汽車底盤電控系統(tǒng)檢修僅供內部使用FOR

INTERNALUSEONLY項目二檢修電控自動變速器僅供內部使用FOR

INTERNALUSEONLY任務二檢修液力變矩器目

錄12液力變矩器的作用、性能液力變矩器的結構、原理3鎖止離合器的結構、鎖止條件4單向離合器的結構、原理1.知識目標（1）熟悉液力變矩器的作用、結構（2）理解液力變矩器的工作原理（3）掌握鎖止離合器的結構、鎖止條件（4）掌握單向離合器的結構、工作原理2.能力目標（1）能判斷液力變矩器的安裝位置（2）能檢測液力變矩器的好壞3.素質目標（1）培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神（2）培養(yǎng)學生技能報國的愛國精神（3）培養(yǎng)學生熱愛汽車的技術品質教學目標某4S店前臺接待人員剛上班，接到一位購買手自一體化自動檔汽車的車主報修：早晨著車后，發(fā)現(xiàn)起步異常緩慢，深踩油門才勉強起步，明顯感到車輛動力不足，提速困難，希望得到檢修處理。導—案例導入一、液壓基礎知識利用液體傳輸功率稱為液壓、液流傳動。液壓傳動（容積式液壓傳動）——通過液流的壓力傳輸功率，如油馬達、千斤頂、各種液壓閥。析-原理分析液力傳動（動力式液壓傳動）——通過液流的動能傳輸功率，如液力耦合器，液力變矩器。析-原理分析課堂自測練習（

）液壓制動系統(tǒng)的工作原理屬于液力傳動。（

）液力變矩器的工作原理屬于液壓傳動。析-原理分析二、液力變矩器的作用和性能1.液力變矩器的作用液力變矩器位于發(fā)動機和自動變速器變速傳動機構之間，以自動變速器油（ATF）為工作介質，主要完成以下功用：傳遞轉矩（增大發(fā)動機扭矩）無級變速、變矩（主動適應行駛阻力的變化）自動離合（無需離合器踏板）緩和沖擊和扭轉振動（延長使用壽命）驅動油泵析-原理分析2.液力變矩器的性能自適應性能（主動適應行駛阻力的變化-實現(xiàn)變速變矩）變矩性能（在一定范圍內有規(guī)律的無極變速變矩）效率性能（傳遞動力過程中能量的變化）透穿性能（輸出端渦輪動力的變化影響輸入端泵輪動力的變化）局限性能（傳動效率低、經(jīng)濟性差、結構復雜）析-原理分析三、液力變矩器的結構液力變矩器通常由殼體、泵輪、渦輪、導輪、單向離合器、鎖止離合器等部件組成。析-原理分析析-原理分析（1）泵輪的結構泵輪是動力輸入元件。與變矩器殼體制成一體。有許多具有一定曲率的葉片，葉片內緣裝有導環(huán)。析-原理分析（2）渦輪的結構渦輪是動力輸出元件。渦輪有許多具有一定曲率的葉片，但方向與泵輪的相反。兩者留有2-3mm的間隙，以減少液力損失，提高傳動效率。渦輪中心有花鍵孔，與變速器輸入軸外花鍵相連接。析-原理分析（3）導輪的結構導輪是變矩（増矩）元件，改變從渦輪流回到泵輪液體的流向。導輪也有很多一定曲率的葉片，方向與泵輪的相同。導輪軸裝在單向離合器外座圈上，只能順時針轉動。析-原理分析（4）液力變矩器結構簡圖析-原理分析發(fā)明牛人-神奇的液力變矩器視頻1視頻2（輸入元件）（輸出元件）（増矩元件）課堂自測練習液力變矩器的三個工作輪是：（

）A.泵輪B.渦輪C.導輪D.車輪液力變矩器的變矩元件是：（

）A.泵輪B.渦輪C.導輪D.車輪析-原理分析四、液力變矩器的工作原理（一）液體的流動渦流的產(chǎn)生：當泵輪隨飛輪轉動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動，外緣油壓高于內緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，又從渦輪內緣流入泵輪內緣，可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內，液體流動形成循環(huán)流，稱為“渦流”。析-原理分析環(huán)流的產(chǎn)生：因渦流的產(chǎn)生，液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動，渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉的扭矩?？梢?，循環(huán)圓內的液體繞軸旋轉形成“環(huán)流”。上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時，汽車才能行駛。析-原理分析課堂自測練習當泵輪比渦輪的速度高時，液壓油的流動有：（

）A.渦流B.環(huán)流C.螺旋流當泵輪和渦輪的速度相等時，液壓油的流動有：（）A.渦流B.環(huán)流C.螺旋流析-原理分析（二）工作原理模擬泵輪→帶電源的風扇渦輪→不帶電源的風扇ATF→空氣液力耦合器析-原理分析泵輪→風扇A渦輪→風扇BATF→空氣導輪→封閉的空氣通道液力變矩器析-原理分析（三）液力變矩器的工作原理液力變矩器展開示意圖析-原理分析（1）增矩過程（汽車起步時）nw＝0，nB

