变速器实验指导书.docx

目录第一部分 汽车结构拆装实习实验1 汽车拆装与检测工具的认识和使用实验2 发动机拆装实习实验3 离合器的拆装实验4 变速器的拆装实验5 转向器的拆装实验6 驱动桥的拆装实验7 制动器的拆装实验8 万向传动装置的拆装第二部分 汽车性能试验与检测实验1 汽车整车技术参数测量实验2 发动机性能实验实验3 汽车排气污染物测量实验实验4 汽车动力性实验实验5 汽车燃料经济性实验实验6 汽车制动性实验实验7 汽车前轮转角、侧滑实验实验8 汽车检测性能实验第三部分 汽车零部件性能与电气设备实验实验1 离合器摩擦性能实验实验2 变速器性能实验实验3 汽车电气电控系统实验实验4 汽车起动系统实验实验5 汽油机点火系统及原理实验实验6 汽车灯光测试实验实验7 发动机电控系统模拟实验实验8 汽车电路系统实验实验2 自动变速器性能实验一、 实验目的与要求1) 了解汽车自动变速器常见型式，熟悉液力自动变速器(AT)组成结构。2) 掌握液力变矩器、锁止离合器的工作原理和典型结构。3) 观察自动变速器换档过程中转速、油压、负载电流的变化关系，对比锁止离合器闭合前后变速器输入输出转速状态的变化，加深对自动变速器构造和变速原理的理解。二、 实验内容与原理2.1 液力自动变速器（AT）构造汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器（DCT或DSG）。轿车普遍使用的是液力自动变速器（AT）。液力自动变速器是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。下面以本实验选用的上海大众帕萨特所用的01N自动变速器为例介绍其结构组成。1-输入轴 2-差速器 3-低速离合器 4-超速离合器 5-倒档离合器 6-单向离合器 7-低速倒档离合器图1 01N自动变速器结构2.1.1 液力变矩器液力变矩器是液力自动变速器最重要的部件，由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，它直接输入发动机动力，并传递扭矩，同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合，它们就好似相对放置的两台风扇，一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转，风力成了动能传递的媒介，如果用液体代替空气成为传递动能的媒介，泵轮就会通过液体带动涡轮旋转，再在泵轮和涡轮之间加上导轮，通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差实现变速变矩。2.1.2 行星变速机构由于液力变矩器自动变速变矩范围有限，不能满足车辆在行驶过程中的调速调扭的需要，在涡轮后面又串联几组行星齿轮，液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。行星齿轮变速机构主要是由行星齿轮组、片式离合器、片式制动器等组成。行星齿轮组又是由1个小太阳轮、1个大太阳轮、3个短行星齿轮和3个长行星齿轮以及行星齿轮架和齿圈组成。片式离合器和片式制动器由阀体通过液压控制，用来切换液力变矩器和行星齿轮组之间的动力传递路径。2.1.3 控制模块TCM01N型自动变速器的控制模块TCM通过监控液压控制单元、车速传感器、多功能开关、节气门位置传感器、发动机转速传感器、换挡锁止电磁阀、数据传输接线器、线路控制开关、制动灯开关、低速挡开关、起动机保持继电器、制动开关、强制降挡开关、ATF油温传感器及自动变速器挡位显示等信号，来准确地确定自动变速器的换挡时间与换挡品质。当上述某一系统发生故障时，TCM将执行紧急运行模式(ERM)。此时变速器所有其他电控功能将无法起作用，变速器只能处于液力3挡接合状态。2.2 自动变速器实验台功能本汽车自动变速器实验台，主要用于对各种汽车电控以及液控自动变速箱进行故障检测和分析试验。实验台主要由变频调速动力系统、可调电涡流负载、机架、吊装系统、液压油路系统和电控检测装置组成。