论行星齿轮变速器实训改进

简宏砚

前言

自动变速器和发动机都是汽车工业的核心，既是车界关注的集点，也是学校汽车教学的重点。当前，自动变速器已从底盘中分离出来，成为一门科技性很强的热门课程。自动变速器类型的多样性、结构原理的复杂性，技术的先进性，成为汽车教学的难点，学生出现了听不懂，老师又讲不清等问题。本文结合实践，以教材为依据，理论与实践相结合，改进实训，对自动变速器基础教学进行了有益的探索。

1 强化传动比概念，加深对变速器的认识

传动比是变速器设计的依据，是变速器性能的重要参数。虽然各类自动变速器结构原理不同，但都是通过改变传动比实现变速的。所以，变速器教学必须先从传动比入手，重点讲解。

据了解，老师对传动比的讲解仅停留在定义上，学生的传动比概念也是公式化。传动比概念一要结合车型的挡位讲大小，这样讲不空洞。比如丰田A341E各档传动比i1：2、53，i2：1、53，i3：1，i4：0、1705，iR：-1、188。二要结合车速讲，各挡传动比都有对应的车速。如1擋10Km/t左右，2挡30Km/t左右，3挡40Km/t左右，4挡60Km/t左右，5挡80Km/t左右，这样讲学生对传动比变速有了具体认识。三是要结合变速器挡位讲。如1挡、2挡为什么用在上坡，强制降“挡”反而是给汽车加速等等，这些都是传动比的具体应用。这样讲，增强了学生对变速器理解和学习兴趣。

2 科学使用多媒体技术，提高教学效果和质量

2.1 用动画教学解决行星齿轮机构传动而又不能动的难题

行星齿轮速原理是重点又是难点。一般是通过齿轮啮合传动的受力分析，得出齿轮的转动方向，最后作出变速器动力传动路线，是解析行星齿轮变速原理的必要步骤。但分析起来比较繁琐，如果学生机械基础差，学习起来比较困难，选择动画教学较好的解决了这个问题。拉威娜式行星齿轮变速原理视频动画，模拟了行星齿轮变速过程，使书上不动的齿轮变为动，使不动的传动变为动的传动，行星齿轮变速工作过程由看不见到看得见，因此效果比较好。但是，电影式播放并不能让学生看懂。这是因为视频是以帧为单位，一个画面时间非常短，超越人的思维时间，所以导致信息大量流失，效果并不好。需要讲看结合，分段边讲边放，才能发挥多媒体教学的效果。

2.2 用拆装视频指导实训，强化技术标准

标准化的丰田A341E后驱自动变速器和大众01M前驱自动变速器的拆装视频，清楚地记录了拆装过程，是指导学生实训，老师教学很好的教材，实训前组织学生观看非常必要。主要是指导学生观看拆装的细节，流程、方法等等，并把操作的技术示范带到实训中去，规范学生的实训，用高标准要求学生的实训操作，提高实训质量。

3 改进行星齿轮变速器实训，增强实训效果。

3.1 识别变速器零件，是实训教学的基础

认识汽车上上千零件，是汽修专业人员的根本要求，需用一定的时间培训。从实训中了解到相当的学生虽然会拆装，但零件名称以及作用却说不出来，实训其实是不明不白。主要原因是，书上的或课件上的零件是二维的，而零件实物是三维的，差别大。实训中要求学生将教材带到现场，理论联系实际，识别零件，同时讲出零件的主要作用以及结构特点等，使实训明明白白进行，提高了实训效果。

3.2 模拟行星齿轮变速器换档，加强工作原理理解

通过课堂讲解行星齿轮变速器原理，依然比较抽象，学生理解比较困难。需要讲解、视频、实训拆装等多种教学方法综合运用，方能取得较好的教学效果。

最好的学习方法就是自已动手。具体做法是：将太阳轮、行星架、齿圈摆在实训台上，做模拟行星齿轮变速器换档实验。通过手操对单排行星齿轮三元件进行约束，演示出输入与输出的变速过程，这种简单直观的实验，受到了学生欢迎。学生将太阳轮、行星架、齿圈组装在一起，象玩魔方那样在手中摆弄，并轻松地学会了复杂的原理，真正做到了寓教于乐。

3.3 优化拆装过程，缩短技术成熟周期

学生在拆装时普遍存在的问题，就是拆下一个零件，紧接着拆下一个。不观察零件的结构，不分析零件的连接关系，不思考零件的具体作用，拆了几次，依然不明不白。主要原因是拆装过程老师没有进行细化，指导到位。

