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摘要：汽车工业是我们国家的支柱产业，也是我国经济增长的发动机。汽车自动变速器是汽车重要的动力总成之一。随着我国经济水平的提高，轿车家庭化，自动档汽车迅速进入市场，随着人们对汽车的青睐，越来越多的人开始驾驶汽车，自动档汽车的保有量不断增加，但是很多车主在使用汽车的过程中，并没有对汽车的变速器进行特殊的维护与修理，导致变速器出现了不可修复的问题。培养出合格的汽车自动变速器维修人才，对汽车服务工程专业的实践教学具有重要意义。本文主要介绍汽车自动变速器的实践教学方法优化的意义，自动变速器市场现状分析以及实践教学优化的方法。
关键词：汽车自动变速器；实践教学方法；优化；动力流程；原理；故障
本文引用格式：张国凌.汽车自动变速器课程实践教学方法优化[J].教育现代化，2019，6（19）：78-82.
一 实践教学方法优化的意义
汽车自动变速器是汽车底盘的重要组成部分，是在电子控制系统的控制下带动传动轴转动，差速器，半轴，将发动机输出的动力传给驱动轮。错误的操作会造成汽车故障的隐患，所以应及时地对汽车自动变速器进行维护与保养，可以有效防止汽车发生故障。
作为学习汽车服务工程专业的学生，我们应该学习和了解自动变速器的构造和其功用以及自动变速器的拆装，并应对自动变速器的常见故障现象、故障部位、故障的检测、故障的诊断和排除有一定的认知。对自动变速器故障有效预防，及时的进行维护与保养，使自动变速器故障减少，从而增加汽车的可靠性和安全性。
自动变速器作为汽车动力总成的重要组成部分，我国自动变速器也正是处于发展的上升期。自动变速器将成为企业提高产品竞争力的利器以及消费者购车行为中关注的重点，汽车企业在自动变速器领域的技术创新将是关系到汽车企业发展竞争的关键，而且还将影响到未来整车竞争的格局。目前城市私家车的数量正在以惊人的速度增长。在机动车数量的上升的同时,售后服务显得尤为重要。各个汽车厂家为提高市场占有率，在售后服务上采取各种保修服务政策促进整车销售。其中自动变速器的维护保养、索赔、修理是各个厂家售后市场上的重点之一，因为中国是特殊的市场、如整车搭载自动变速器可以提高整车档次、提高竞争力，自动变速器工艺结构复杂,制造维修成本高、需要大量的专业设备和专业技师才能完成维护修复，如果使用、维修不当会造成厂家及用户巨额损失,进而对整车销售产生较严重负面影响。所以对自动变速器的结构和原理以及故障诊断进行学习，规范学生实训操作流程和标准很有必要。作为我们汽车服务工程专业的老师，在原有汽车自动变速器课程传统的教学方法上进行改良和优化，更是势在必行。
该实践教学方法通过对汽车自动变速器拆装以及对结构进行分析，充分了解自动变速器的组成和作用，液压系统和动力流程，以及电控自动变速器自动控制系统，从而学习自动变速器的维修和故障诊断。
二自动变速器市场现状分析
在汽车历史变迁中，汽车的变迁可谓与人们的生活息息相关，都具有着时代的个性，代表着一种文化背景和品位。汽车从它的由简到繁、由人(畜)力到机械、由慢到快。随着社会的进步和人们生活的提高，人们对于汽车的性能要求越来越高，对汽车的操作性和乘坐的舒适性要求也越来越高。
（一）世界主要汽车品牌的自动变速器搭载情况
目前世界自动变速器的产业格局是各国汽车产业长期发展的结果。20世纪30~40年代，液力耦合器在美国被首次应用在汽车上，形成了自动变速器的雏形。美国国土面积辽阔，能源价格低，国民偏好大排量汽车，且其经济发达、城市化水平高，对于自动变速器的需求比例大，这使得半个多世纪以来，美国自动变速器产业一直延续着自动变速器的技术路线发展。
日本国土面积狭小且能源价格较高，大排量汽车受到限制，机械式无级变速器（Continuously Variable Transmission,简称CVT）是日本汽车企业研发的主要方向，日本汽车工业发达，在自动变速器（Automatic Transmission,简称AT）上也具有很强的技术实力。长期以来，日本的自动变速器产业沿着CVT和AT两条技术路线发展。近年来，随着自动变速器性能提升空间逐渐缩小和CVT技术的进步，日本的自动变速器技术路线出现了向CVT集中的趋势。
欧洲的自动变速器技术路线最为多样化。汽车工业发达的德、法等国在AT上具有较强的技术实力，以双离合变速器（Dual Clutch Transmission，简称DCT）发展为主。
（二）国内乘用车的自动变速器搭载情况
