自动变速器教案

自动变速器教案一、教学目标1.知识与技能目标学生能够理解自动变速器的基本组成和工作原理。熟悉常见自动变速器的类型及其特点。掌握自动变速器的主要控制机构和换挡过程。学会分析自动变速器常见故障现象及诊断方法。2.过程与方法目标通过理论讲解、实物演示、视频播放等多种教学手段，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。组织学生进行小组讨论和案例分析，提高学生解决实际问题的能力和团队协作精神。3.情感态度与价值观目标激发学生对汽车自动变速器技术的兴趣，培养学生的创新意识和职业素养。让学生了解汽车技术的发展趋势，增强学生对汽车行业的认同感和责任感。

二、教学重难点1.教学重点自动变速器的工作原理和换挡过程。自动变速器主要控制机构的结构和工作原理。自动变速器常见故障的诊断方法。2.教学难点自动变速器复杂的液压控制系统和电子控制系统的工作原理。根据故障现象准确判断自动变速器故障部位和原因。

三、教学方法1.讲授法：讲解自动变速器的基本概念、组成结构、工作原理等基础知识，使学生对自动变速器有初步的认识。2.演示法：通过实物展示、模型演示、动画演示等方式，直观地展示自动变速器的内部结构和工作过程，帮助学生更好地理解。3.讨论法：组织学生进行小组讨论，针对自动变速器的相关问题展开交流和探讨，培养学生的思维能力和团队协作精神。4.案例分析法：选取实际的自动变速器故障案例，引导学生进行分析和诊断，提高学生解决实际问题的能力。

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）1.提问学生：现代汽车与传统汽车相比，在驾驶操作上有哪些明显的区别？引导学生思考自动变速器在其中所起的作用。2.播放一段汽车在城市道路中自动换挡行驶的视频，展示自动变速器给驾驶带来的便捷，激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题自动变速器。

（二）自动变速器概述（15分钟）1.讲解自动变速器的定义：自动变速器是一种能够根据发动机负荷和车速等工况自动选择合适挡位进行传动的汽车变速装置。2.介绍自动变速器的发展历程：从早期的液力机械式自动变速器到现在广泛应用的电子控制自动变速器，展示其技术的不断进步。3.分析自动变速器的优点：操作简便、换挡平顺、提高燃油经济性、降低驾驶员疲劳等，让学生了解自动变速器在汽车行业中的重要地位。

（三）自动变速器的组成与结构（25分钟）1.通过实物展示和模型讲解，介绍自动变速器的主要组成部分，包括液力变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统、电子控制系统等。液力变矩器：讲解其结构组成（泵轮、涡轮、导轮）和工作原理，即通过液体的动能传递实现无级变速，同时具有增扭作用。行星齿轮机构：介绍行星齿轮机构的基本结构（太阳轮、行星轮、齿圈、行星架）和不同的组合方式可以实现多种挡位传动。液压控制系统：讲解液压控制系统的作用是控制换挡执行元件（离合器、制动器）的工作，实现不同挡位的切换。介绍主要的液压元件，如油泵、阀体、控制阀等。电子控制系统：说明电子控制系统由传感器、控制单元（ECU）和执行器组成，能够根据各种传感器信号精确控制自动变速器的换挡时机和换挡品质。2.利用动画演示各组成部分的协同工作过程，让学生更直观地理解自动变速器的整体工作原理。

（四）自动变速器的工作原理（30分钟）1.液力变矩器工作原理结合实物和动画，详细讲解液力变矩器在不同工况下的工作过程。当发动机运转时，泵轮旋转，带动液流冲击涡轮，使涡轮随之转动，将发动机的转矩传递给变速器输入轴。导轮则起到改变液流方向，增加涡轮输出转矩的作用。通过举例说明液力变矩器在汽车起步、低速行驶时的增扭特性，以及在高速行驶时液力传动效率的变化情况。2.行星齿轮机构换挡原理以单排行星齿轮机构为例，讲解通过控制太阳轮、行星架和齿圈的固定或旋转状态，可以实现不同的传动比，从而得到不同的挡位。详细介绍常见的行星齿轮换挡组合方式，如辛普森式和拉维娜式行星齿轮机构的换挡原理，结合图表和动画进行演示，让学生理解如何通过这些机构实现前进挡、倒挡和空挡的切换。3.液压控制系统工作原理讲解液压控制系统如何根据发动机负荷和车速信号，控制换挡阀的动作，进而控制离合器和制动器的接合与分离，实现挡位的切换。介绍液压控制系统中的压力调节装置，如主油路调压阀、节气门阀、速控阀等，它们如何协同工作，保证自动变速器在不同工况下都能获得合适的工作油压。4.电子控制系统工作原理说明电子控制系统中的传感器（如节气门位置传感器、车速传感器、油温传感器等）如何实时采集汽车运行状态信息，并将这些信号传递给控制单元（ECU）。讲解控制单元（ECU）如何根据接收到的传感器信号，按照预设的控制程序进行分析和处理，然后发出指令控制执行器（如电磁阀）动作，精确控制自动变速器的换挡时机、换挡品质和锁止离合器的工作。