＞0，nw＜＜nB（導輪固定）Mw=MB+MD析-原理分析vB1——液流環(huán)流的速度（液流繞中心軸的圓周速度）vB2——液流渦流的速度（液流沿著泵輪葉片的相對速度）vB——液流螺旋流的速度。vW——液流沿著渦輪葉片流出的速度。由于渦輪不動，也是液流螺旋流的速度。vD——液流沿著導輪葉片流出的速度。由于導輪不動，也是液流螺旋流的速度。vW1vW2液流沖向導輪葉片的方向與導輪葉片的夾角變小，導輪所受到的力矩減小，増矩效果隨之下降。隨著渦輪轉速的不斷升高，增距效果不斷下降。課堂自測練習（

）當泵輪和渦輪的轉速差比較大時，例如爬坡工況，此時液力變矩器處于増矩效果。析-原理分析（2）耦合狀態(tài)當nw＝（0.85-0.9）nB

時（導輪固定）。液流的方向與導輪葉片平行時，MD=0。Mw=MB析-原理分析（3）減矩過程（汽車高速行駛時）當nw＞0.85nB時（導輪旋轉）。Mw=MB-MD

析-原理分析總結：自動變速器在低速區(qū)域，輸出力矩MW=MB+MD。如果單向離合器不能被鎖止，MD就會減小，MW也就減小，導致汽車在低速區(qū)域加速無力故障發(fā)生。自動變速器在高速區(qū)域MW=MB-MD。如果單向離合器被咬死，MD就會增大，MW也會減小，導致汽車在高速區(qū)域加速無力故障發(fā)生。析-原理分析液力變矩器的工作過程概括為兩個工況：一個是變矩，另一個為耦合。當泵輪與渦輪轉速相差較大，或者說在低速區(qū)時，液力變矩器實現(xiàn)變矩（增矩）；當渦輪轉速達到泵輪轉速的85%～90%，或者說在高速區(qū)時，液力變矩器實現(xiàn)耦合傳動，即渦輪輸出轉矩等于泵輪輸入轉矩。析-原理分析（4）液力變矩器的工作特性總結

