案例四项目二自动为变速器液力变矩器功用结构和工作原理

1、汽车底盘电控技术课程（理论）教学任务书课程管理系（部）：机电工程 教研室：汽车检测 任课教师：邓家林班级授课闩期授课地点课时汽电12014汽检1203课题案例一、汽车自动为变速器系统故障诊断及排除 项目二：汽车自动变速器结构与原理（一）教学0标1）了解自动变速器的功能及结构；2）了解变速器识别编码及型号的表示方法；3）识别自动变速器的类型；4）熟悉维修手册的使用方法；5）学会对开汽车自动变速系统进行检测；6）学会汽车自动变速器系统的诊断流程。教学任务一、组织教学 考勤二、导入：提问？三、教学a容：一）自动变速器结构组成；1. 汽车自动变速器结构类型2. 汽车自动变速器结构组成二）自动变速器液力

2、变矩器工作原理；1. 汽车自动变速器液力偶合器2. 汽车自动变速器液力变矩器三）自动变速器锁止离合器工作原理；1. 自动变速器液力偶合器2. 自动变速器液力变矩器考核a容与 评价标准一、考勤；二、提问：抽5%;试题？汽车底盘电控技术课程（实践）教学任务书课程管理系（部）：机电工程 教研室：汽车检测 任课教师：邓家林班级授课闩期授课地点课时汽电12014汽检1203课题实训四：汽车自动变速器拆装，离合器故障分析诊断教学0标1）熟悉维修手册的使用方法；2）学会对维修中零件的订购、资料查查询；3）学会自动变速器用油知识。5）培养学生相互沟通能力；6）培养学生团队协作的能力；7）培养学生的思维修能力；

3、教学任务一、组织教学 考勤二、导入：提问？三、教学a容：1. 练习査询三大车系的汽车维修手册；2. 借助汽车维修手册，掌握汽车防抱死制动系统出现的常见故障现象及分析其原因，并且可以进行一定程度的检修操作；3. 使用汽车万用表检测防抱死制动系统的电控元件性能及电路状况；4. 使用汽车示波器检测防抱死制动系统的电控元件性能及分析波形；5. 使用解码仪诊断制动防抱死系统的常见故障及排除考核内容与 评价标准一、考勤，二、完成学习工单备课纸2013 年级 汽电1201/检举1203 班 1 周星期 p课题项目二：汽车自动变速器结构与原理（一）课时4节教学目的1）了解自动变速器的功能及结构；2）了解变速器

4、识别编码及型号的表示方法；3）识别自动变速器的类型；4）熟悉维修手册的使用方法；5）学会对开汽车自动变速系统进行检测；6）学会汽车自动变速器系统的诊断流程。重点汽车abs系统故障诊断方法难点学会汽车abs系统的诊断流程教学方法1、课堂讨论2、现场示范3、小结讲评课型理实一体作业教后附记课时分配 教学方法教学a容组织教学3分钟课前思考5分钟组织教学：考勤课程导入：提问：讲述你所知道现在车上汽车制动系统的技术？教学内容：项目二：汽车自动变速器结构与原理（一）汽车自动变速器结构类型一、自动变速器结构类型1、自动变速器挽档手柄的使用换档手柄一般设有p停车档、n空档、d前进档、r倒档、s和l前进 低档和

5、o/d超速档开关，有的自动变速器换档手柄设有p、r、n、od、3、2、1裆。其中od裆为超速裆，3、2、1档为低速档，自动变速器换档手柄的位罝与自动变速器本身所处的裆位是不同的。换档手柄只能改变自动变速器 阀体总成中手动阀的位置，而自动变速器本身的档位则由换档执行机构的动 作决定，换档执行机构又由电子控制单元(ecu)根据车速、节气门开度等信号 控制进行工作。换挡操纵手柄通常有rv个位置 p位：停车位 r位：倒挡位 n位：空挡位 d (d4)位:前进位 3 (d3)位：高速发动机制动挡 2 (s或闭锁挡)位：中速发动机制动挡 l位(1位或闭锁挡)：低速发动机制动挡 1)换档手柄在不同位置的功能