与发达国家的成熟汽车市场相比，国内汽车市场的自动变速器装车比率还不算高。在国产自动挡乘用车中，60%左右搭载的是进口自动变速器，而剩下的40%也主要来自外资控股的合资企业，这导致中国很多自主车型在自动变速器匹配上要么缺乏合资伙伴，要么价格居高不下，汽车自动变速器已成为制约中国汽车工业发展的瓶颈。为了改变中国对于自动变速器的需求主要依靠进口产品来满足的尴尬局面，国内企业尽管进行大量研发，但成果有限。据统计：2013年我国国内汽车自动变速器产量达到379.1万台，行业进口总量为507.8万台，出口数量为49.2万台，国内自动变速器的总需求量为837.7万台。2014年我国国内汽车自动变速器产量达到400.5万台，行业进口总量为531.4万台，出口数量为54.7万台，国内自动变速器的总需求量为877.2万台，具体统计数据如图一
奇瑞、吉利、东安动力和奇瑞等企业在AT变速器方面寻求发展。2009年吉利收购澳大利亚DSI后研发出国产首台6AT自动变速器并配套博越，2015年将AT业务出售双林集团。东安动力2010年引进三菱技术，自主生产了4AT变速器。奇瑞自从2005年开始研发AT变速器，2013年研发出首台国产8AT变速器，打破了国外对高端自动变速器的技术封锁和产品垄断，中国成为继日本、德国后第四个拥有8AT的国家，并配套陆风X5汽车。
万里扬和湖南容大是国内自主CVT变速器产品的两大企业。奇瑞是最早涉足CVT领域的整车厂商，已经实现大部分自动挡车型配装自主研发CVT变速器，2016年奇瑞将其变速器业务转让万里扬独立发展。湖南容大开展CVT生产研发13年，和力帆、众泰、昌河铃木、北汽和五菱等客户合作，实现多个车型的CVT配套。
DCT近年来在中国的发展势头良好。DCT相对于AT和CVT技术门槛相对低，发展时间短。2011年下半年，比亚迪开始宣布它们第一台双离合变速器投产下线，比亚迪、上汽、江淮、吉利、长城都投入了DCT的研发。目前比亚迪、上汽、广汽、一汽、长安和吉利等自主DCT均已实现量产上市。
随着近年来国内部分企业在自动变速器领域不断突破，中国的自动变速器产量呈现出持续增长趋势，预计2019年将会达到552万台。预计到2022年我国汽车自动变速器的需求量将达到1341万台。中国汽车自动变速器市场供给预测和需求预测详见图二和图三。
总之，中国自动变速器起步相对较晚，在液力自动变速器（AT）、机械式无级变速器（CVT）和双离合变速器（DCT）等自动变速器方面仍处于赶超阶段。近年来，相关企业采取内生发展和外延收购并举，在自动变速器方面有所突破。总体来看，我国自主乘用车变速器企业发展势头良好，受国家节能减排政策影响，小排量乘用车销量的提升带动变速器配套数量增长，小排量车用变速器表现突出。
三 具体研究内容及实践教学方法优化
自动变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，汽车自动变速器的主要任务是传递动力，并在动力的传递过程中改变传动比，以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。手动变速器必须根据汽车运行条件的变化，由驾驶员随时变换挡位，要求驾驶员能对离合器踏板、油门踏板及变速操纵杆进行准确地协调配合，从而保证汽车具有良好的动力性和经济性，因此手动机械变速器换挡频繁、劳动强度大、会分散驾驶员的注意力，增加了不安全因素。而自动变速器则能根据路面状况自动变速、变矩，给驾驶者提供了更好的驾驶性能、行驶性能、安全性能及排放性能。我们所研究的优化教学方法就是系统的分析自动变速器的结构与工作原理，掌握自动变速器的拆装方法，更好的检测自动变速器的故障，从而更好的对自动变速器进行故障诊断。
（一）主要研究内容
汽车自动变速器实践教学内容包括以下主要内容，本论文优化教学方法主要介绍自动变速器行星齿轮组的工作原理和D档的1档位动作流程以及液压工作原理。
1）概要
2）自动变速器的结构和作用
3）自动变速器的分解
4）组成部件的分解，检查和组装
5）阀体总成的分解和组装
6）自动变速器的组装
7）液压系统操作
8）自动变速器的动力流程
9）自动变速器的电子控制系统
10）自动变速器的检查和试验
11）自动变速器故障诊断
（二）实践教学方法优化
上述研究内容中学生比较难理解的自动变速器行星齿轮组的工作原理（限于篇幅以D档的1档位为例）和档位动作流程以及液压工作原理（限于篇幅也是以D档的1档位为例），下面用实践教学优化方法分别进行讲述。
3.2.1自动变速器行星齿轮组的工作原理
此变速器一共有三组行星齿轮组。分别是：超速行星齿轮组，前行星齿轮组和后行星齿轮组。所有这些行星齿轮组的工作原理，与自动变速器基础知识部分的单个行星齿轮组相同。
通过用行星齿轮模型演示和自动变速器实物实际的工作情况的演示，两者结合起来，理论联系实际，学生就很容易理解和掌握自动变速器行星齿轮组在各个档位的工作原理。
3.2.2自动变速器档位动作流程以及档位液压工作原理
(1)D档位置-1档油压工作原理
