自动变速器教案.doc

大 埔 县田家炳高级职业学校教案授课学期：20162017学年第二学期课程名称：自动变速器构造与维修所用教材：自动变速器构造与维修专 业：汽车运用与维修班 级：16春汽修（1）（2）（农机方向）任课教师：刘 剑教 研 室：汽修教研组大埔县田家炳高级职业学校印制课题（项目）手动变速器基本结构与原理课时2教学目标方法手段教学目标：1. 掌握二轴手动变速器的结构和各档动力传动路线；2. 掌握二轴手动变速器的拆装、检修教学方法：讲述教学手段：PPT重点难点教学重点：同步器的结构及工作原理 手动变速器的操纵机构的结构教学难点：锁环式同步器的工作原理、换档锁装置结构及原理 教学过程与内容6.3 同步器普通齿轮变速器的换档方式有三种：p 直齿滑动齿轮p 接合套p 同步器一、同步器的功用1. 功用使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间；且防止在同步前啮合而产生换档冲击。2. 无同步器的换档过程以高、低档互换介绍如何换档。二、 同步器的构造与工作原理p 分类：锁环式和锁销式同步器。1. 锁环式惯性同步器先观看录像。 1) 构造2) 工作原理a. 空档时b. 挂档c. 锁止d. 同步挂档3) 装配要点4) 同步器的检修将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙a，如果不符合规定，应更换同步环。 6.4 手动变速器操纵机构一、直接操纵式二、远距离操纵式三、换档锁装置对操纵机构的要求：a) 要有自锁装置，防止自动脱档或挂档；b) 要有互锁装置，防止同时挂上两个档位；c) 要有倒档锁装置，防止误挂倒档。1. 自锁装置p 自锁钢球与自锁弹簧齿端倒斜面减薄齿2. 互锁装置BJ2020的自锁、互锁装置3. 倒档锁装置作业预习自动变速器教学小结课题（项目）分动器及手动变速器常见故障课时2教学目标方法手段教学目标：1. 掌握分动器的基本结构和各档动力传动路线；2. 掌握手动变速器的常见故障诊断与排除。教学方法：讲授与互动教学手段：PPT重点难点教学重点：手动变速器的常见故障诊断与排除教学难点：常见故障的排除 教学过程与内容7.1 分动器一、使用原则v 未先接上前桥，不得挂入低速档；v 未先退出低速档，不得摘下前桥。二、结构原理7.2 手动变速器的故障诊断变速器的常见故障包括：v 跳档v 乱档v 挂档困难v 异响v 发热v 漏油1. 异响v 空档异响：1) 现象 发动机怠速运转，变速器处于空档时有异响，踩下离合器踏板异响消失。2) 原因a. 发动机曲轴与变速器一轴不同轴；b. 一轴后轴承、二轴前轴承、中间轴轴承磨损过度、缺油；c. 常啮合齿轮磨损过度、损伤或啮合不良；d. 轴承松旷、损坏，齿轮轴向间隙大；e. 拨叉与接合套间隙过大。v 挂档后异响1) 现象 汽车行驶时，变速器发出不正常响声，且随着车速的增加而提高。2) 原因a. 各轴弯曲变形；b. 各轴承磨损过度、松旷或缺油；c. 齿轮损伤等导致啮合不良；2. 跳档1) 现象 汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。2) 原因a. 相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成锥形。b. 自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。c. 操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全长。d. 轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向窜动。3. 挂档困难1) 现象 不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。2) 原因a. 离合器分离不彻底；b. 同步器故障；c. 拨叉轴弯曲变形；d. 自锁或互锁钢球损坏；e. 变速杆等故障。4. 乱档1) 现象 在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档位。2) 原因a. 