实验时由变频调速电机与被试变速箱输入端相联结，模拟发动机的动力输入。变速器输出端通过传动轴与两侧的电涡流测功机相联，可对变速器进行加载。电控装置可对自动变速箱进行换档、加载操控，并将液压系统的工作状况显示出来，以此判定自动变速箱的装配调整状况、各档位工作状况、液压控制系统各阀体的工作状况。试验机原理框图和外形图如下所示。图 自动变速器实验台图 自动变速器实验台结构原理图试验机主要功能特点包括：1) 采用22KW变频调速电机、电涡流负载，可模拟各种汽车工况，控制精确；2) 可自动采集测试数据，生成测试结果报告和各档位油压变化曲线图、转速变化曲线图及P、R、N、D各换档曲线图并输出至彩色打印机，测试结果一目了然。同时测试结果可永久的保存于电脑中，随时方便地进行查阅；3) 控制系统可同时输出9路0-2000Hz的控制频率,每一路都可以进行0-100%的占空比控制,满足目前所有电磁阀的控制；4) 最高可控制有8个前进档的自动变速箱；5) ATTCS控制系统可对主电机转速（变速箱输入转速）、负载电流、油压调节、换档过程进行程序化自动控制。三、 实验设备与工具本实验在自动变速器性能实验机上进行，所用的测试件为上海大众帕萨所用的01N系列液力自动变速器。四、 实验方法与步骤4.1 试件安装1) 在试件上安装过渡夹具：根据自动变速箱的型号，选择相应的附件并安装到自动变速箱相应的部位，主要包括：l 将自动变速箱专用测试板安装到检测机的指定位置；l 将变扭器连接盘安装到检测机的指定位置；l 选择合适的调整垫片，使得变扭器的专用螺丝的指定平面与变扭器连接盘之间有适当的距离，一般为1.52.0mm左右；l 将选择合适的调整垫片安装到检测机的指定位置，并将其和自动变速箱专用测试板用螺丝固定；l 确定变扭器限位套的位置，一般要求使变扭器在轴向的间隙为2.03.0mm左右；2) 接通实验机总电源，利用吊机将自动变速箱安装到检测机上的专用测试板上，用专用螺栓紧固自动变速箱；为了便于安装，可先用手转动检测机上的测试板架，使得自动变速箱上的安装位置与专用测试板上的安装位置一致为止；3) 将自动变速箱上的变扭器通过螺丝固定在变扭器连接盘上，变扭器的紧固螺丝尽量使其同步旋入，直至完全紧固为止；4) 安装完成后，用手转动变扭器，旋转时，可以允许有一定的阻力，但应旋转平顺；否则，应对安装进行重新调整。5) 用传动轴把自动变速箱连接轴头与左、右负载相连接，具体操作是：l 将传动轴连接到左（右）的负载连接花键上；l 按下操作按扭，使左（右）负载向自动变速箱方向移动，直至距离测试用的连接轴头5mm左右，松开按扭，停止移动；l 以连接轴头为中心，摆动传动轴，通过中央滑升台的上、下和前、后移动进行调整，使连接轴头与负载连接花键处于同一水平轴线上；l 使传动轴与连接轴头相啮合，向自动变速箱方向继续移动左（右）负载；同时用手前后移动传动轴，其运动应为平顺；注意，传动轴轴向应留有一定的间隙，一般为35mm左右；6) 连接所需测量的油压孔，冷却油压（注意：检测时，冷却油压必须形成一个回路）；7) 往自动变速箱里加注适量的自动变速箱油；对特殊自动变速箱，还应在相应的部位加入适量齿轮油。4.2 变速器性能测试1) 确认设备总电源开关接通，按下电脑启动按钮，进入windows界面，双击桌面测试软件ATTCS-3.exe，登录测试软件（默认账号USER1，密码123）进入测试界面。 2) 输入工单号，一般以当前日期作为工单号，然后按回车，此时弹出对话框是否新增记录，然后点击确定。3) 根据变速箱选择正确的变速箱型号，现装配的是01N变速箱，因此点击01M/01N/01P，然后点击保存，进入待测试状态。4) 松开操作面板上的急停按钮，按下SET1复位键，设备自检进入待测状态，如无反应则需检查机架上的急停按钮是否按下，需确保两个急停按钮同时处于松开状态。5) 自动测试流程：则将挂档杆挂在相应的档位（P/R/N/D等），然后点击相应的档位测试，则设备会按预置的流程自动进行加载测试，测试完成后，绿色指示灯亮，这时可以切换界面以便观察测试数据以及测试曲线。