《自動變速器原理與檢修》教學(xué)過程探討

河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王旭斌，馮順利

自動變速器作為汽車核心總成，其制造和維修質(zhì)量影響車輛動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、操控駕駛感等。目前，乘用車較多采用自動變速器（AT）、雙離合自動變速器（DSG）和無極變速器（CVT）。AT技術(shù)成熟，因此在教學(xué)中大都以它作為學(xué)習(xí)自動變速器的入門類型。但其構(gòu)造復(fù)雜、裝配精度高、工作時動作快、連貫性強(qiáng)、液壓傳遞與控制、動態(tài)呈現(xiàn)難；內(nèi)容上涉及機(jī)械、電子、液壓等基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)難度較大。本文主要探討自動變速器不同階段的教學(xué)過程。

1 入門階段

自動變速器課程有的學(xué)校是獨(dú)立開設(shè)，也有的學(xué)校是作為傳動系統(tǒng)內(nèi)容的一部分，但基本上是放在手動變速器內(nèi)容后學(xué)習(xí)。首先要突出自動變速器也是變速器，它的作用與手動變速器相同，工作過程主要涉及動力傳遞和擋位變換控制兩大部分。但采用的齒輪機(jī)構(gòu)和擋位變換與手動變速器是不同的，要強(qiáng)調(diào)“自動”是指變速器自身控制擋位的切換，它的擋位識別是不同于手動變速器的。實(shí)訓(xùn)中讓學(xué)生在整車上找出自動變速器總成的安裝位置，在自動變速器總成外圍查找其換擋拉線、連接器線束及冷卻管路裝置等；最后對解體的自動變速器內(nèi)部元件進(jìn)行簡單說明，這樣既可滿足學(xué)生的好奇心，也可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 液力變矩器

液力變矩器是自動變速器的一個重要部件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、演示困難，教與學(xué)有一定的難度。液力變矩器靠封閉殼體內(nèi)的自動變速器油（ATF）傳遞動力，一般學(xué)校沒有透明液力變矩器教具，但有切割的液力變矩器散件。因此教師可以對照實(shí)物講解觀察三元件（泵輪、渦輪和導(dǎo)輪）的特點(diǎn)和位置關(guān)系，接著觀看相關(guān)的教學(xué)視頻并結(jié)合PPT講解液力變矩器的工作原理，之后可組織學(xué)生討論，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解闡述其工作原理，最后讓學(xué)生思考車輛前進(jìn)時踩制動了發(fā)動機(jī)為什么不會熄火，高速急踩制動時“鎖止離合器”是如何工作的。

3 齒輪機(jī)構(gòu)與執(zhí)行元件

液力變矩器具有減速增扭功能，為什么后方還要串聯(lián)齒輪變速機(jī)構(gòu)？這時就要重點(diǎn)講解兩者在減速增扭功能方面的區(qū)別。要了解行星齒輪機(jī)構(gòu)是如何進(jìn)行動力傳遞及如何實(shí)現(xiàn)不同的傳動效果，首先要認(rèn)識單個行星排的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組合方式。強(qiáng)調(diào)單行星排傳遞動力必須對3個基本元件進(jìn)行控制，用教具加以演示會有很好的效果。要求學(xué)生說出所有控制傳遞情況，思考并讓學(xué)生查找變速器所有行星排的基本元件及連接關(guān)系，為增加感性認(rèn)識，可在殼體外組裝齒輪機(jī)構(gòu)。

教師結(jié)合動畫，參照執(zhí)行元件工作表，引導(dǎo)學(xué)生分析D1的動力路線，從輸入軸開始，逐排分析動力的傳遞過程。在分析了幾個擋位后，可以讓學(xué)生自己分析，領(lǐng)會方法。同時應(yīng)強(qiáng)調(diào)某擋位下該工作的執(zhí)行元件不工作，或不該工作的元件參與工作了，該擋位將無法實(shí)現(xiàn)。此時，可用手模擬執(zhí)行元件的工作，演示各擋位的動力傳遞過程。