（五）常见自动变速器类型（20分钟）1.液力机械式自动变速器（AT）介绍AT的基本结构和工作原理，强调其发展成熟，技术稳定，但传动效率相对较低的特点。通过图片展示AT的内部结构，让学生了解其主要部件的布局和连接方式。2.电子控制机械式自动变速器（AMT）讲解AMT在传统手动变速器基础上增加电子控制系统的原理，它通过电动执行机构实现换挡操作，保留了手动变速器传动效率高的优点，同时提高了驾驶的便捷性。举例说明AMT在一些经济型汽车上的应用，以及与传统手动变速器相比的优势。3.无级自动变速器（CVT）介绍CVT的结构特点，它采用传动带和可变直径的主、从动轮来实现无级变速。讲解CVT的工作原理，通过改变主、从动轮的直径比来连续改变传动比，使发动机始终在最佳工况下工作，具有良好的燃油经济性和平顺性。展示CVT在实际车辆上的应用案例，并与其他类型自动变速器进行性能对比分析。4.双离合自动变速器（DCT）介绍DCT的基本结构，它有两组离合器分别控制奇数挡和偶数挡，换挡过程迅速且平顺。讲解DCT的工作原理，结合动画演示其换挡过程，让学生理解如何实现无动力中断换挡，提高车辆的加速性能和传动效率。分析DCT在高性能汽车和一些紧凑型汽车上的应用优势。

（六）自动变速器的控制机构（20分钟）1.换挡控制机构讲解自动变速器的换挡控制方式，包括液压控制换挡和电子控制换挡。介绍液压控制换挡中换挡阀的工作原理和换挡规律，以及电子控制换挡中ECU如何根据各种传感器信号精确控制换挡时机。通过图表和实例说明不同类型自动变速器的换挡控制策略，如节气门开度和车速与换挡挡位的关系。2.锁止离合器控制机构介绍锁止离合器的作用，即在汽车高速行驶时，将液力变矩器的泵轮和涡轮锁止在一起，提高传动效率，降低燃油消耗。讲解锁止离合器的控制原理，ECU根据车速、节气门开度等信号控制锁止电磁阀，使锁止离合器适时接合或分离。分析锁止离合器控制不当可能出现的故障现象及原因。

（七）自动变速器的换挡过程（20分钟）1.以四挡自动变速器为例，详细讲解从起步到升挡、降挡的整个换挡过程。起步时，液力变矩器将发动机转矩传递给变速器，行星齿轮机构处于一挡传动状态。随着车速增加，当满足一定的节气门开度和车速条件时，液压控制系统控制换挡阀动作，使一挡离合器分离，二挡离合器接合，行星齿轮机构进入二挡传动，实现升挡。降挡过程则相反，当车速降低且节气门开度满足降挡条件时，液压控制系统控制换挡阀动作，实现降挡操作。2.结合动画演示换挡过程中各部件的动作变化，如离合器的接合与分离、制动器的工作状态等，让学生更清晰地理解换挡的具体过程。

（八）自动变速器常见故障诊断与维修（30分钟）1.故障诊断方法介绍自动变速器故障诊断的一般流程，包括故障现象确认、故障码读取与分析、数据流分析、人工经验诊断等。讲解如何使用故障诊断仪读取自动变速器控制系统中的故障码，并根据故障码含义初步判断故障部位。通过实例说明如何分析自动变速器的数据流，如节气门位置传感器信号、车速传感器信号、换挡电磁阀工作状态等，以进一步确定故障原因。2.常见故障现象及原因分析换挡冲击：分析可能导致换挡冲击的原因，如液压系统油压过高、换挡电磁阀故障、离合器或制动器打滑等。换挡延迟：讲解换挡延迟可能是由于节气门位置传感器故障、车速传感器故障、换挡控制程序错误等原因引起的。异响：分析自动变速器出现异响的可能部位，如液力变矩器故障、行星齿轮机构磨损、轴承损坏等，并说明相应的故障原因。打滑：讲解自动变速器打滑的故障现象及可能原因，如离合器或制动器摩擦片磨损、液压控制系统泄漏等。3.故障诊断案例分析选取一个实际的自动变速器故障案例，详细介绍故障现象、诊断过程和维修方法。引导学生参与案例分析，让学生根据所学知识提出自己的诊断思路和解决方案，然后与实际维修过程进行对比，加深学生对故障诊断方法的理解和掌握。

（九）课堂小结（10分钟）1.回顾本节课所学的主要内容，包括自动变速器的组成结构、工作原理、常见类型、控制机构、换挡过程以及故障诊断与维修等知识点。2.强调重点和难点内容，如自动变速器的工作原理、换挡过程和故障诊断方法，让学生进一步明确学习的关键要点。3.鼓励学生在课后继续深入学习自动变速器相关知识，思考自动变速器技术的发展趋势和未来应用前景。

（十）课后作业（5分钟）1.书面作业：布置一些与课堂内容相关的简答题和填空题，如自动变速器的主要组成部分有哪些、液力变矩器的工作原理是什么等，帮助学生巩固课堂所学的基础知识。2.实践作业：要求学生观察一辆配备自动变速器的汽车，记录其换挡过程中的表现，并分析可能出现的故障现象及原因。通过实践作业，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

五、教学资源1.自动变速器实物模型、教学挂图、多媒体课件等教学资料。2.汽车自动变速器试验台，用于演示自动变速器的工作过程和进行简单的故障模拟实验。3.相关的视频资料，如自动变速器工作原理动画演示、故障诊断与维修案例视频等，帮助学生更好地理解教学内容。

六、教学反思在本次自动变速器课程教学中，通过多种教学方法的综合运用，大部分学生能够较好地理解自动