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

《汽车构造》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务7.4 认识自动变速器的结构和工作原理 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 学生已具备手动变速器基础，能识别齿轮与挡位，但对液力变矩器、行星机构及电液控系统认知薄弱；空间想象与油路分析能力有限，畏惧抽象理论。学生对实车部件兴趣浓厚，喜欢动画、实物演示，适合理实一体化教学，通过指认、模拟排故提升理解，满足后续自动变速器维护与故障诊断学习需求。 背景分析 自动变速器已成为乘用车标配，传统AT、CVT、DCT技术并行发展，市场对维护与检修人才需求激增。中职学生此前仅接触手动变速器，对液力变矩器、行星齿轮及电液控系统认知空白，亟需通过本课程填补知识结构断层，为后续故障诊断与新能源混动变速箱学习奠基，提升就业竞争力。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能力和解决问题的能力。 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。 学习任务 描述 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。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 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 教学难点 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。 教学难点突破方法 能指认汽车传动系统各部件的名称 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车构造》，主编：沈云鹤，2017年8月第1版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 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。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） 步骤一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。 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7-25)和无级自动变速器(图7-26)两种。 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7-27)和前驱动自动变速器(图7-28)两种。这两种自动变速器在结构和布置上有很大的不同。 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。 3.按自动变速器前进挡的挡位数不同分类 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。 4.按齿轮变速器的类型分类 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。 5.按控制方式分类 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。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（20分钟） 步骤二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7-29所示。 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： (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： (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。 3.液压控制系统 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。 4.电子控制系统 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。 5.冷却滤油装置 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。 主要讲认识自动变速器的组成等内容。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 步骤三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7-30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。 教师根据认识自动变速器的基本工作原理讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 步骤四认识液力变矩器的结构和工作原理 步骤五认识典型自动变速器 1.AT自动变速器 AT自动变速器(图7-33)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。 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。 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。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。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。 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。 教师讲解认识液力变矩器的结构和工作原理，通过表格和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观的让学生感受到知识的魅力，加强学生学习的动力。 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结液力变矩器的结构和工作原理。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 课程围绕自动变速器展开，先分类（有级/无级、前驱/后驱、行星/圆柱、液控/电控），再识组成：液力变矩器、行星齿轮机构、液压与电控系统、冷却滤油；重点讲变矩器泵轮-涡轮-导轮工作原理及锁止离合器作用，剖析行星排变速变矩、倒挡实现，介绍AT、CVT、DCT典型结构，最后通过实物指认与路线分析强化机-电-液一体化换挡认知。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 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。 板书 设计 一、认识自动变速器的分类 二、认识自动变速器的组成 三、认识自动变速器的基本工作原理 四、认识液力变矩器的结构和工作原理 五、认识典型自动变速器 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 课后发现学生对液力变矩器循环油路与单向离合器锁止时机表述模糊，行星排转速关系计算困难；理论讲解节奏快，电控阀体部分更抽象。后续将增用三维动画分步演示ATF流动及导轮状态切换，设计“行星排拼图”小游戏强化转速方程理解，并把阀体实物与电路图对照观察，预留充分实训时间让学生反复指认、模拟排故，真正实现“做中学”突破难点。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $