自动变速器培训辛普森

1、自动变速器培训,一、专业简介,学院于2005年成立了汽车专业组群，目前有汽车检测与维修技术、汽车技术服务与营销、电子技术（汽车方向）3个专业方向。汽车服务与营销（181人）、汽车检测与维修（162人）、汽车电子方向（110人）共453人。形成以汽车检测与维修专业为龙头，带动汽车专业组群共同发展。,发动机,车身,底盘,电气,二、课程建设思路,围绕汽车的组成：发动机、底盘、 车身、电气（包括电器+电控）四部分内容开展课程建设，根据职业成长和认识递进规律， 分阶段、分层次、由基础到核心、由简单到复杂逐步开展的课程建设。,熟悉构造+原理清楚+会检测+能分析=汽车维修,三、课程体系构建,将理论与实践课程

2、分解为：基础篇核心篇提高篇。分年级、分阶段、分层次逐步开展课程教学，形成专业课程教学金字塔。,提高实训,核心实训,基础实训,提高课程,核心课程,基础课程,理论课程,实践课程,第2学期：汽车发动机构造与维修,第2学期：汽车发动机拆装实训,第3学期：汽车发动机电控 系统原理与维修,第3学期：汽车发动机拆 装运行实训,第5学期：汽车故障 诊断与分析,第5学期：汽车发动机故障诊断 实训,基础篇,核心篇,提高篇,第一学年,第二学年,第三学年,汽车机械系统的 拆装与修复,汽车电控 系统检测,故障诊断,基础设备达到区域领先水平,空白,四、实训基地建设,教学目标,知识目标：,1、理解辛普森自动变速器的基本概念

3、 2、掌握辛普森自动变速器组成及工作原理,1、掌握自动变速器拆装的方法及注意事项 2、熟练掌握拆装工具设备的使用方法,技能目标：,情感目标：,养成积极思考、主动去探求解决问题的方法的好习惯。,第一讲 安全文明生产,（一）个人安全,眼睛的防护 手的保护 衣服、头发及饰物,第一讲 安全文明生产教育,（二）工具和设备安全使用,手动工具的安全使用 动力工具的安全使用 压缩空气的安全使用,第一讲 安全文明生产教育,（三）日常安全守则,工具不使用时应保持干净并放回原位。 尖锐的工具不要放到口袋里，以免扎伤自己或车辆。 手、衣服、工具应远离旋转设备或部件。 应知道车间灭火器、医疗急救包、洗眼处的位置。,分组

4、：5个小组，每组6人，选一名组长。,第一节 概 述,汽车应用自动变速器的优缺点 自动变速器的组成 自动变速器的分类 液力耦合器与液力变矩器 自动变速器挡位介绍,学习情境1,学习情景描述：你的家人或朋友想买一辆十万元左右的小轿车，不知该买手动变速器还是自动变速器的，请你帮助分析一下两者的优缺点。（3分钟）,手动变速器,自动变速器,第一节 概 述,（一）汽车应用自动变速器的优缺点,1.优点： 操纵轻便，并提高行车安全性（？）。 大大提高发动机和传动系的使用寿命。 提高汽车通过性。 具有良好的自动适应性。 减轻空气污染。 2.缺点： 结构较复杂、成本高。 传动效率低。 使用要求规范高、维修技术要求高

5、。,第一节 概 述,自动变速器的结构按功能不同，大致可分为： 负责传递引擎动力的扭力转换器-变矩器 负责档位切换的电磁阀体与液压阀体-控制系统 负责变速的齿轮机构-变速系统 负责冷却与润滑装置-附属装置,（二）自动变速器的组成,液力自动变速器。 液压传动自动变速器。 电传动自动变速器。 有级式机械自动变速器。 无级式机械自动变速器。 目前应用最广的是液力自动变速器，尤其是电子控制的液力机械自动变速器。,第一节 概 述,（三）自动变速器的分类1,平行轴式自动变速器 辛普森行星齿轮结构自动变速器 拉维纳行星齿轮结构自动变速器 无极变速器 DSG双离合器自动变速器,第一节 概 述,（三）自动变速器的