互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；b. 变速杆下端、球头定位部分磨损过大；作业齿轮导致手动变速器的故障分析教学小结结合故障诊断与排除过程复习手动变速器的构造及原理课题（项目）自动变速器基本组成及液力变矩器课时2教学目标方法手段教学目标：1. 了解自动变速器的分类、基本组成和工作原理；2. 掌握液力变矩器的结构、原理和故障诊断与检修。教学方法：讲授与讨论教学手段：PPT重点难点教学重点：液力变矩器的结构与原理 教学难点：液力变矩器的原理与特性 教学过程与内容自动变速器的发展v 自动变速器发展经历了三个阶段:v 一、液力控制变速器v 二、电子控制变速器v 三、无级变速器8.1 自动变速器概述一、自动变速器的分类1. 按结构和控制方式1) 机械式自动变速器，简称AMT(Automated Mechanical Transmission)2) 无级自动变速器，简称CVT(Continuously Variable Transmission)3) 液力式自动变速器v 按控制方式：液控自动变速器和电控自动变速器v 按机械变速器结构：行星齿轮变速器和非行星齿轮变速器2按车辆的驱动方式分1) 自动变速器(Automatic Transmission)2) 自动变速驱动桥(Automatic Transaxle)二、自动变速器基本组成和工作原理1. 基本组成包括液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置等。2. 基本原理1) 液控自动变速器2) 电控自动变速器四、自动变速器选档杆的使用1. 选档杆的布置8.2 液力变矩器准备知识：液力偶合器的结构、组成包括主动的泵轮、从动的涡轮和工作介质ATF油。液力偶合器的油液流动v 总结 只有存在环流运动时才能传递动力； 只有存在转速差（nbnw）才能存在环流运动； nW nw，ATF流向导轮正面，TD0，TW=TB+TDb. nw0，接近0.85nB时，ATF与导轮叶片相切，TD=0，Tw=TBc. nwnB，ATF流向导轮背面，TD1 低速档2) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n20，故传动比 i31n3/n1 1 /(1)1 高速档4) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n10，故传动比 i32n3/n2 /(1)1 超速档5) 行星架制动，太阳轮主动，齿圈从动，则n30，故传动比 i12n1/n285%时，在当前档位降一档。 液控：通过节气门阀下的降档柱塞的动作来实现。 电控：通过加速踏板后的KD（Kick Down）开关控制。6. 速控阀（调速器、速度调压阀）v 功用：产生与车速成正比的控制油压（速控油压），传给换档阀，以便控制换档。 如果油压高，则换档车速提前； 如果油压低，则换档车速滞后。v 检查：车速18mph，油压18psi； 车速56mph，油压45psi。如果不符合，原因：速控阀、主油压、速控液压通路7. 手动阀（手控阀、手动换档阀）功用：与选档杆相连，以控制各档位油路的转换。8. 换档阀功用：控制档位油路的转换，以控制两个档位的转换。作业齿轮导致手动变速器的故障分析教学小结课题（项目）电子控制系统 课时2教学目标方法手段教学目标：1. 掌握电子控制系统的基本组成和工作原理；2. 掌握电子控制系统的检查和故障诊断。教学方法：讲授与互动教学手段：PPT重点难点教学重点：电子控制系统的基本组成和工作原理教学难点：电子控制系统的基本组成和工作原理教学过程与内容电子控制系统概述一、电子控制系统基本组成1. 传感器2. 电子控制单元（ECU）3. 执行机构二、电控与液控自动变速器的区别1. 换挡阀的控制1) 液控：速控油压和节气门油压2) 电控：换挡电磁阀2. 主油压的调控1) 液控：节气门阀2) 电控：主油压电磁阀电子控制系统主要组成和工作原理一、传感器1. 节气门位置传感器 (TPS) 1) 结构和原理2) 检修a. 元件检测拔下传感器连接器插头，测量各端子之间的电阻值。如果电阻值不正常，应更换节气门位置传感器。