《自動變速器原理與檢修》教學過程探討

河南交通職業技術學院 王旭斌，馮順利

自動變速器作為汽車核心總成，其制造和維修質量影響車輛動力性、經濟性、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技術成熟，因此在教學中大都以它作為學習自動變速器的入門類型。但其構造復雜、裝配精度高、工作時動作快、連貫性強、液壓傳遞與控制、動態呈現難；內容上涉及機械、電子、液壓等基礎知識，學習難度較大。本文主要探討自動變速器不同階段的教學過程。

1 入門階段

自動變速器課程有的學校是獨立開設，也有的學校是作為傳動系統內容的一部分，但基本上是放在手動變速器內容后學習。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。但采用的齒輪機構和擋位變換與手動變速器是不同的，要強調“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。實訓中讓學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部元件進行簡單說明，這樣既可滿足學生的好奇心，也可提高學生的學習興趣。

2 液力變矩器

液力變矩器是自動變速器的一個重要部件，其結構復雜、演示困難，教與學有一定的難度。液力變矩器靠封閉殼體內的自動變速器油（ATF）傳遞動力，一般學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物講解觀察三元件（泵輪、渦輪和導輪）的特點和位置關系，接著觀看相關的教學視頻并結合PPT講解液力變矩器的工作原理，之后可組織學生討論，讓學生根據自己的理解闡述其工作原理，最后讓學生思考車輛前進時踩制動了發動機為什么不會熄火，高速急踩制動時“鎖止離合器”是如何工作的。

3 齒輪機構與執行元件

液力變矩器具有減速增扭功能，為什么后方還要串聯齒輪變速機構？這時就要重點講解兩者在減速增扭功能方面的區別。要了解行星齒輪機構是如何進行動力傳遞及如何實現不同的傳動效果，首先要認識單個行星排的組成、結構特點及組合方式。強調單行星排傳遞動力必須對3個基本元件進行控制，用教具加以演示會有很好的效果。要求學生說出所有控制傳遞情況，思考并讓學生查找變速器所有行星排的基本元件及連接關系，為增加感性認識，可在殼體外組裝齒輪機構。

教師結合動畫，參照執行元件工作表，引導學生分析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，可以讓學生自己分析，領會方法。同時應強調某擋位下該工作的執行元件不工作，或不該工作的元件參與工作了，該擋位將無法實現。此時，可用手模擬執行元件的工作，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行元件，換擋執行元件包括離合器、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動。可通過觀看圖片或視頻講解，再進行拆解；反過來進行也可。如何判斷出它們所控制的元件是關鍵，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，再說明裝配的要點，進行齒輪機構/執行元件的拆裝，以加深學生對動力傳遞線路和執行元件控制原理的理解。

4 電液控制

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

機械閥工作原理復雜，是教與學的難點。教師可以首先介紹液壓基本原理，然后拆裝幾個機械閥，說明閥的組成和相關油路，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現油路的通段，實現不同的執行元件控制行星排，即電磁閥工作表、油路圖和執行元件工作表是相互對應的。而電磁閥的工作是通過電控單元進行控制的，電控單元根據內部的控制程序對相關傳感器的輸入信號進行計算，然后發出指令，最后總結出電控單元的換擋規律。

5 保養與檢修

ATF是自動變速器工作的基礎，ATF的液位和品質需嚴格按維修手冊規定的方法進行檢查。每次保養時，均需檢查ATF是否有泄漏或堵塞現象。自動變速器內部有較多的卡環、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造原理時進行，突出技術狀況對性能的影響；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據，必要時可以進行路試。

6 結語

自動變速器理論性強，教師引導是關鍵，對不同的章節任務采用恰當的方法，使學生持續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、執行元件工作狀況等可以讓學生掌握基本知識。理論講解時，選用合適教材，靈活運用多媒體課件進行演示；實訓時，密切注意學生對技能點的把握和口述總結情況；考核時注意各知識點的理解和整體聯系的分析。對于DSG和CVT的教學，教師可按照類似的教學思路展開教學。