6、分类 2,电子控制的液力机械自动变速器有：,第一节 概 述,（三）自动变速器的类型2,平行轴结构自动变速器示意图,第一节 概 述,（三）自动变速器的类型2,辛普森结构自动变速器示意图,第一节 概 述,（三）自动变速器的类型2,拉维纳结构自动变速器示意图,第一节 概 述,（三）自动变速器的类型2,第一节 概 述,（三）自动变速器的类型2,DSG双离合器自动变速器示意图,1.液力耦合器,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,组件：泵轮、涡轮、壳体 泵轮是主动件 涡轮是从动件,泵轮和涡轮相对安装，两者端面间留有3mm4mm间隙 ，没有机械联系。泵轮和涡轮装合后成为一整体。其轴线断面一般为圆形

7、，成为循环圆，内腔充满工作液。,1.液力耦合器,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,液力偶合器的缺点： 液力偶合器只能传递动力，不能改变扭矩，只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。,1.液力耦合器,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,2.液力变矩器,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,2.液力变矩器,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,汽车在起步前,3.液力变矩器变矩原理,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,根据液流力矩平衡条件： MW+ MB+MD=0 由于工作轮对液流的作用力矩MW与液流对工作轮的冲击力矩MW大小相等，方向相反，即

8、 ： MW=-MW MW=MB+MD MWMB （增距）,注：设泵轮、涡轮和导轮对液流的作用力为MW、MB和MD。 增距是因为涡轮不但受来自泵轮的冲击，且受因导轮改变流向的 液流反作用力矩，所以液力变矩器其了增大力矩的作用。导轮力矩 大小及方向随涡轮转速的变化而变化，故液力变矩值也随之变化。,3.液力变矩器变矩原理,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,汽车在起步前,假设泵轮转速不变， nw从零逐渐增大，导轮所受冲击力逐渐减小，当涡轮转速增大到液流方向与导轮叶片平行时，即液流正好沿导轮叶片出口的方向流出，导轮对液流的反作用力矩为MD=0，即 MW=MB （耦合工况）,汽车在起步后,3.

9、液力变矩器变矩原理,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,当涡轮转速超过耦合工况时，液流冲到导轮背面，此时，导论对液流反作用力矩发方向与泵轮对液流发作用力矩方向相反。即MW=MB-MD。 MWMB (阻碍泵轮旋转）,涡轮转速进一步增大,3.液力变矩器变矩原理,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,设Mb、nb为定值， Mw 与nw 的变化关系，由试验测得，如图所示： 行驶阻力 nw Mw 行驶阻力 nw Mw 起步时： nw=0 ，Mw最大。 该特性为液力变矩器的自动适应性。 MW=MB+MD,4.液力变矩器特性曲线,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,泵轮：将发动机

10、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。,5.液力变矩器中三个元件的功用,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,（1）三元件液力变矩器：泵轮、涡轮、导轮 （2）四元件液力变矩器：泵轮、涡轮、双导轮 （3）带锁止离合器的液力变矩器,6.液力变矩器种类,第一节 概 述,（四）液力耦合器与液力变矩器,锁止 离 合 器,P位（Parking）：停车位 R位（Reverse）：倒挡位 N位（Neutral）：空挡位 D（D4）位（Drive）：前进位 3（D3）位：高速发动机制动挡 2（S或闭锁

11、挡位）位：中速发动机制动挡 L位（1位或闭锁挡位）：低速发动机制动挡,第一节 概 述,（五）自动变速器挡位介绍,手动变速器的工作原理 行星齿轮变速器的工作原理 单排行星齿轮机构的传动原理 多排行星齿轮机构布置形式,第二节 变速器的传动机构,学习情境2,下图为三轴式手动变速器原理图，请分析下列问题： 1. 变速器有什么特点？ 2. 该变速器具有多少档位及动力传递路线是什么？,第二节 变速器的传动机构,1.变速原理：,（一）手动（平行轴齿轮）变速器的工作原理,若小齿轮带动大齿轮，输出速度降低； 若大齿轮带动小齿轮，输出速度升高； 传动比：输入轴转速与输出轴转速的比值。,两齿轮大小相同： 小齿轮带动

12、大齿轮： 大齿轮带动小齿轮：,第二节 变速器的传动机构,i=1，输入转速=输出转速 直接档,i1，降速。 减速档,i1，增速。 超速档,（一）手动（平行轴齿轮）变速器的工作原理,（二）行星齿轮变速器的工作原理,第二节 变速器的传动机构,齿圈轮,在单排行星齿轮机构中：设太阳轮齿数 zl 转速 n1 ；齿圈齿数 z2转速 n2 ；行星架齿数 z3转速n3。根据能量守恒定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:,其中：=Z2/Z11 （即：齿圈与太阳轮的齿数比）,n1+n2-(1+)n3=0,（二）行星齿轮变速器的工作原理,第二节 变速器的传动机构,学习情境 3,1-太阳轮；2-齿圈； 3

