCT(DSG)自动变速器 2007年国内正在应用一种双离合器式自动变速器(dualclutchtransmission,DCT),也叫直接换挡变速器(directshiftgearbox,DSG)。它综合了AT的优势和动力换挡的优点，具有很好的换挡品质和车辆动力性、经济性，所以非常适合于目前手动变速器占主导地位的国家。 认识典型自动变速器 直接换挡变速器有两组多片式湿式离合器，每个挡位都有同步器操作模式，也可以实现手动和自动换挡一体化。 3.DCT(DSG)自动变速器 双离合器式自动变速器是基于手动变速器发展而来的，其工作原理是通过将变速器挡位按奇偶数分开布置，分别与两个离合器连接，通过离合器交替切换完成换挡过程，实现动力换挡。 认识典型自动变速器 实训前准备课堂所需的工量具和场地，见表 设备、工具、耗材 整备车辆1辆，自动变速器总成1台，实训工作台1个，常用工具1套     安全要求及注意事项 1.严格按照安全操作规程进行作业，预防人员受伤； 2.实训场地严禁打闹； 3.分组实训； 4.在实训过程中，不能乱串工位； 5.遵守5S作业规范   实训步骤 1.在整备车辆上指认自动变速器的安装位置； 2.在自动变速器总成上指认各部件的名称； 3.填写作业工单 将认识汽车自动变速器的结构实训项目填人作业工单 课堂小结 认识自动变速器的分类 认识自动变速器的组成 自动变速器根据车型的不同，在形式、结构、工作方式和控制方式上均有很大的不同。 液力自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置等组成 课堂小结 认识自动变速器的基本工作原理 认识液力变矩器的结构和工作原理 电控自动变速器是通过各种传感器，将发动机的转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油(ATF)温度等参数信号输人 液力变矩器主要有三个工作轮，即泵轮、涡轮和导轮 课堂小结 认识典型自动变速器 AT自动变速器等 小试牛刀 按变速方式分类，自动变速器不包括下列哪一类？ A.有级自动变速器 B.无级自动变速器 C.机械分级变速器 D.CVT 答案：C 解析：机械分级变速器属手动范畴，自动变速方式只分“有级”与“无级”两种。 小试牛刀 横置发动机前轮驱动车型，其自动变速器输入轴与输出轴通常设计成： A.同轴式 B.双轴线式 C.串联式 D.并联式 答案：B 解析：横向空间受限，需缩短轴向尺寸，故采用双轴线布置。 小试牛刀 行星齿轮式自动变速器被绝大多数轿车采用，主要因为： A.制造成本低 B.结构紧凑、传动比范围大 C.维修方便 D.油液损耗小 答案：B 解析：行星机构可在小体积内实现大传动比且结构紧凑。 小试牛刀 普通圆柱齿轮式自动变速器应用较少，其主要原因之一是： A.不能实现倒挡 B.最大传动比较小 C.无法电子控制 D.必须使用特殊油液 答案：B 解析：圆柱齿轮式体积大、最大传动比小，限制了其使用范围。 小试牛刀 液力变矩器的核心功用不包括： A.自动连续改变转矩比 B.实现倒挡传动 C.起到自动离合器作用 D.缓冲发动机扭转振动 答案：B 解析：倒挡传动由齿轮变速机构完成，变矩器只负责扭矩放大与柔性连接。 小试牛刀 按控制方式分类，自动变速器可分为液力控制与： A.机械控制 B.电子控制 C.气压控制 D.手动控制 答案：B 解析：现代自动变速器主要分“液力控制”和“电子控制”两大类。 小试牛刀 后轮驱动车型所配自动变速器轴向尺寸较大，其首要原因是： A.采用无级变速 B.发动机与变速器纵置 C.需额外冷却装置 D.行星排数多 答案：B 解析：纵置布置使动力总成长度增加，导致轴向尺寸变大。 小试牛刀 行星齿轮机构在液力变矩器基础上，一般可将转矩再增大： A.0.5～1倍 B.2～4倍 C.5～7倍 D.10倍以上 答案：B 解析：行星机构可再增大转矩2～4倍，提高汽车适应力。 作业布置 1.简述自动变速器的组成。 2.简述齿轮变速机构。 3.简述液力变矩器。 感谢您的聆听 中职教育XX版 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $