自动变速器教案四.docx

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自动变速器教案四

汽车工程系教案

200/200学年第学期

课程名称：

汽车构造

（二）授课教师：

班级：

第07讲

题目：

第四章自动变速器

第07讲液压操纵及其控制系统和无级变速器

第周星期

本讲教学目标：

知识点

·自动变速器的控制原理

·无级自动变速器的结构和工作原理

能力点

·正确理解自动变速器的控制原理

·了解无级自动变速器的结构和工作原理

本讲主要内容：

·自动变速器的液压操纵系统

·自动变速器的电子控制系统

·无级自动变速器的结构和工作原理

本讲教学要求及适合专业：

·汽车检测与维修专业（2课时）

·简介·自动变速器的电子控制系统

·无级自动变速器的结构和工作原理

·重点讲解·自动变速器的液压操纵系统

教学重点：

·自动变速器的液压操纵系统

教学难点：

·自动变速器的液压操纵系统

教学方法及手段：

导入、重点介绍、简介、对比介绍、归纳小结、多媒体

作业或课外阅读资料：

1．叙述自动变速器的电子控制系统。

2．结合图示，能正确指出自动变速器的液压操纵系统的主要元件。

3．结合图示，能正确说明金属带式无级自动变速器的结构和工作原理。

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不同专业本章内容比较：

·汽车检测与维修专业（2课时）

·简介自动变速器的电子控制系统；无级自动变速器的结构和工作原理。

在《自动变速器》课中重点讲解

·重点讲解自动变速器的液压操纵系统

·汽车维修与营销专业（1课时）

·简介无级自动变速器的结构和工作原理。

自动变速器的电子控制系统在《汽车电器》或《汽车电控技术》等课程中重点讲解

·汽车制造与维修专业（1课时）

·汽车电子技术专业（1课时）

本讲教学内容：

由液力机械自动变速器的变速控制导入本讲内容：

汽检专业要求：

重点介绍：

·要求学生理解掌握自动变速器的液压操纵系统组成

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

一、自动变速器的液压操纵系统

·要保证最佳换档规律

·换档过程要平稳无冲击

·换档动作要准确及时

·驾驶员可干预自动换档

·操纵系统要工作稳定、可靠

1、自动变速器的液压操纵系统组成

1）自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的。

2）液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。

·动力源是被液力变矩器泵轮驱动的液压泵，它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换档外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。