13、-行星架；4-行星齿轮,n1+n2-(1+)n3=0,下图为单排行星齿轮机构原理图，请分析下列问题： 单排行星齿轮机构有什么特点； 有多少种传动比方案？ 完成任务工单。,提示：有多少种传动方案，即有 多少种传动比，传动比等 于输出轴转速比输入轴转速。,其中：=Z2/Z11 （即：齿圈与太阳轮的齿数比）,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,只要行星架固定，传动方向就相反。,单排行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个带有两个和多个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成的。,1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,齿圈固定

14、，太阳轮主动，行星架被动。,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,n1+n2-(1+)n3=0,特点：,传动比 i=,n1/n3 = 1+1,降速传动， 转向相同， 减速增扭。,其中：=Z2/Z11,另：Z3 = Z2+Z1 （假设Z2与Z1的齿数为48与24， 由i=n1/n3 = z1/z3 = 1+1 推出Z3齿数为72 ）,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动。此种组合为,n1+n2-(1+)n3=0,特点：,传动比 i=,1/1+,增速减扭传动， 转向相同。,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器

15、的传动机构,太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动。此种组合为减速增扭传动，通常传动比i=（1+）/，转向相同。,n1+n2-(1+)n3=0,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动。此种组合为升速传动，通常传动比i= /（1+），转向相同。,n1+n2-(1+)n3=0,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动。此种组合为降速传动，通常传动比i= -，转向相反。,n1+n2-(1+)n3=0,n1+n2-(1+)n3=0,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,行星架固定，

16、齿圈主动，太阳轮被动。此种组合为降速传动，通常传动比i= -1/，转向相反。,直接传动 自由转动,（三）单排行星齿轮机构的传动原理,第二节 变速器的传动机构,若三元件中的任两元件被连接在一起（转速相等）， 则第三元件必然与这两者以相同的转速、相同的方向转动。 行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转， 传动比为1，汽车上常用此种组合方式组成直接档。,若所有元件均不受约束，则行星齿轮 机构失去传动作用。此种状态相当于空档。,由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行驶中变速变矩的需要。为了增加传动比的数目，可以通过增加行星齿轮机构来实现。在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，用以满足汽车行驶

17、需要的多种传动比。目前，常见的复合式行星齿轮机构有：辛普森式齿轮机构、拉维娜式行星齿轮机构。,（四）多排行星齿轮机构布置形式,第二节 变速器的传动机构,头脑风暴,1.写出图片物体的不少于10种功能或用途？,1.辛普森式结构有何特点？,辛普森结构自动变速器示意图,任务工单,辛普森式行星齿轮机构特点: 二排行星齿轮机构，太阳轮共用，前架后圈相连。,C为离合器 B为制动器 F为单向离合器,功用与组成 多片离合器 制动器 单向离合器,第三节 换挡执行机构,（一）功用与组成,行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，挡位变换通过对行星齿轮机构的基本元件进行约束(即固定或连接某些基本元件)来实现。对这些

18、基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。 执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成。,第三节 换挡执行机构,作用：将行星齿轮机构中某一元件与主动件部分连接（连接作用）；将行星齿轮机构中任意两个元件连锁为一体，成为刚性整体，直接传动（连锁作用）。,（二）多片离合器,第三节 换挡执行机构,（二）多片离合器,工作原理：当压力油经油道进入活塞左面的液压缸时，液压力克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧。,第三节 换挡执行机构,作用：是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。在自动变速器中常用的制动器有多片湿式制动器和带式制动器两种。与固定的变速器壳体相连。,（三）

19、制动器,第三节 换挡执行机构,带式制动器,（三）制动器,第三节 换挡执行机构,（四）离合器与制动器区别,离合器,制动器,第三节 换挡执行机构,作用：单方向固定行星齿轮机构中某个基本元件的转动。,（五）单向离合器,第三节 换挡执行机构,楔块式单向离合器的运作图（动画）,（五）单向离合器,第三节 换挡执行机构,如果两件都为转动件时为超越离合器。 如外速大于内速，锁（超越离合器）两者不固定。 两圈有一圈为固定时，单向离合器有顺锁、逆锁之分，不应使楔块装反，单向离合器类似于制动器。 如为超越离合器，不应定为顺锁、逆锁、应定谁为主、从动后在说顺锁、逆锁。内、外圈的速度谁高、谁低。超越离合器类似于离合器。

