1.4 自动变速器（一）（教案）《汽车底盘构造与维修》上好课（高教版·第3版）

《汽车底盘构造与维修》教案 一、基本信息 课题 自动变速器概述与液力变矩器 教材匹配课题 1.4 自动变速器 课次 第10课 课型 结构原理 课时 90分钟 / 2课时 授课对象 汽车维修类 / 不限年级 教材范围 教材印刷页62-67；图1-80至图1-85 考纲对应 山东省车辆维修类2026年版正式考纲对齐草案：自动变速器分类、组成和液力变矩器结构原理（能力层级与分值待确认） 二、单课教学设计蓝图 真实情境 车辆起步平稳，但低速加速时需要较大扭矩，高速巡航又要求较高传动效率。维修接待中还常见“起步无力、油耗升高”的描述，需要先理解自动变速器与液力变矩器的基本作用。 核心问题 液力变矩器怎样在工作液循环中传递并改变扭矩，锁止离合器和导轮单向离合器又怎样在不同工况下兼顾增矩与效率？ 关键资源 教材印刷页62-67；图1-80至图1-85；液力变矩器结构示意与工作液路线图。所有结构、参数、公式和状态关系均以教材核验内容为准。 学习产出 能分类并概括自动变速器特点；能指认泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器和单向离合器；能用转速差—液流—扭矩—状态链解释增矩、耦合和锁止。 易错点 把液力变矩器理解成固定传动比齿轮；混淆泵轮/涡轮输入输出；认为导轮始终固定；认为锁止离合器在起步时接合；把变矩系数K、传动比i与效率混为一谈。 前课承接/知识回顾 回顾第9课：普通变速器通过不同齿轮啮合获得有级传动比，离合器负责动力接合与分离。连接本课：怎样不用驾驶人持续操纵离合器和换挡，也能随阻力变化传递和调节扭矩？ 三、教材分析、学情分析与目标 教材分析 本课是自动变速器模块起始课。教材先讲功用、特点和分类，再进入液力变矩器三元件结构、液流循环、变矩系数与传动比关系，最后以锁止离合器和单向离合器解释不同工况下的效率与导轮状态。 学情分析 学生已有齿轮传动比和普通变速器基础，但对液体传递动力缺少直观模型，易把结构名称与工况状态割裂；需要以图1-80至图1-85连续建立“定位—液流—受力—结果”链。 知识目标 说出自动变速器的功用、特点和主要分类；说出液力机械自动变速器的组成；解释三元件液力变矩器、锁止离合器和单向离合器的结构与作用；理解K、i及功率关系。 能力目标 能从教材图中定位工作轮和油路；能依据泵轮/涡轮转速关系判断增矩、耦合或不传动状态；能根据A/B油路与滚柱/楔块位置判断锁止或释放。 素养目标 形成以工况条件为前提、以结构和液流证据作判断的诊断意识；理解技术结构应依据教材和维修资料核验，不凭经验臆测。 重难点 重点：三元件结构、循环流动、增矩条件、锁止离合器与单向离合器状态。难点：从转速差和液流方向推导输出扭矩变化，并区分K、i与传动效率。 四、课前准备 教师资源 教材印刷页62-67及图1-80至图1-85；变矩器结构件或剖视模型（如校内具备）；状态判断卡。 学生准备 复习普通变速器传动比、离合器功用；预习教材印刷页62-67；尝试在图1-80中标注动力输入、输出和固定元件。 五、教学过程（课堂执行表） 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图与评价 知识回顾 / 3分钟 回顾普通变速器依靠齿轮副获得不同传动比、离合器完成动力接合/分离。追问：行驶阻力连续变化时，仅靠固定齿轮比为何需要驾驶人频繁操作？连接液体传动能否自动适应阻力变化。 口答齿轮传动和离合器作用；指出固定挡位与连续变化工况之间的矛盾。 建立前课承接。评价：能用“传动比有限、需要换挡”说明新课问题。 安全提醒与情境导入 / 7分钟 呈现起步、坡道和高速巡航三种工况。提醒：拆解实物前确认无高温油液和残余压力，禁止用手接触旋转件；技术结构以教材剖视图为准。提出核心问题。 比较三种工况对起步平稳、增矩和效率的不同要求；记录待解释现象。 由工况差异引出增矩与锁止。评价：至少说出起步需大扭矩、高速需高效率。 新知建构1：功用、特点、分类与组成 / 15分钟 按页62-63讲解：液力机械自动变速器根据液体循环动能变化自动改变速度和扭矩，在一定范围内自动、无级改变传动比和扭矩比。归纳平稳、低速稳定、适应阻力、减小动载荷、减少换挡的优点，以及结构复杂、成本高、低速效率低的不足。分类：有级、无级、综合式；前驱/后驱；液控/电控。组成：液力变矩器、机械式变速器、液力系统、控制系统、操纵装置。说明规划表所列“挡位功能”未出现在教材62-67正文，本课不扩写P/R/N/D具体功能，留待相应教材边界。 完成分类卡配对；比较前驱与后驱布置；用五个组成部分回答“谁传力、谁变速、谁供压、谁决策、谁供驾驶人选择”。 构建模块总图并守住教材边界。评价：分类依据不混用，组成部分功能对应正确。 