6、(1) p停车档自动变速器停车档位于换档手柄的前方，当换档手柄处在p档位置时， 自动变速器的停车锁定机构将变速器的输出轴锁住，使驱动轮不能转动，可 防止车辆移动，这吋换档执行机构使变速器处在空档状态。当换档手柄置入 其他档位时，停车锁定机构被解除锁定。(2) r倒档自动变速器换档手柄在r位置时，自动变速器处在倒档，这时液压系统 倒档油路被接通，驱动轮反转，实现倒档行驶。(3) n空档换档手柄处于n档位置时，换档执行机构的动作和停车档相同，自动变 速器行星齿轮机构空转，处于空档状态。这时，发动机的动力经输入轴传入 自动变速器，只能使各齿轮空转，输出轴没有动力输出。发动机只有在换档手柄处位于p档或

7、n档位賈时，汽车才能起动。该功 能依靠空档起动开关来实现，0的是为了为起动时变速器不拃入前进或倒档 屮，保证安全。(4) d前进档当换档手柄处于d档位置时，液压系统根据节气门位置信号和车速信号 等自动接通相应的前进裆油路，行星齿轮机构仵换档执行机构的控制下得到 相应的传动比。车辆在行驶过程中，随着负载和车速的变化，在前进裆中自 动升降档，实现自动变速。换档手柄在该档位置时，4前进档的自动变速器可 以实现4个不同传动比的档位，即1、2、3档和超速档。其中，1档传动比最大; 2档次之；3档为直接档，传动比为1;超速档传动比小于1。2档当自动变速器换档手柄处在2档位置时，液压系统只能接通前进档中的1

8、、 2档油路，自动变速器只能在这两个档位间自动换档，不能升入更高的档位。 其中2裆为发动机制动档，使汽车获得发动机的制动效果。1档当换档手柄处在1档位置时，车辆只能在该档位行驶而无法升入高档。1 档为低速时发动机制动档，这时发动机的制动作用更强，该档一般多用于山 区行驶、爬陡坡或下坡吋，能有效地利用发动机的制动作用来稳定车速，以 确保行驶安全。（7s和l前进低档有些自动变速器换档位置设有s和l档位。换档手柄在s档位置吋，自 动变速器只在1、2、3档之间自动变换；当换档手柄在l档位置时，自动变速 器只能在1档或只能在1、2档之间变换。有些车型，自动变速器标有01）、3、2、1档位，其中0d为超速

9、档。当 换档手柄在0d档位賈时，自动变速器可在14档之间自动变换；当换档手柄 在3档位置时，自动变速器可在13档之间自动变换；当换档手柄在2裆位置 时，自动变速器可在1档与2档之间自动变换；换档手柄在1档位置时，自动变 速器只能以1档工作。2） 0d超速档开关的使用0d超速档开关用来控制自动变速器的超速档，它一般安装在换档手柄或 仪表板上。对于具有4个前进档的自动变速器来说，其4裆通常是传动比小于1 的超速档。当把0d开关打开后，如果换档手柄在d档位，自动变速器随车速 的提高而升档时，最高可升到4档，即超速档；当0d开关处在off位置时， 自动变速器最岛只能升到3档。0d开关处在off位置时，

10、表示01）开关关闭， 超速档控制开关被断开，仪表板上的“0d off”指示灯随之亮起，表示已经 限制超速档的使用。2、汽车自动变速器分类汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是液力自动变速器（at）,机械 式无级变速器（ctt）、电控机械式a动变速器（amt）、双离合自动变速器（dual clutch transmissiondct）o轿车普遍使用的是at, at儿乎成为自动变速 器的代名词。二、自动变速器结构组成at是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿 轮组合的方式來达到变速变矩。其中液力变扭器是at最重要的部件，它巾泵 轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作