20、,超越离合器,（五）单向离合器,第三节 换挡执行机构,第四节 行星齿轮自动变速器,辛普森行星齿轮结构各档位分析 三排四档自动变速器结构特点 各档位传动路线分析,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,自动变速器换挡手柄有六个位置： P、R、N、D、2、L,1.根据各档位执行元件情况，分析各档位传动路线，并讲解？,任务工单,C为离合器 B为制动器 F为单向离合器,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,换挡手柄位于“D”位时： D位1档： C1 、 F2工作，变速器处于D位1档。,D位1档传动比推导：,前排：（1） 后排：（2） 结果：,第四节 行

21、星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,换挡手柄位于“D”位时： D位2档： C1 、B2 、 F1工作，变速器处于D位2档。,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,换挡手柄位于“D”位时： D位3档： C1 、 C2 、B2 工作，变速器处于D位3档。,D位3档为直接档，传动比为1。,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,换挡手柄位于“L”位时： L位1档： C1 、 F2 、B3工作，变速器处于L位1档。,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档

22、位分析,换挡手柄位于“D”位时： 2位2档： C1 、 B2 、 F1 、B1工作，变速器处于2位2档。,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,换挡手柄位于“R”位时 R位倒档： C2 、 B3工作，变速器处于R位倒档。,第四节 行星齿轮自动变速器,（一）辛普森行星齿轮结构各档位分析,1.这世界上最重要的人是谁？ 现在在我眼前的人。 2.这世界上最重要的事是什么？ 现在我要做的事。 3.这世界上最重要的时间是什么？ 此时此刻。 4.结论： 此时此刻，我们做最重要的事，因为我们是最重要的人！（全体学员一起说）,3个小问题 ？,开放性问题,小组讨论： 现有300万资金，计

23、划用于汽车专业建设，请安排如何花？（方案、资金分配） 2.小组讨论： 现在没有300万资金，仍然要执行方案1的专业建设计划，钱从哪里来，请想出不少于3种筹钱方案。,任 务 工 单,各组领取拆装工具，工具讲解，拆卸自动变速器。 分析自动变速器结构特点，与辛普森结构有何异同？ 针对这款自动变速器有哪些不懂问题？,具有三个单行星轮行星排，与辛普森结构比较多了一个 超速排，太阳轮共用，前行星架和后齿圈一体。 四个制动器、三个离合器、三个单向离合器，组成一个四速自动变速器。,第四节 行星齿轮自动变速器,（二）三排四档自动变速器结构特点,任务工单,1.绘制下图自动变速器结构示意。 2.根据各档位执行元件情

24、况，分析各档位传动路线，并讲解？,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺）超速行星架（顺）C0接合，F0锁定，超速排连接为一整体，动力直接传动，C1接合，前行星齿圈顺时针转动，此时动力分两路走，如下图：,（一）D位1档（C0 F0 C1 F2）,第五节 各档位传动路线分析,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺） 超速行星架（顺）C0、F0工作（超速排锁止，直接档） 超速排齿圈（顺）中间轴（顺） C1接合前齿圈（顺）B2、F1共同作用太阳轮固定前行星架（顺）输出轴。如下图：,（二）D位2档（C0 F0 C1 B2 F1）,D位2档传动比推导：,前排：,当汽车进行

25、滑行时，车速较快而发动机的转 速较慢时，前行星架使太阳轮发生顺时针方 向的转动，无法限制其运动，动力也就无法 传递到发动机，汽车也就相当于空档滑行。,第五节 各档位传动路线分析,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺）超速行星架（顺） C0、F0工作（超速排锁止，直接档）超速排齿圈（顺）中间轴（顺）C1、C2同时接合前、后排同时锁止为一整体（顺）输出轴。传动比为1。如下图：,（三）D位3档（C0 F0 C1 C2）,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺）超速行星架（顺）B0接合超速齿圈（增速顺）中间轴（顺）C1、C2同时接合前、后排同时锁止为一整体（顺）输出轴