节气门开度VTAEIDLEVCE全闭0.2-0.8k0固定值全开2.8-8.0k固定值从全闭到全开逐渐增大固定值b. 在线检测 打开点火开关，不必起动发动机； 测量各端子之间的电压。如果电阻值不正常，应更换节气门位置传感器。2. 车速传感器(VSS)1) 概述 车速传感器的类型 电磁式 舌簧开关式 光电式 车速传感器的位置 位于输出轴：1#车速传感器（后备车速传感器） 位于车速里程表：2#车速传感器（主车速传感器）车速传感器的控制如果两个车速信号均正确，来自2号车速传感器的信号在与1号车速传感器的输出比较以后，用于换档正时控制。如果2号车速传感器的信号是错误的，ECU立即停止使用该信号，改变使用来自1号车速传感器的信号换档正时。 检修 外观检查，检查转子是否有断齿、脏污等情况；检查间隙是否正确。 关闭点火开关，拔下传感器插头，用欧姆表测量电磁线圈电阻，一般为300-1500； 用交流电压表2V挡测量输出电压；起动时应高于0.1V，运转时应为0.4-0.8V； 用示波器检测输出信号波形。3. 模式选择开关4. 空档起动开关5. OD开关6. 制动灯开关二、执行器1. 组成 换档电磁阀：1、2电磁阀 锁止离合器电磁阀：3电磁阀 调压电磁阀：4电磁阀2. 电磁阀结构、原理3. 电控换档阀原理三、ECU1. 换档时刻控制 节气门开度越大，升档和降档的车速越高；反之，亦然。2. 主油压控制 节气门开度越大，主油压越大； 倒档主油压高于前进档主油压； 换档时降低主油压； 油温较低时，主油压也较低；油温过低时，主油压为最大主油压；3. 实效保护模式四、电控自动变速器换档原理1)D1档（电磁阀No.1通电，No.2断电，C0、C1、F0、F2工作）电磁阀No.1通电，C0工作，B0不工作；手动阀处于D位置，C1工作前进档离合器；电磁阀No.2断电，防止B2工作。2)D2档（电磁阀No.1、No.2都通电，C0、C1、B2、F0、F1工作）电磁阀No.1通电，C0工作，B0不工作；手动阀处于D位置，C1工作前进档离合器；电磁阀No.2通电，B2工作。3)D3档（电磁阀No.1断电，No.2通电，C0、C1、C2、B2、F0工作）电磁阀No.1断电，C2工作；电磁阀No.2通电，B2工作，C0工作；手动阀处于D位置，C1工作前进档离合器。4)D4档（电磁阀No.1、No.2都断电，C1、C2、B0、B2工作）手动阀处于D位置，C1工作前进档离合器；电磁阀No.1断电，C2工作；电磁阀No.2断电，B0工作，B2工作；作业教学小结课题（项目）自动变速器使用及故障诊断课时2教学目标方法手段教学目标：1.掌握自动变速器的使用2. 掌握自动变速器的故障诊断与检修。教学方法：讲授与互动教学手段：PPT重点难点教学重点：自动变速器的使用教学难点：无 教学过程与内容自动变速器的使用一、ATF的功用v 作为液力变矩器的工作介质，传递动力v 作为换档控制系统的液压油v 对行星齿轮变速器及换档执行元件进行润滑v 清洁零件表面v 冷却零件表面二、ATF的正确选用按照厂家的推荐。三、档位使用v 选择正确的档位和顺序v 收油门有利于升档v 加速回档四、自动变速器使用注意事项v 起动发动机前，应先将选档杆置于N或P位；起步时，先踩下制动踏板，将选档杆置于D或R位，然后放松制动踏板，并踩下加速踏板，使汽车平稳起步；停车时，车辆停稳后，应将选档杆置于P位。v 挂倒档时，应在车辆停稳后进行。v 拖车时要求，车速慢、距离短。v 加注ATF不能过多，也不能过少。自动变速器的故障诊断与检修一、故障诊断与检修注意事项v 诊断、检修时要由简入繁，由表及里；v 要根据厂家推荐的程序进行；v 拆卸自动变速器时应先清洗外部；v 分解时应将零部件按原顺序放好；v 液压件及油路应用同型号的ATF清洗，油路用压缩空气吹通，不能用抹布擦拭；v 零部件装配时应涂抹ATF。v 更换新的离合器片或制动器片等应在装配前放入ATF中浸泡15min以上。二、故障诊断与检修程序液控和电控自动变速器故障诊断与检修的程序不同。v 液控自动变速器故障诊断与检修的程序 初步检查 失速试验 油压试验 换档迟滞试验 道路试验 零部件拆卸检查v 电控自动变速器故障诊断与检修的程序 初步检查 读取故障码 手动换档试验 失速试验 油压试验 换档迟滞试验 道路试验 电控系统检查 车上和车下修理1. 