《自动变速器原理与检修》教学过程探讨

河南交通职业技术学院 王旭斌，冯顺利

自动变速器作为汽车核心总成，其制造和维修质量影响车辆动力性、经济性、安全性、操控驾驶感等。目前，乘用车较多采用自动变速器（AT）、双离合自动变速器（DSG）和无极变速器（CVT）。AT技术成熟，因此在教学中大都以它作为学习自动变速器的入门类型。但其构造复杂、装配精度高、工作时动作快、连贯性强、液压传递与控制、动态呈现难；内容上涉及机械、电子、液压等基础知识，学习难度较大。本文主要探讨自动变速器不同阶段的教学过程。

1 入门阶段

自动变速器课程有的学校是独立开设，也有的学校是作为传动系统内容的一部分，但基本上是放在手动变速器内容后学习。首先要突出自动变速器也是变速器，它的作用与手动变速器相同，工作过程主要涉及动力传递和挡位变换控制两大部分。但采用的齿轮机构和挡位变换与手动变速器是不同的，要强调“自动”是指变速器自身控制挡位的切换，它的挡位识别是不同于手动变速器的。实训中让学生在整车上找出自动变速器总成的安装位置，在自动变速器总成外围查找其换挡拉线、连接器线束及冷却管路装置等；最后对解体的自动变速器内部元件进行简单说明，这样既可满足学生的好奇心，也可提高学生的学习兴趣。

2 液力变矩器

液力变矩器是自动变速器的一个重要部件，其结构复杂、演示困难，教与学有一定的难度。液力变矩器靠封闭壳体内的自动变速器油（ATF）传递动力，一般学校没有透明液力变矩器教具，但有切割的液力变矩器散件。因此教师可以对照实物讲解观察三元件（泵轮、涡轮和导轮）的特点和位置关系，接着观看相关的教学视频并结合PPT讲解液力变矩器的工作原理，之后可组织学生讨论，让学生根据自己的理解阐述其工作原理，最后让学生思考车辆前进时踩制动了发动机为什么不会熄火，高速急踩制动时“锁止离合器”是如何工作的。

3 齿轮机构与执行元件

液力变矩器具有减速增扭功能，为什么后方还要串联齿轮变速机构？这时就要重点讲解两者在减速增扭功能方面的区别。要了解行星齿轮机构是如何进行动力传递及如何实现不同的传动效果，首先要认识单个行星排的组成、结构特点及组合方式。强调单行星排传递动力必须对3个基本元件进行控制，用教具加以演示会有很好的效果。要求学生说出所有控制传递情况，思考并让学生查找变速器所有行星排的基本元件及连接关系，为增加感性认识，可在壳体外组装齿轮机构。

教师结合动画，参照执行元件工作表，引导学生分析D1的动力路线，从输入轴开始，逐排分析动力的传递过程。在分析了几个挡位后，可以让学生自己分析，领会方法。同时应强调某挡位下该工作的执行元件不工作，或不该工作的元件参与工作了，该挡位将无法实现。此时，可用手模拟执行元件的工作，演示各挡位的动力传递过程。

各挡位动力传递过程中控制行星排的是换挡执行元件，换挡执行元件包括离合器、制动器和单向离合器。离合器是控制两个元件间的接合或分离，制动器是固定某个元件，单向离合器是控制两个元件间的相对运动。可通过观看图片或视频讲解，再进行拆解；反过来进行也可。如何判断出它们所控制的元件是关键，离合器需看配对的钢片和摩擦片分别与哪些元件同步安装（卡在对应槽中、槽与某基本元件一体），制动器看摩擦片卡在哪个元件上、单向离合器看滚珠内外与什么部件相配合。查找活塞及油道，用气压模拟液压控制离合器和制动器的工作状态，再说明装配的要点，进行齿轮机构/执行元件的拆装，以加深学生对动力传递线路和执行元件控制原理的理解。

4 电液控制

在讲解动力传递时，教师对照执行元件工作表，已说明了各挡参与工作的换挡执行元件，而离合器和制动器的工作与液压有关，说明不同的挡位所对应的油路是不同的。自动变挡是通过液压控制装置中的机械阀和电磁阀相互配合实现的，机械阀由相关油路控制工作，电磁阀由电控单元控制工作。

机械阀工作原理复杂，是教与学的难点。教师可以首先介绍液压基本原理，然后拆装几个机械阀，说明阀的组成和相关油路，对照油路图，说明阀芯的移动控制因素。电磁阀的基本组成相同，需突出各电磁阀的作用和控制信号。最后对照电磁阀工作表，说明某挡位的油路图，掌握识图方法及电磁阀的工作过程。

到此为止，可看出自动变速器的自动换挡是通过电磁阀的通断电实现油路的通段，实现不同的执行元件控制行星排，即电磁阀工作表、油路图和执行元件工作表是相互对应的。而电磁阀的工作是通过电控单元进行控制的，电控单元根据内部的控制程序对相关传感器的输入信号进行计算，然后发出指令，最后总结出电控单元的换挡规律。

5 保养与检修

ATF是自动变速器工作的基础，ATF的液位和品质需严格按维修手册规定的方法进行检查。每次保养时，均需检查ATF是否有泄漏或堵塞现象。自动变速器内部有较多的卡环、垫片及密封件，拆装时，注意安装位置、方向性和完好性。部件的检修可在讲解各部分构造原理时进行，突出技术状况对性能的影响；在讲解故障诊断和维修性能测试时可利用不同的仪器测试不同的数据，必要时可以进行路试。

6 结语

自动变速器理论性强，教师引导是关键，对不同的章节任务采用恰当的方法，使学生持续保持好奇心和积极性，围绕动力传递路线和控制过程，讲解电磁阀工作原理、油路图、执行元件工作状况等可以让学生掌握基本知识。理论讲解时，选用合适教材，灵活运用多媒体课件进行演示；实训时，密切注意学生对技能点的把握和口述总结情况；考核时注意各知识点的理解和整体联系的分析。对于DSG和CVT的教学，教师可按照类似的教学思路展开教学。