26、。如下图：,（四）D位4档（B0 C1 C2）,D4位传动比推导： B0 制动太阳轮动力由行星架输入,增速一般为0.75，其它档位时B0放松，C0连接太阳 轮和行星架成为一固定排后顺向把行星架与太阳轮 锁止，行星架顺向锁死太阳轮增加C0的作用。,第五节 各档位传动路线分析,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺）超速行星架（顺）C0接合，F0锁定，超速排连接为一整体，动力直接传动，C1接合，前行星齿圈顺时针转动，此时动力分两路走，如下图：,（五）L位1档（C0 F0 C1 B3 F2 ）,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线：,（六）2位2档（C0 F0 C1 B1 B2

27、F1）,2位1挡：C0 、 F0 、 C1 、 F2工作，变速器处于2位1挡。 2位2挡：C0 、 F0 、 C1 、 B1 、 B2 、 F1工作。,第五节 各档位传动路线分析,动力传动路线： 输入轴（顺）超速行星架（顺） C0、F0工作（超速排直接档）超速排齿圈（顺）中间轴（顺）C2接合太阳轮（顺）B3接合后行星架固定后齿圈（逆）输出轴。如下图：,（七）R位倒档（C0 F0 C2 B3）,1.观察下表各档位执行元件有何规律特点？ 2.为各执行元件命名。,任务工单,第五节 各档位传动路线分析,执行原件名称表：,任务工单,1.根据所学，从实物中确认换挡执行元件：C0、 C1 、C2、 B0 、

28、B1、B2 B3、F0、F1、F2。 2.熟悉结构，练习自动变速器拆装？,C1 B0,第五节 各档位传动路线分析,（八）简单故障分析,任务工单,1.简单故障分析，根据所学，判断可能故障原因？,1.下图有何结构特点？与所学结构有何异同？2.试分析各档位动力传递路线。,知识拓展,第六节 液压控制系统,控制油路 油泵的检修 阀体检修 液压油路,D-1档：行星齿轮1档传动，C0/C1结合、F0/F2自行起作用。电脑控制电磁阀1通电、排油，2-3换挡阀靠上，电磁阀2断电，不排油，1-2换挡阀靠下，3-4阀也靠上。因此，C0有油压，ATF油经主调压阀调压后经3-4档换挡阀、单向限流阀进入C0。另外，油泵液

29、压油主调压后经手动阀、单向阀、C1储能器进入C1,第六节 液压控制系统,D-2档。除换挡离合器C0、C1仍有油压外，换挡制动器B2也有油压，F0、F1自行作用。1、2号电磁阀均通电。由于2号通，1-2换挡阀上移、3-4换挡阀上移、2-3换挡阀上移。由于1-2换挡阀由下至上，使从手动阀出来的油压穿过1-2换挡阀经单向限流阀及B2储能器进入B2换挡制动器换入2档。 C0、C1油路不变。,第六节 液压控制系统,D位-3档。C0、C1继续工作，制动器B2有油压，C2也有油压，F0自行起作用，电磁阀2通、1断。由于电磁阀1断不排油，使2-3档换挡阀由上至下，自手动阀出来的油压穿过2-3档换挡阀经过单向限

30、流阀和储能器进入C2实现3档，其它油路同D2。,第六节 液压控制系统,D位-4档（超速挡）。C1、C2、B2继续有油压，B0也应该有油压，C0无油压，既B0、CO转换。单向离合器都不起作用。1、2号电磁阀都断电，不排油。2号断时，使3-4档换挡阀由上至下移（3-4档阀下端在D3时因2-3档阀下移，在D3时已经排油-穿过2-3档阀从手控阀上端排油孔排出，因此3-4档阀下端只有回位弹簧，上端有油压，因此下移）。自油泵由主调压阀调压后穿过3-4档阀经过限流阀进入B0（而不进C0）实现O/D档。注意：O/D档还受驾驶员控制。,第六节 液压控制系统,1# 、2# 换档电磁阀在各档位的工作情况如下表：,第六节 液压控制系统,第六节 液压控制系统,（二）油泵的检修,检查外齿轮与泵体之间的间隙。 检查内齿与月牙形隔板之间的间隙。 检查齿轮与泵壳之间的间隙。 若间隙超过规定，应更换油泵，注意在装配油泵时，必更换所有的密封圈 。 用油漆在小齿轮和内齿轮上作一安装记号，然后拆下齿轮。,（二）油泵的检修,第六节 液压控制系统