初步检查v ATF检查和更换v 变速器漏油检查v 节气门拉索检查和调整v 选档杆位置检查和调整v 档位开关检查和调整v 发动机怠速检查和调整2. 失速试验v 目的：检查发动机的总体性能和自动变速器执行元件的工作性能。v 注意事项： 在正常油温（5080）下进行； 试验不能超过5s； 试验车辆前后空旷、无人； 行车制动和驻车制动可靠，车轮前后用三角木掩住；v 试验方法、步骤： 起动发动机，运转到正常工作温度； 车轮前后用三角木掩住； 踩下（拉起）驻车制动器； 左脚踩下制动踏板； 起动发动机，将选档杆置于D位； 右脚将加速踏板踩到底，迅速读出发动机转速，即为失速转速； 在R档进行相同的试验。失速转速一般为2200150rpm。失速试验分析：3. 油压试验 行驶车辆使水温、油温正常； 发动机熄火，车辆可靠驻停； 连接主油压测试口和油压表； 起动发动机，怠速运转； 左脚踩下制动踏板，选档杆置于D位； 测量怠速时的主油压； 踩下加速踏板，测量失速转速时的最大主油压； 用相同的方法测量R位时的主油压。4. 换档迟滞试验v 目的：用于检查C0、C1、C2、B3的工作情况。v 注意事项： 在正常油温（5080）时进行； 确保每次试验之间至少有1分钟间隔； 进行3次试验取平均值。v 方法步骤： 可靠驻车； 起动发动机并检查怠速； 将选档杆由N位换到D位，用秒表测量从换档开始感觉振动的时间。用同样方法测量NR位的滞后时间。ND，应少于1.2秒NR，应少于1.5秒5. 道路试验用于检查自动变速器的总体工作情况。注意：在正常工作油温下进行该试验（50-80）1) D位道路试验选档杆换入D位，将加速踏板保持在某固定位置。检查：a. 12，23及3O/D档应该出现，并且升档点应与自动换档表相吻合。 提示：在冷却水温度低于60(140F)时，不会有O/D升档及锁止动作。故障分析：v 无12升档：2号电磁阀卡住、12换档阀卡住。v 无23升档：1号电磁阀卡住、23换档阀卡住。v 无3O/D升档：34换档阀卡住。v 换档点不正常：节气门阀（节气门位置传感器）、1-2换档阀、2-3换档阀，3-4换档阀等发生故障。v 锁止不正常：锁止电磁阀卡住、锁定继动阀卡住。6. 手动换档试验v 目的：用于判断故障是来自电控系统还是机械系统。v 方法步骤： 脱开换档电磁阀配线连接器； 将选档杆置于各个位置，检查档位是否与下表所列情况相同；如果出现异常，说明故障在机械系统。三、电控系统故障诊断与检修 如果电控系统出现故障后，黄色的故障警告灯(MIL)会点亮。MIL如何点亮？v TOYOTA：OD OFF一直亮v HONDA： D4一直亮v NISSAN： POWER闪8秒v GM： Service Engine Soon亮（Engine和AT的电脑合称 为PCM）v BMW： 在信息区出现TRANS PROGRAM且档位指示灯不亮v AUDI： P、R、N、D、3、2、1全亮如何读取故障码？v TOYOTA：跨接TE1和E1v HONDA：跨接双头诊断座（在副驾驶面板下）v NISSAN： a. 置入D位，按下OD开关使OD灯亮，点火开关关闭2秒； b. 打开点火开关，置入2位，使OD灯灭； c. 置入1位，OD灯亮，加速踏板踩到底，松开； d. 从POWER灯闪烁读取故障码。v GM： 非OBD的12pin：跨接A和B，打开点火开关。 OBD：由仪器读取。v BMW、AUDI：用仪器读取。如何清除故障码？v 拆下蓄电池负极搭铁线10s以上；v 拆下ECT ECU 10s以上。v 拆下ECT ECU主保险丝10s以上；v 用仪器清除。作业教学小结课题（项目）项目13：万向传动装置结构、原理、故障诊断与检修 课时2教学目标方法手段教学目标：1. 能够说出并认识汽车上常见的万向节。2. 能够正确拆装万向传动装置。3. 能够正确检查万向传动装置。4. 能够说出并判断常见故障现象、原因。教学方法：讲授与互动教学手段：PPT重点难点教学重点：液控自动变速器的油路分析。教学难点：各阀体的结构与控制 教学过程与内容13.1 万向传动装置的功用、组成和应用一、什么是万向传动装置二、功用在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。三、组成n 万向节n 传动轴n 中间支承四、在汽车上的应用1. 