·执行机构包括各离合器、制动器、单向锁止离合器。

这一部分内容在上一讲中已介绍过。

·控制机构大体包括主油路系统、换档信号系统、换档阀系统和缓冲安全系统。

根据其换档信号系统和换档阀系统采用的是全液压元件还是电子元件可将控制机构分为液控式和电控式两种型式。

·自动变速器液压系统利用管路把诸多的液压元件（阀类）、换档执行机构合理地连接起来形成油路，控制液流的流向来实现自动换档的目的。

一般汽车自动变速器都把诸多液压元件、液压油的各个通路，都集中设置在一个总的集中组合阀体（简称阀体）内。

·这些液压元件是根据发动机的输出条件以及车速变化来控制的。

汽检专业要求：

重点介绍：

·要求学生理解掌握自动变速器的液压操纵系统控制的换档原理

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

1）换挡控制原理

·换挡阀两端作用着节气门阀和速控阀油压。

换挡时，两端油压发生变化，使换挡阀产生位移，改变了油路，从而实现换挡

2）液控自动变速器低速工作状态

·此时换档阀关闭了高速档油路，但工作油压为低速档提供了动力

3）液控自动变速器高速工作状态

·换档阀阀芯左移，高速档油路打开，低速档油路断开

汽检专业要求：

重点介绍：

·要求学生理解掌握自动变速器的液压操纵系统主要部件结构与工作原理

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

2、主要部件结构与工作原理

（1）油泵（以内啮合齿轮泵为例）

·液压泵是自动变速器液压控制系统的压力来源。

液压泵通常安装在自动变速器前方，由液力变矩器泵轮驱动；也有部分汽车液压泵安装在自动变速器的后方，如马自达626。

目前自动变速器中常用的液压泵有外啮合式齿轮泵、内啮合式齿轮泵、转子泵和叶片泵。

·内啮合式齿轮泵的结构如左图所示，当发动机运转时，小齿轮和内齿轮同向旋转，下腔容积不断增加，形成真空而吸油，上腔容积不断减小，将液压油抽出

（2）液力变矩器控制装置

1）液力变矩器控制装置的作用就是把变矩器中的高温油引出加以冷却，然后加压送回到变矩器进行补偿。

2）液力变矩器控制装置由压力调节阀、锁止信号阀、锁止继动阀（也称锁止中继阀）等阀及相应油路组成。

3）液力变矩器中闭锁离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀共同控制。

锁止信号阀阀芯上方作用着调速阀压力，下方与超速档换档阀油路相通。

4）当车速较低时，调速阀油压也低，锁止信号阀在弹簧的作用下保持在上方位置，从而将通往锁止继动阀下端的主油路切断，使锁止继动阀在上方弹簧力和油压力的作用下保持在下方位置，变矩器的闭锁离合器压盘左侧与变矩器阀进油道相通，闭锁离合器处于分离状态，自动变速器为液力传动工况，发动机动力全部经变矩器传递。

5）当汽车以超速档行驶，且达到一定的车速时，调速阀油压的作用力增大，将锁止信号阀推至下位，来自超速档油路的压力油经锁止信号阀中部进入锁止继动阀下端，锁止继动阀阀芯升至上位，闭锁离合器左侧油腔与泄油口相通，离合器接合，自动变速器成为机械传动工况，发动机动力经闭锁离合器直接传至行星齿轮变速器输入轴。

闭锁离合器闭锁时对应的车速，即称为锁止工作点。

若自动变速器带有多功能开关，且功能开关未置于超速档状态，则锁止继动阀保持在下方位置。

汽检专业要求：

简单介绍：

·要求学生课堂上了解节气门阀的结构及其基本工作原理，更多内容可在课下自学理解掌握

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

（3）节气门阀

1）节气门阀受发动机加速踏板所控制，随节气门开度大小（即发动机负荷大小）而改变其输出油压力的液压阀，输出的油压高低即为自动换档的一个信号。

根据输入方式的不同，节气门阀分为机械式和真空式两种。

2）下图为机械式节气门阀它由上部的节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成。

节气门阀体和强制低档柱塞并不直接接触，而是通过调压弹簧连在一起，强制低档柱塞下装有滚轮，与凸轮接触。

凸轮经钢丝缆绳与加速踏板相连。

3）来自液压泵的压力油由节气门阀的进油口进入，须经阀口节流后，方能从出油口接至换档阀。

另外节气门阀上还有两个控制油口，分别与来自断流阀的油压及出油口油压相通，使阀体在A、B处受到向下的液压作用力。

当发动机怠速运行时，阀上进油口处的节流口开度很小，输出的油压很低。

4）当踩下加速踏板时，节气门缆绳被拉动，凸轮作顿时针转动，将强制低档柱塞上推，压缩调压弹簧。

调压弹簧则推动节气门阀体向上，使节流口开大，从节气门阀输出的油压力增高。

5）加速踏板越往下踩，即发动机节气门开度越大，节气门阀凸轮转动角度也越大，强制低档柱塞上移越多，节气门阀体向上移动也就越多，节流口也就越大，使得节气门阀输出的油压力越高。