各擋位動力傳遞過程中控制行星排的是換擋執(zhí)行元件，換擋執(zhí)行元件包括離合器、制動器和單向離合器。離合器是控制兩個元件間的接合或分離，制動器是固定某個元件，單向離合器是控制兩個元件間的相對運(yùn)動?？赏ㄟ^觀看圖片或視頻講解，再進(jìn)行拆解；反過來進(jìn)行也可。如何判斷出它們所控制的元件是關(guān)鍵，離合器需看配對的鋼片和摩擦片分別與哪些元件同步安裝（卡在對應(yīng)槽中、槽與某基本元件一體），制動器看摩擦片卡在哪個元件上、單向離合器看滾珠內(nèi)外與什么部件相配合。查找活塞及油道，用氣壓模擬液壓控制離合器和制動器的工作狀態(tài)，再說明裝配的要點(diǎn)，進(jìn)行齒輪機(jī)構(gòu)/執(zhí)行元件的拆裝，以加深學(xué)生對動力傳遞線路和執(zhí)行元件控制原理的理解。

4 電液控制

在講解動力傳遞時，教師對照執(zhí)行元件工作表，已說明了各擋參與工作的換擋執(zhí)行元件，而離合器和制動器的工作與液壓有關(guān)，說明不同的擋位所對應(yīng)的油路是不同的。自動變擋是通過液壓控制裝置中的機(jī)械閥和電磁閥相互配合實(shí)現(xiàn)的，機(jī)械閥由相關(guān)油路控制工作，電磁閥由電控單元控制工作。

機(jī)械閥工作原理復(fù)雜，是教與學(xué)的難點(diǎn)。教師可以首先介紹液壓基本原理，然后拆裝幾個機(jī)械閥，說明閥的組成和相關(guān)油路，對照油路圖，說明閥芯的移動控制因素。電磁閥的基本組成相同，需突出各電磁閥的作用和控制信號。最后對照電磁閥工作表，說明某擋位的油路圖，掌握識圖方法及電磁閥的工作過程。

到此為止，可看出自動變速器的自動換擋是通過電磁閥的通斷電實(shí)現(xiàn)油路的通段，實(shí)現(xiàn)不同的執(zhí)行元件控制行星排，即電磁閥工作表、油路圖和執(zhí)行元件工作表是相互對應(yīng)的。而電磁閥的工作是通過電控單元進(jìn)行控制的，電控單元根據(jù)內(nèi)部的控制程序?qū)ο嚓P(guān)傳感器的輸入信號進(jìn)行計(jì)算，然后發(fā)出指令，最后總結(jié)出電控單元的換擋規(guī)律。

5 保養(yǎng)與檢修

ATF是自動變速器工作的基礎(chǔ)，ATF的液位和品質(zhì)需嚴(yán)格按維修手冊規(guī)定的方法進(jìn)行檢查。每次保養(yǎng)時，均需檢查ATF是否有泄漏或堵塞現(xiàn)象。自動變速器內(nèi)部有較多的卡環(huán)、墊片及密封件，拆裝時，注意安裝位置、方向性和完好性。部件的檢修可在講解各部分構(gòu)造原理時進(jìn)行，突出技術(shù)狀況對性能的影響；在講解故障診斷和維修性能測試時可利用不同的儀器測試不同的數(shù)據(jù)，必要時可以進(jìn)行路試。

6 結(jié)語

自動變速器理論性強(qiáng)，教師引導(dǎo)是關(guān)鍵，對不同的章節(jié)任務(wù)采用恰當(dāng)?shù)姆椒?，使學(xué)生持續(xù)保持好奇心和積極性，圍繞動力傳遞路線和控制過程，講解電磁閥工作原理、油路圖、執(zhí)行元件工作狀況等可以讓學(xué)生掌握基本知識。理論講解時，選用合適教材，靈活運(yùn)用多媒體課件進(jìn)行演示；實(shí)訓(xùn)時，密切注意學(xué)生對技能點(diǎn)的把握和口述總結(jié)情況；考核時注意各知識點(diǎn)的理解和整體聯(lián)系的分析。對于DSG和CVT的教學(xué)，教師可按照類似的教學(xué)思路展開教學(xué)。