第三章 液力耦合器和液力变矩器

1、广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案编号：NGQD-0707-09 版本号：A/1 页 码：1 编制/时间：曾荣军2013-9-6 审核/时间： 批准/时间：课 程名 称自动变速器课题第三章 液力耦合器和液力变矩器授 课班 级1158授课日期2013.9授课时数2学时教 学类 型理论授新教学方法讲授、提问、演示教材及参考资料汽车自动变速器原理与维修 中国劳动出版社第二版教 学目 标1. 了解液力耦合器的结构和工作原理和液力变矩器的功用。2、掌握单向离合器和锁止离合器的功用和工作原理。教学重难点及其突出方法、化解方法1、教学重点和突出方法：播放一段自动变速器液力耦合器和变矩

2、器的视频资料，使学生对液力耦合器和变矩器有一个初步的大概的了解。2、教学难点和化解方法：通过视频播放及讲解进行化解本章节教学中的难点。教 学准 备多媒体图片、视频素材教 学对 象分 析1158是汽车维修专业的大专班，大多数都是高中毕业，基础较好，具有一定的分析能力，而且，已学过了汽车发动机、底盘、电气、电控发动机等课程，具有一定的专业技能。教学过程中结合手动变速器的变档原理进行讲解。教学总结1、 让学生首先要明白液力耦合器和液力变矩器有什么作用。2、 搞清楚液力耦合器和液力变矩器的工作原理。3、 锁止离合器在什么情况下起作用，什么情况下不起作用。布置作业教材P20页第一大题教 学反 思广东省南

3、方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案编制/时间：2013/9/7 页 码：10 教 学 活 动教学流程内 容教学手段教师活动和学生活动评价方法与评价材料时间分配组织教学1. 检查学生课前准备情况。2. 上课起立，师生互致问候。3. 点名、检查学生出勤并记录，完成教学准备工作。组织号召清点人数并将出勤情况记录在学生考勤表上，整顿课堂纪律。学生举手应答考勤表3分钟复习旧课复习上节课所学的知识：1. 自动变速器的组成。提问教师提问第一个问题，根据花名册上的名单随机点名回答问题。根据花名册名单点名让学生回答自动变速器由哪几个部分组成？记录平时成绩。根据学生回答的内容进行评价3分钟课程导入

4、播放液力耦合器和液力变矩器工作视频引入本节课的主题：液力耦合器和液力变矩器的结构及工作原理。讲授教师根据前述内容导入本节的内容知识：先讲解液力耦合器的结构及作用，后讲解液力变矩器的结构及工作原理。观察同学们对本节课知识的需求程度4分钟理论授新液力耦合器功用：传递转矩，但不能改变转矩的大小。组成：泵轮、涡轮板书、讲授教师板书过后，讲解液力耦合器的公用及组成。学生认真听讲，教师根据情况提出一些问题让学生进行回答。耦合器对变速器的使用寿命有什么影响5分钟液力变矩器的功用和组成液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF）为工作介质，主要完成以下功用：(1) 传递转矩。(2) 无级变速

5、。(3) 自动离合。(4) 驱动油泵。液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来描述，用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮，导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于锁止离合器。板书、讲解、展示、提示板书、讲解、展示、提示教师通过板书和视频讲解液力变矩器的功用和组成。同时注意和学生之间的互动。教师通过板书和视频讲解液力变矩器的功用和组成。同时注意和学生之间的互动。注意：液力耦合器对力矩没有放

6、大作用，而液力变矩器可以将力矩放大到2倍左右。教师提示，学生能讲出每种电能表的作用10分钟20分钟理论授新锁止离合器锁止离合器可以将泵轮和涡轮直接连接起来，即将发动机与机械变速器直接连接起来，这样减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高了传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF油过热。板书、讲解、展示、提示通过播放视频，说明锁止离合器在发动机低速时不起作用，在高速时才起作用。教师对比低、高速时讲解锁止离合器的工作情况10分钟单向离合器的工作原理 单向离合器的组成：由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。2) 工作原理：当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不

7、锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。板书、讲解、提问、提示视频演示单向离合器的工作原理重点比较正转和反转时楔块的移动方向。15分钟板书、讲解、实物教学演示加提问和解答相结合。提问、解答15分钟板 书 设 计3、液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来描述，用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。4、单向离合器的工作原理工作原理：当内座圈固定时，外座

8、圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。5、锁止离合器锁止离合器简称TCC，是英文Torque Converter Clutch的缩写。锁止离合器可以将泵轮和涡轮直接连接起来，即将发动机与机械变速器直接连接起来，这样减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高了传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF油过热。 1、液力耦合器功用：传递转矩，但不能改变转矩的大小。组成：泵轮、涡轮工作原理：从能量转换角度讲，由曲轴输入的机械能转变为ATF的动能，再

9、由ATF的动能转变为涡轮的机械能。2、液力变矩器的功用和组成2.1功用液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF）为工作介质，主要完成以下功用：(1) 传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。(2) 无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。(3) 自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。(4) 驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力

10、变矩器壳体驱动的。讲义一、引入新课题我们已经知道在发动机和手动变速器之间有离合器总成。而在发动机和自动变速器之间是没有离合器总成的，液力变矩器正好处于离合器总成的位置，液力变矩器是否要完成离合器的功用呢？它与离合器相比较有哪些不同呢？带着这些问题我们进入下面课程的学习。二、教学内容1、液力耦合器功用：传递转矩，但不能改变转矩的大小。组成：泵轮、涡轮工作原理：从能量转换角度讲，由曲轴输入的机械能转变为ATF的动能，再由ATF的动能转变为涡轮的机械能。2、液力变矩器的功用和组成2.1功用液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF）为工作介质，主要完成以下功用：(1) 传递转矩。发

11、动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。(2) 无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。(3) 自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。(4) 驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩器壳体驱动的。同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系过载。2.2组成如图21所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器

12、。也有的采用两个导轮，则称为四元件液力变矩器。图2-1液力变矩器的组成B泵轮 W涡轮 D导轮 1输入轴 2输出轴 3导轮轴 4变矩器壳3、液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来描述，用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮，导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于锁止离合器。图2-2液力变矩器的工作模型3.1动力的传递液力变矩器工作时，壳体内充满ATF，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转

13、，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片；如果作用在涡轮叶片上冲击力大于作用在涡轮上阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成如图23所示的循环流动。提示：涡轮的阻力包括ATF油的摩擦阻力、与涡轮相联系的各元件的运动阻力等。图2-3 ATF在液力变矩器中的循环流动1涡轮 2导轮 3泵轮 4油流我们把从泵轮、涡轮、导轮又到泵轮的液体流动叫涡流。自动变速器油在进行涡流的同时，又绕曲轴中心线旋转，我们把液体绕轴线旋转的流动，称为环流。总结：液力变矩器要想能够传递转矩，必须要有ATF冲击到涡轮的叶片，即泵轮与涡轮之间一定要有转速差（泵轮转速大于涡轮转速）。3.2转矩的放大在泵轮与涡轮的转速差较大的情况下，由涡轮甩出的ATF以逆时针方向冲击导轮叶片，如图23所示，此时导轮是固定不动的，因为导轮上装有单向离合器，它可以防止导轮逆时针转动。导轮的叶片形状使得ATF的流向改变为顺时针方向流回泵轮，即与泵轮的旋转方向相同。泵轮将来自发动机和从涡轮回流的能量一起传递给涡轮，使涡轮输出转矩增大。液力变矩器的转矩放大倍数一般