新知建构2：三元件结构与液流循环 / 18分钟 讲解页64及图1-80：泵轮与变矩器外壳相连并由发动机输入，涡轮与输出轴相连，导轮固定套筒上；三工作轮叶片组成循环圆并留3-4 mm间隙。讲解图1-81：泵轮旋转→离心作用使液体由内缘向外缘→冲击涡轮→经导轮改变方向→返回泵轮。推理链：泵轮与涡轮有转速差→离心力不同→产生液压差和循环流动→传递能量；无转速差或涡轮快于泵轮→循环条件消失→不能正常传动。 在图1-80标注输入、输出、固定元件；沿图1-81用箭头口述完整循环；判断“导轮只改变流向、不影响扭矩”是否正确。 从结构定位进入工作过程。评价：能完整说出泵轮→涡轮→导轮→泵轮，并说明导轮参与扭矩变化。 新知建构3：变矩过程与公式 / 25分钟 讲解页65-66：涡轮低速时，导轮改变回流方向，液流对涡轮作用扭矩等于泵轮与导轮作用扭矩之和，输出增矩；涡轮转速提高到某值，回流沿导轮出口，导轮不再改变方向，输出扭矩不变；继续提高时导轮反作用与输出相反，输出扭矩减小；涡轮与泵轮等速时工作液停止循环。建立教材公式：；；忽略损失时，故，得到。说明一般三元件式最大变矩系数1.9-2.5，结构最高效率可达92%以上。条件链：汽车起步/阻力增大且发动机转速负荷近似不变→车速和涡轮转速下降→K增大→驱动轮获得更大扭矩。 按涡轮转速“低—中—接近泵轮”三段填写导轮作用、K和输出扭矩变化；辨析K与i为何在教材理想关系中相等但物理定义不同；完成起步工况因果排序。 完成本课核心推理。评价：公式变量对象准确，能从转速差推到扭矩结果并说明适用条件“忽略能量损失”。 任务应用：锁止离合器与单向离合器 / 15分钟 讲解页66-67及图1-82至图1-85。锁止离合器：起步/坏路时A进压、B泄油→左腔压力高→活塞右移→分离，保留液力传动和阻力适应；良好道路高速时B进压、A泄油→右腔压力高→活塞左移→接合，使输入轴与输出轴刚性连接、泵轮与涡轮同步，提高效率。导轮单向离合器：低速大速差时液流使导轮逆时针趋势，滚柱楔紧窄端/楔块锁止→导轮固定并增矩；转速升高、冲击反向时滚柱进入宽端/楔块释放→导轮与涡轮同向自由转动，减小阻力和损失。 用A/B油路卡判断分离或接合；在滚柱窄端/宽端图上标注锁止与释放；对“高速巡航仍让导轮固定且锁止离合器分离”提出纠正依据。 把液压条件、机械动作和效率结果连接起来。评价：两套机构的工况、动作和结果均能对应。 随堂练习与反馈 / 5分钟 先展示后揭示：①泵轮/涡轮/导轮分别连接谁；②为何起步时K大；③K的定义；④A进压B泄油时锁止离合器状态；⑤导轮何时自由转动。逐题要求说依据，错题重答。 独立作答并用图或公式说明；订正后再用一句“条件—变化—结果”复述。 快速暴露结构与状态混淆。评价：至少4题正确，且第2、4题必须有因果依据。 小结与作业 / 2分钟 回扣核心问题：转速差建立循环液流，导轮在低速参与增矩；高速通过导轮自由转动与锁止离合器接合减少损失。布置分层作业。 用“泵轮—涡轮—导轮—K—锁止”五词复述；记录作业。 形成可迁移框架。评价：能同时说明低速增矩与高速提效。 教材图示（配合教学过程使用） 图1-80 液力变矩器 观察：观察泵轮、涡轮、导轮与输入/输出连接关系，以及循环圆中的工作液通道。 判断：三元件共同作用：泵轮输入、涡轮输出、导轮改变液流方向并参与增矩。 图1-81 工作液流动路线图 观察：观察工作液由泵轮冲向涡轮、经导轮改变方向后返回泵轮的闭合路线。 判断：泵轮与涡轮存在转速差时形成循环流动；导轮改变液流方向使输出扭矩发生变化。 图1-82 带锁止离合器的液力变矩器结构示意图 观察：定位传力盘、活塞（压盘）、锁止离合器操纵油缸、单向离合器和三工作轮。 判断：在液力变矩器基础上加入锁止离合器以改善高速效率，并由单向离合器约束导轮状态。 图1-83至图1-85 锁止离合器与导轮单向离合器 观察：比较A、B油道下锁止离合器的分离/接合，并观察滚柱式、楔块式单向离合器的完整标签和两种转向状态。 判断：起步或大速差时保留液力增矩且导轮锁止；良好道路高速时锁止离合器接合、导轮自由转动，以提高效率并减小损失。 六、板书设计、作业与教学反思 板书设计 工况链：转速差→循环流动→导轮作用→输出扭矩变化 低速增矩：导轮锁止，K增大 高速提效：导轮自由转动，锁止离合器接合 公式：K=Mw/Mb；忽略损失时i=K 课后作业 【记忆巩固】画三元件连接简图并写出K的定义。 【迁移应用】用条件—液流/油压—机构动作—结果解释起步与高速巡航。 【分析拓展】若车辆高速油耗升高，结合锁止离合器状态列出结构原理层面的检查思路（不扩展到本课未学诊断流程）。 教学反思：待授课后填写。重点记录学生在泵轮/涡轮对象、导轮状态、K与i定义、A/B油路和锁止工况上的困难，以及图示顺序和公式支架的改进。 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 $