在D档位置-1档，手动阀直接将管路压力加给1-2档换档阀，蓄压器C1,调速器阀和前进离合器。管路压力通过带检查钢珠的小孔进入前进离合器，使前进离合器工作。蓄压器C1使前进离合器工作柔和。管路压力加在1-2档换档阀上为1-2档换档过程作准备。
调速器阀产生调速器压力。这个压力根据车速的大小而上升或下降。调速器压力作用在调速器调制阀柱塞，中止阀，1-2,2-3和3-4档换档阀上。
中止阀接受来自调速器调制阀柱塞的调速器压力。当调速器压力上升到过高值时，调速器调制阀柱塞进行卸压。
中止阀压力作用在节流阀上使节流压力下降，这个压力加到主调压阀上，使管路压力下降。这意味着变速器油泵不在大负荷工作，因此减少了因油泵引起的动力损失。下图为D档位置-1档离合器等作动部件作动图
(2)D档位置-1档动力流程
当车速比较低并且节气门开度很大时，要求车辆迅速加速行驶。超速离合器(C0),超速单向离合器(F0),前进离合器(C1),和No.2(F2)单向离合器工作，车辆在一档位置。
当超速离合器(C0)和超速单向离合器(F0)工作时，超速行星架和超速太阳轮被锁定为一体旋转。并将超速输入轴的扭矩传给行星架，使行星架和太阳轮一起顺时针转动，而小行齿星轮停止转动。此时，全部行星齿轮组一体转动，这样，超速输入轴和前进离合器缸结合，并一起顺时针转动。
由于前进离合器工作，使得中间轴和后环形齿轮顺时针转动。后小行星齿轮顺时针转动，从而驱动太阳轮逆时针转动。驱动前小行齿星轮顺时针转动，这样使前行星架绕这太阳轮逆时针转动，但是No.2单向离合器防止行星架逆时针转动，这样前环形齿轮顺时针转动。输出轴的转速低于输入轴的转速，传动比为2.826:1。
通过上述D档位置-1档动力流程和油压工作原理的讲解可以发现
（1）清楚地展示并实际操作自动变速器各档位：L档位—1档，2档位—2档，D档位—1档，D档位—2档，D档位—3档,从2档换挡到3档，超速档以及R档位置等各档位换挡时单向离合器、前进离合器、直接离合器、制动器以及行星齿轮组等作动部件工作过程，学生一目了然，便于掌握和了解；
（2）清楚地展示并描述自动变速器各档位：L档位—1档，2档位—2档，D档位—1档，D档位—2档，D档位—3档,从2档换挡到3档，超速档以及R档位置等各档位换挡时油压工作原理,学生能清楚地看到前进挡和倒车档换挡时油压的流动方向和作动情况。
（三）自动变速器故障诊断及排除
通过使用自动变速器课程实践教学优化方法掌握了自动变速器行星齿轮组的工作原理和档位动作流程以及液压工作原理，对汽车维修技术人员和汽车服务工程专业的学生进行自动变速器故障诊断及排除有很大的帮助，对故障的原因进行分析并排除。
3.3.1自动变速器故障诊断方法
自动变速器常见的故障有：自动变速器升挡过迟故障、自动变速器不能升挡、汽车无法行驶、自动变速器打滑、自动变速器换档冲击故障、引擎空转等等。对于这些故障我们还是采用优化的实践教学方法来分析，自动变速器故障不外乎可能由于不正确的维护保养和调整、机械故障、油压回路故障等原因引起。对于自动变速器的任何故障排除过程，应从检查油位，ATF质量，手动连接部件的调整，节气门拉索的调整和其它一些已知的基本条件开始，然后再进行道路试验，判断问题是否已经解决，或者还要进行诊断。如果进行了上述试验问题依旧存在，应该用油压试验来进一步对故障进行排除。
（1）七步诊断过程核实用户的意见排除明显的故障分析可能性
可能性的优先顺序进行检查进行维修验证维修结果
（2）具体方法
a.收集信息
b.基本检查和调整
c.道路试验
d.A/T控制元件的检查（若需要）
e.变扭器失速试验（若需要）
f.油压试验（若需要）
g.变速器大修（若需要）
h.验证维修结果
运用上述对自动变速器的检查和诊断方法，分析故障的可能性，然后精准地排除自动变速器的故障，并验证维修结果，确保故障彻底排除。
四 结束语
通过优化自动变速器课程实践教学方法，汽车维修技术人员和汽车服务工程专业的学生在进行自动变速器实践课时，做到有据可依，并能很好的帮助学生达到良好的实践效果。能正确地拆卸和组装自动变速器，规范拆装流程和标准化操作，能正确地识别自动变速器的组成部件及其作用，能清楚地描述并操作自动变速器各档位的动力流程，能清楚地描述自动变速器各档位的油压工作原理，能够对自动变速器进行试验和分析故障，并进行故障诊断。
参考文献
[1]史文库,姚为民.汽车构造[M].北京：人民交通出版社，2013.6.
[2]张金柱.汽车维修工程[M].北京：机械工业出版社，2005.7.
[3]陈焕江.汽车检测与诊断技术[M].北京：人民交通出版社，2009.6.
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