从而使发动机节气门的开度大小（即发动机负荷大小），与自动变速器节气门阀输出的油压有了对应关系。

简单介绍：

·利用节气门阀工作油路图，要求学生了解节气门阀的工作原理

汽检专业要求：

简单介绍：

·要求学生课堂上了解离心调速阀的结构及其基本工作原理，更多内容可在课下自学理解掌握

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

（4）离心调速阀

·离心调速阀有时也被称作离心调速器，或速控阀。

其作用是为自动变速器换档阀提供一个随车速大小而变化的控制油压。

因其基本原理是利用轴旋转时重块所产生的离心力来控制滑阀阀芯的位置，故称为离心调速阀。

常见的离心调速阀也有两种：

普通复合式双级调速阀和中间传动复合式双级调速阀。

1）普通复合式双级调速阀通常装在变速器的输出轴上，由输出轴直接驱动。

·离心调速阀的外壳与盖用螺钉连接，套装并用锁紧螺钉固定在变速器输出轴上，使整个离心调速阀可随变速器的输出轴转动。

·在输出轴的一侧有滑阀；另一侧是离心重块。

2）当自动变速器输出轴不转动时，速控阀无速控油压输出。

3）当自动变速器输出轴转动时，速控阀输出油压的高低与车速相对应。

车速低，速控阀输出的油压低；车速高，速控阀输出的油压高。

·简单介绍：

·要求学生课堂上了解手动阀的结构及其基本工作原理

（5）手动阀

1）手动阀是安装于控制系统阀板总成中的多路换向阀，由驾驶室内的自动变速器操纵手柄控制。

自动变速器操纵手柄的位置是自动变速器的工作方式，与档位数并不对应。

2）手动阀还提供倒档（R）、空档（N）、停车档（P）等功能。

3）手动阀结构：

在阀体上有多条油道，一条进油道与液压泵主油路相连，其余为出油道，分别通至“D”、“2”、“L”、“P”和“R”档位相应的滑阀或直接通往换档执行元件。

·与其他阀体对比介绍

汽检专业要求：

·简单介绍：

·要求学生课堂上了解换档阀的结构及其基本工作原理

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

（6）换档阀

·当车速较低而发动机节气门开变较大时。

换档阀阀芯右端的节气门阀油压较高，作用力大；左端的调速阀油压较小，作用力小，阀芯被推至左位，主油路油压只能通往低档的执行元件，自动变速器在低档工作。

当车速增大时，阀芯左端的调速阀油压随之升高，作用力增大。

当压力增至某一值时，阀芯被推至右位，主油路油压接通与高档相应的执行元件，自动变速器自动换至高档工作．如车速下降，离心调速阀油压也会降低，换档阀阀芯在节气门阀油压和弹簧力作用下左移，自动变速器又回到低档工作。

1）换档阀是弹簧液压作用式的方向控制阀，它有两个工作位置，可以实现升档或降档的自动变换。

左图7所示为一自动变速器D1档换档阀的结构示意。

2）节气门开度大，车速底时，节气门油压与弹簧力之和大于速控油压，阀芯下移，自动变速器处于1挡（图1）

3）节气门开度小，车速高时，节气门油压与弹簧力之和小于速控油压，阀芯上移，接通制动器B2油路，自动变速器处于2挡。

（图2）

图1图2

汽检专业要求：

·简单介绍：

·要求学生课堂上了解自动变速器的电子控制系统的结构及其基本工作原理。

在《自动变速器》课程中重点讲解

汽贸、汽车和汽电专业要求：

不作介绍：

·自动变速器的电子控制系统在《汽车电器》或《汽车电控技术》等课程中重点讲解

二、自动变速器电子控制系统

1、电控自动变速器原理

2、本田ACCORD电控自动变速器换挡油路

简单介绍：

·要求学生了解金属带式无级变速器（VDT-CVT）组成和工作原理

·所有专业要求一致

三、无级自动变速器

1、电控机械式无级变速器的特点

·各种工作状态保持最佳的传动比

·全程无级变速驱动力与车速平滑过渡

·它使汽车动力性经济性和操纵性能显著提高

2、金属带式无级变速器（VDT-CVT）组成和工作原理

·由金属带、主、从动工作轮、液压泵、起步离合器和控制系统等组成。

·其动力传递路线是：

发动机发出的动力经飞轮、离合器、主动工作轮、金属带、从动工作轮后，传给中间减速器，再经主减速器与差速器，最后传给驱动车轮。

·该变速传动系统中的主、从动工作轮是由固定部分和可动部分组成。

工作轮的固定部分和可动部分之间形成V形槽。

金属带在槽内与工作轮相啮合。

·当工作轮的可动部分作轴向移动时，即可改变金属带与主、从动工作轮的工作半径，从而改变金属带传动的传动比。

主、从动工作轮的可动部分的轴向移动是根据汽车的行驶工况，通过液压控制系统进行连续地调节而实现无级变速传动的。

3、金属