变速器与驱动桥之间（42）2. 变速器与分动器，分动器与驱动桥之间3. 转向驱动桥的内、外半轴之间4. 断开式驱动桥的半轴之间 5. 转向机构中的转向轴与转向器之间 13.2 万向节万向节分类刚性万向节不等速万向节等速万向节准等速万向节挠性万向节十字轴式三销轴式、双联式球叉式、球笼式一、 十字轴式万向节1. 构造结构特点： 轴承定位 盖板式 挡圈式 轴承润滑 油嘴 十字轴中空 轴端凹槽 密封装置 油封2. 检修1) 检查滚针轴承，如果滚针断裂、油封失效，应更换新件。2) 检查十字轴轴颈磨损、压痕剥落等情况。十字轴轴颈轻微磨损、轻微压痕或剥落，仍可继续使用，如果轴颈磨损过甚、严重压痕(深度超过0.1mm)或严重剥落时，应予以更换。3) 检查万向节叉不得有裂纹或其他严重损伤，否则更换新件。4) 万向节装配完毕后，可用手扳动十字轴进行检验，以转动自如没有松旷感觉为合适。若装配过紧或过松，应查明原因，必要时应拆检及重新装配。3. 速度特性 不等速特性：单个十字轴万向节在有夹角的传动中，当主动轴等角速转动，从动轴是不等角速转动的。1) 分析图刚性万向节的速度特性a) 在垂直位置 b) 主动叉在水平位置 1一主动叉轴 2一从动叉轴 3一十字油轴 4十字轴旋转半径（rOA0B） 2) 危害：产生扭转振动，使部件产生附加交变载荷，寿命降低。如何实现等速传动？3) 实现等速传动的条件第一个万向节两轴间的夹角1等于第二个万向节两轴间的夹角2 ；第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉处在同一平面内。作业简述自动变速器的液控原理教学小结讲述过于抽象，缺乏实物直观性课题（项目）项目14：驱动桥的结构、原理、检修、调整 课时2教学目标方法手段教学目标：1. 掌握主减速器、差速器、半轴、桥壳的功用2. 了解驱动桥及其主要部件的类型3. 熟练拆装、检查、调整驱动桥4. 掌握各类主减速器、差速器的工作原理教学方法：讲授与互动教学手段：PPT重点难点教学重点：主减速器、差速器的工作原理 教学难点：防滑差速器的结构与工作原理 教学过程与内容一、驱动桥的组成包括主减速器、差速器、半轴、桥壳等。二、功用将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮，并经降速增矩、改变动力传动方向，使汽车行驶，而且允许左右驱动车轮以不同的转速旋转。三、分类1. 整体式驱动桥：桥壳是整体的，与非独立悬架配用。 2. 断开式驱动桥：桥壳分段以铰链连接，与独立悬架配用。 14.2 主减速器一、概述1. 功用1) 将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。2) 在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速。3) 对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90。2. 分类n 单级式、双级式(包括轮边减速器)n 单速式、双速式n 圆柱齿轮式、螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式二、单级主减速器1. 桑塔纳2000单级主减速器1) 结构组成2) 工作情况14.3 差速器一、差速器功用、类型1. 功用 把主减速器的动力传给左右半轴，并允许左右车轮以不同的转速旋转，使左右驱动轮相对地面纯滚动而不是滑动。n 车轮的运动状态： 滚动：v=r 滑动：v0，=0滑移；0，v=0滑转 边滚边滑：vr边滚边滑移；v0，n2=0，为什么？ 三、防滑差速器1. 强制锁止差速器2. 摩擦片式差速器一、半轴1. 结构 实心轴，内端有花键，与半轴齿轮相连，外端有凸缘，与轮毂相连。2. 支承形式1) 全浮式支承：半轴 两端只承受转矩，不 承受支反力和弯矩。 2) 半浮式支承：半轴内端不受弯矩，外端承受弯矩。 二、桥壳1. 功用：安装主减速器、差速器、半轴、轮毂、悬架，并承受来自地面各种力的作用。 2. 分类：n 整体式桥壳作业在坏路面行驶时，汽车的通过性差。如左侧车轮陷于泥泞路面，右侧车轮位于良好路面，n10，n2=0，为什么？ 教学小结