11、用。1、液力变矩器泵轮涡轮苗壳体导轮及单离合盎总成轴承焊接的殺2、行星齿轮机构3、液压操纵系统液力变矩器工作原理一、汽车自动变速器液力偶合器液力耦合器又称液力联轴器，是一种川來将动力源（通常是发动机或电机） 与工作机连接起來传递旋转动力的机械装置。曾应用于汽车中的自动变速器, 在海事和重工业中也有着广泛的应用。一）液力偶合器的组成 主动元件：泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。从动元件：涡轮：涡轮连接在从动轴上。在泵轮与涡轮上，均径向焊接带有一定弯度的叶片，用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内圆有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液循环。二）液力偶合器工作原理（1）“涡流”的产生当泵轮随飞轮

12、转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向 外缘流动，外缘油压高于内缘油压，汕液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，乂从涡 轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流， 称为“涡流”。（2）环流的产生因涡流的产生，液体冲叫涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴 旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩 大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。泵轮b涡轮*三）液力偶合器工作特性：涡轮的扭矩（mw）和泵轮的扭矩（mb）的关系式为：mv mb液力構合器的传动效率n =nw/n b =mwnw/m b n b

13、 , 0 =nw/n b =i（m b =mw）当i=l时n =100%,但最高效率只可达97%左右。四）液力偶合器的缺点：液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起液力联轴离合器的作用。因此， 汽车上很少采用。它不能使发动机与传动系彻底分离，力解决换挡m题，在液力偶合器和 机械变速器之间还需安装一个换挡用变速器，从而加了传动系重量及纵向尺 寸，所以换用液力变矩器。二、自动变速器液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，连接在发动机的飞轮上，其作用 与采用手动变速器的汽车屮的离合器相似。它利用油液循环流动过程屮动能 的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的 变化，在一定范围

14、内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速 增扭功能。一）变矩器安装的位置识别torque converter自动变速驱动桥rear wheel drive layout自动变速器二）液力变矩器的组成主要由泵轮（b）、涡轮（w）、导轮（d）组成。在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单 向离合器，单向固定在输出轴上。（可顺转，不能逆转）泵轮与壳连成一体为主动元件；壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮固定套固定在变速 器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时针方向转动，而不能逆时针方向转动。

15、1、泵轮泵轮在变矩器壳体内，许多曲而叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安 装有导环，提供一通道使atf流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的atf依靠离心力向外冲 出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，巾泵轮向外喷射的八tt 的速度也随着升高。2、涡轮涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮 的叶片。涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的叶片与泵轮的叶 片相对而设，互间保持非常小的间隙。3、导轮导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴上，通 过单向离合器固定于变速器壳体上。导轮上的单向离合器可以锁住导

16、轮以防止反向转动。这样，导轮根据工 作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。导轮的作用是：在汽车起步和低速行驶时，增大变速器输入的扭矩。三）液力变矩器中三个元件的功用：泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能；涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能；导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用。 除此以外还有两个很重要的元件，导轮、单向离合器和锁止离合器四）液力变矩器的工作原理液力变矩器涡流与环流1、增矩过程:mw=mb+md,偶合点:mw=mb2、减矩过程：mt=mp-ms （导轮不转）mt=mp（加装单向离合器后，导轮转动）bdv7小小、厂五）液力变矩器的工作特性定义：当

17、发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速和转矩也一定时，涡轮 与泵轮之间的转矩比、转速比、和传动效率三者的变化规律。转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速六）液力变矩器的工作特性分析分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（mw ）不仅有泵轮施加给 涡轮的扭矩（mb）,还有导轮的反作用力矩（md），即:mw=mb+md。a. 当nw=o. 85 nb时，此时nbnw,油液速度vc流向导轮的正面，md0, mw=mb+md ,可见mwmb ,起变扭作用。b. 当nw=0.85nb时,油液速度vc与导轮叶片相切，md=o, mw=mb , 为偶合器（液力联轴器）。此转速称为“偶合工作点”。c. 当nwnb吋，油液速度vc流向导轮的背面，md为负值，导轮欲随 泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故mw = mb-md。d. 当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭姐的传递。故nw的增 大是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。锁止离合器工作原理一、锁止离合器结构类型变矩器的锁止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接，而锁止离合器片 与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的活塞在汕压的作用下，可以将多