變矩特性耦合特性失速特性泵輪和渦輪的轉速相差較大時，變矩比隨著渦輪轉速的改變而連續(xù)變化，自動變速器能夠在一定范圍內實現(xiàn)自動變速。從泵輪流入渦輪的自動變速器油的液流方向取決于泵輪和渦輪之間的轉速差。當渦輪轉速達到泵輪轉速的８５％～９０％時，液力變矩器的輸出轉矩不能增加，只能等于泵輪的轉矩，此時稱為耦合狀態(tài)。當汽車受到極大阻力，甚至停動，使渦輪也停止轉動時，泵輪仍保持旋轉的特性。當自動變速器位于前進擋的情況下進行制動時，液力變矩器將會出現(xiàn)失速狀態(tài)。析-原理分析課堂自測練習（多選）下面屬于失速工況的是：（）A.節(jié)氣門開度全開B.節(jié)氣門開度保持在1/2以上C.制動踏板踩到底D.渦輪高速旋轉析-原理分析五、鎖止離合器由于液力變矩器的泵輪和渦輪之間存在著轉速差和液力損失，其效率不如普通摩擦式離合器高。為了提高液力變矩器在高轉速比工況下的效率，絕大部分液力變矩器中都增設了鎖止機構（將渦輪與變矩器殼體鎖為一體），實現(xiàn)變矩器輸入軸與輸出軸剛性連接。鎖止離合器處于鎖止狀態(tài)可以提高液力變矩器的傳動效率，提高汽車在正常行駛時的燃油經(jīng)濟性，并防止ATF油過熱。析—原理分析1.鎖止離合器的結構析—原理分析2-殼體（鎖止離合器外摩擦片支架）3-鎖止離合器片組4-扭轉減震器5-渦輪7-導輪析—原理分析2、鎖止離合器的控制自動變速器電子控制單元根據(jù)車速、節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉速、液壓油溫度、操縱手柄位置、控制模式等因素，按設定的鎖止程序向鎖止電磁閥發(fā)出控制信號，操縱鎖止控制閥，改變壓盤兩側的油壓，從而控制鎖止離合器的工作。析—原理分析（1）鎖止離合器分離狀態(tài)當不滿足鎖止條件時，壓盤兩側保持相同的油壓，鎖止離合器處于分離狀態(tài)，動力由液壓油傳給渦輪。析—原理分析油壓不夠（2）鎖止離合器接合狀態(tài)當滿足鎖止條件時，壓盤左側泄壓，鎖止離合器處于結合狀態(tài)，輸入液力變矩器的動力通過鎖止離合器的機械連接，由壓盤帶動渦輪輸出。析—原理分析油壓較高泄油（3）鎖止離合器的工作條件①換擋桿置于Ｄ位，且擋位在Ｄ２以上檔位②車速高于規(guī)定值③節(jié)氣門開啟（節(jié)氣門位置傳感器IDL觸點未閉合）④冷卻液溫度高于規(guī)定值⑤未踩下制動踏板（制動燈開關未接通）析—原理分析課堂自測練習下面情況下，鎖止離合器可能處于分離狀態(tài)的是（）A.制動踏板被踩下B.起步工況C.汽車高速行駛，且節(jié)氣門開度1/3以上D.冷卻水溫是20℃析—原理分析析—原理分析（4）特性曲線（5）鎖止離合器故障現(xiàn)象1.不鎖止——油耗高，發(fā)動機轉速高而車速不高2.常鎖止——D或R，起步熄火3.鎖止離合器打滑-動力不足（低速和高速）析—原理分析六、單向離合器的結構單向離合器的功用是實現(xiàn)導輪的單向鎖止，即導輪只能順時針轉動而不能逆時針轉動。當渦輪與泵輪轉速差較大時，單向離合器處于鎖止狀態(tài)，導輪不能轉動。當渦輪轉速升高到一定程度后，單向離合器使導輪空轉，液力變矩器不能改變輸出轉矩，在高速區(qū)實現(xiàn)耦合傳動。常見的單向離合器有楔塊式和滾柱式兩種。析—原理分析1.滾柱式單向離合器由內座圈、外座圈、滾柱、疊片彈簧等組成。當外座圈順時針轉動時，滾柱進入楔形槽的寬處，內、外座圈不能被滾柱楔緊，外座圈可以順時針自由轉動。當外座圈逆時針轉動時，滾柱進入楔形槽的窄處，內、外座圈被滾柱楔緊，外座圈固定不動。析—原理分析2.楔塊式單向離合器由內座圈、外座圈、楔塊、保持架等組成。導輪與外座圈連為一體，內座圈與固定套管剛性連接，不能轉動。析—原理分析當導輪帶動外座圈逆時針轉動時，外座圈帶動楔塊逆時針轉動，楔塊的長徑與內、外座圈接觸，由于長徑長度大于內、外座圈之間的距離，所以外座圈被卡住而不能轉動。當導輪帶動外座圈順時針轉動時，外座圈帶動楔塊順時針轉動，楔塊的短徑與內、外座圈接觸，由于短徑長度小于內、外座圈之間的距離，所以外座圈可以自由轉動。析—原理分析課堂自測練習（）單向離合器使得導輪只能順時針旋轉，不能逆時針旋轉。（）楔塊式單向離合器，通常內座圈被固定，外座圈安裝某旋轉部件。（）單向離合器千萬不能裝反。析—原理分析裝備自動變速器的車輛無法起步或起步困難均是極為典型的故障現(xiàn)象，導致此類故障現(xiàn)象的出現(xiàn)有諸多原因，比如發(fā)動機的動力嚴重下降，傳動系阻力過大，自動變速器中換檔執(zhí)行元件打滑或齒輪變速機構異常，液控系統(tǒng)壓力不足等等……探—方案探究此外，還有與液力變矩器相關的一個原因就是：其中的增矩元件導輪出現(xiàn)了故障，進而導致起步無力。想要解決由此原因所致的故障現(xiàn)象，就必須掌握液力變矩器的結構組成和工作原理，理解為何導輪的存在會增加發(fā)動機傳輸給傳動系的扭矩，以及有利于車輛起步的緣由。探—方案探究探—方案探究送小動物回家小游戲泵輪渦輪導輪單向離合器殼體鎖止離合器花鍵轂減

矩等

矩增

矩泵輪1500r/min,渦輪500r/min泵輪1500r/min,渦輪1350r/min泵輪1500r/min,渦輪1480r/min連連看小游戲探—方案探究排—故障排除角色扮演前臺接待-回復客戶疑惑自動檔車輛無法起步或起步不靈敏是非常典型的故障。原因一是自動變速器的液力變矩器中的增扭元件導輪出現(xiàn)故障導致起步無力。原因二是變速器換擋執(zhí)行機構打滑亦或齒輪部分有問題。解決上述問題需要進行失速實驗。享—分享總結分享學習經(jīng)驗分享總結總結學習收獲分組進行評—評價反思“331”精準評價體系評價環(huán)節(jié)考核點評價主體評價標準期望值得分課前啟化（15分）知識（10分）課前自學平臺評價線上考核成績8素養(yǎng)（5分）自主探究平臺評價自學情況反饋4.5課中內化（45分）知識（20分）分析原理方案探究的表現(xiàn)小組自評小組互評教師評價課堂學習表現(xiàn)；送小動物回家小游戲完成質量16技能（20分）故障排除的表現(xiàn)小組自評小組互評雙師評價扮演前臺接待準確回復客戶疑惑16素養(yǎng)（5分）職業(yè)素養(yǎng)小組互評小組分享情況學習反思情況4.5課后提升（40分）技能（30分）單元作業(yè)單