（注意：需要挂相应的档位才能开始测试，如遇到异常情况可以点击停止，则设备会自动将驱动转速和加载电流都设置为0）6) 如需进行手动测试则按照以下步骤进行：按下手动操作面板中的AT/CODE，将车型改为01，按下SHIFT CONTROL,将档位设为D1档，打开F1和EPC，将占空比调整为50%，按下RUN，即可进行换档控制、EPC控制和锁止控制。转速控制旋纽：用于控制电机的转速；液晶显示屏：显示车型、档位、EPC状态、LOCK状态、电机设定转速、电机实际转速、负载电流、各油压、流量等参数；负载控制旋纽：用于控制负载的电流；变速箱控制区：用于选择车型、换档控制等操作； （当在手动测试时，在PC电脑上也有实时的数据显示，操作者可以根据正在实际测试的档位选择“结果报表”中的档位，然后按记录数据按键，电脑就会把数据自动填写到“结果报表”中去，也可以打印出来。）a) 手动实验时，首先调整加载电流，旋转LOAD旋钮，将电流调整为2A，然后缓慢加载转速SPEED到1800转，加载过程中注意观察变速箱的变化，如果发现异常请立刻停止加载并将转速调整为零，待故障排除以后再缓慢加载，并且在加载转速的时候注意观察冷却油管的方向有没有接反造成浮球不能上升；b) 待转速稳定在1800转的状态下，即可进行换挡的控制以及数据的记录，此时点击“结果报表”，然后将鼠标移动到当前指示档位的表格上（如D1）, 然后点击右侧的“记录数据”按扭，这时电脑会将实时的油压数据记录在该档位的表格上，主油压的数据必须根据相应的占空比去记录。c) 当测试完D1档时，则按下SHIFT CONTROL的上升键，变速箱自动跳到D2档，这时即可进行D2档的测试，D2档的测试跟D1档相同；d) 01N变速箱从D3档开始有锁止，因此当升到D3档时，可以按下LOCKUP键进行锁止测试，这时可以观察输出转速的变化，再点击一次记录数据则可以记录锁止状态下的转速，记录完成后务必将锁止关闭才能升上D4档，因为锁止状态为硬性连接，在这个状态下升档容易造成变频器的故障，因此务必注意这点，D4档的测试跟D3档相同。e) 当测试完D4档时，首先将转速降到1000转，然后缓慢降档，在这过程中可以观察变速箱的动作及变化，当降到D1档时，将转速降到0，电流也调整为0，按下急停按钮，则该D档的测试就完成了。f) 当所有的测试完成以后，请务必按下急停按钮，然后关闭电脑，最后关闭总电源。4.3 试件拆卸1) 移动左右负载，取下传动轴；2) 取下自动变速箱连接轴头；3) 如有必要先放掉一部分或大部分自动变速箱里的自动变速箱油；4) 用吊带将自动变速箱吊住做好安全保护，不能过紧也不可过松；以免对自动变速箱造成损坏；5) 松开自动变速箱变扭器连接盘上的紧固螺丝；6) 松开自动变速箱紧固螺栓；7) 用吊机将自动变速箱移至安全的地方；8) 关掉总电源；9) 对测试机进行清洁工作。五、 实验注意事项1) 自动变速箱动态检测机使用和操作必须在老师指导下按规定实验流程进行，学生不得在未征得老师同意的情况下擅自启动实验机；2) 吊装自动变速箱到检测机上时，吊机正下方不得站人，以确保安全；3) 启动检测机前，必须对限位开关的功能、旋转部件螺栓的紧固程度以及固定支座螺栓的紧固程度进行安全检查；并且定期对这些部件进行安全检查；4) 检测机工作时，不得将身体任何部位接触旋转部件；不得移动左、右两侧负载；5) 在实验过程中，如有异常情况出现，请及时按下紧急开关或切断总电源；6) 检测机上的相关参数均针对试件型号及实验要求设定，学生不得在未征得老师同意的情况下擅自改动；7) 在D档位挂入R档位时，必须让左右负载完全停止转动后，才可进行；8) 流量计从下端进油。判断“进油出油”是否接对的方法是：观察流量计的浮子，浮子升起来则证明接管正确。为防止接管错误可能给波箱带来的损害，故刚开始测试时一定将电机转速控制在300400转/分或者以下，确认接管正确以后再升高转速。六、 思考题1) 汽车变速器的功率损失主要是什么？怎样提高汽车变速器的机械效率？2) 汽车变速器转速为与换档电磁阀油压之间有怎