解决办法：（1）将变速器结构图与零件实物进行对应，从其安装的位置上，确定拆的是哪个离合器、制动器，如B0、B1、B2、B3、C0、C1、C2、C3、F1等等。（2）分步循环拆装：就是指拆下一个零件或总成后，先观察研究，再重新装上，至少循环二次，待完全掌握了再进行下一步，而不是习惯上的连续拆。尤其对于装拆复杂的变速器系统，可以减少错装，漏装，缩短技术成熟周期。（3）要求学生手机拍照，保留现场技术资料，供实训后的巩固和提高。

4 解剖液力变矩器，化解液力变器内部看不到的难题

液力变矩器实训最大的难题是无法拆卸，若内部结构无法看到，实训就进行不了，所以解剖液力变矩器是解决前提。

4.1 结合实物讲解变矩器，补充课堂教学的不足

实训目标是将液力变器矩器传动原理在液力变器矩器实物上演绎，通过现场实物教学加深学生对液力变器矩器传动原理的理解。实训主要内容：首先锯开分解液力变矩器。（1）辩识液力变器矩器零件，了解与作用相关的结构。（2）确定泵轮和涡轮、导轮、锁止离合器的身份以及连接关系。（3）阐述涡流环流产生原理，重点是涡流的形成与泵轮、涡轮叶片的关联。（4）确定液力变器液力传动路线。通过老师现场结合实物讲解，补充课堂教学的不足。

4.2 导轮的实训讲解，突出导轮作用

导轮的作用是液力变器矩器教学的难点，一是学生对导轮作用认识不清。从解剖结构上看，导轮处在泵轮和涡轮中间，学生往往也认为动力传动要经过导轮。在教学中引入了“废气理论”，它有别于教科书上的“二台风扇理论”，学生更容易接受。导轮相当于排气管，而流过导轮叶片的液体相当于发动机排气管中的废气，已经做完功了，所以导轮不传递动力。若导轮将还有一定压力的废气重新导入到气缸，等于给活塞加个向下的力，因此导轮起到了增矩的作用。

二是学生对变矩耦合工作特性认识不清。简明扼要，讲清流经导轮叶片的三种方向，导轮存在固定和自由转动二种工况与变矩和耦合的对应关系，重点掌握结论。对于培养实用型技能型的大中专生来讲，结论的重要性优于复杂的理论，在教学中有所为有所不为也是一条重要法则。

4.3 通过实验认识单向离合器的作用，强调安装的方向性

导轮被单向离合器固定是增矩的前提，导轮的锁止和分离决定了变矩和耦合工况。实验时让学生转动导轮，一个方向可以转，而另一个方向不能转，再叫学生手指伸入导轮固定导管中转动单向离合器内圈观察导轮的动态。一个方向转导轮不动，另一个方向导轮动，单向离合器锁止导轮的作用就清楚了，还需要特别强调单向离合器不能装反。

4.4 模拟锁止离合器工况实验，讲清锁止条件

锁止离合器盘轴向是可移动的，在实物上首先指出锁止离合器的摩擦片，然后从解剖处移动锁止盘与变矩器壳结合，模拟完成锁止工况。借助这个实验主要讲清三个问题，一是锁止后动力传动路线。二是讲清锁止离合器锁谁的问题。三是要讲清锁止控制系统，重点是讲清锁止条件。

5 实训报告书的设计

设计目的：总结实训过程，突出重点内容，进一步加强理论与实训的结合，考查学生实训效果，达到提高学生的综合素质以及工作能力的目的。

6 实训考试的设计

考试目的：以考促学，以考促教。

实训考试项目：（1）液力变矩器零件识别和导轮单向离合器的检查。（2）手动操作锁止离合器锁止工况实验。（3）手动操作单行星排变速实验。（4）离合器摩擦片的检查。（5）换挡电磁阀的检测。（6）车速传感器的检测。

考试要求：操作规范，严格纪律，随机提问，科学评分

后记：

自动变速器是一个复杂的系统，变速器实训包括了机械、液力和电子控制三大部分，解决教学难点是自动变速器教学成效的关键。在教学中要运用多种手段，因人施教、因材施教、由浅入深，以工作原理为基础，突出使用、保养、检测的重点，有所为有所不为，才能做的更好。