汽车电控和底盘技术教学大纲及习题答案.docx
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1、第一章 绪 论一, 教学目的和根本要求 通过此章内容的教学,让学生了解汽车底盘电子限制系统的组 成;自动变速器, 防抱死制动系统的开展史和开展趋势;电控驱动防 滑限制系统的根本功能;悬架和转向限制系统的开展, 运用目的和优势。 二, 教学内容及课时支配 汽车底盘电控技术绪论 理论教学:1 学时 三, 教学重点及难点 重点:汽车底盘电子限制系统的组成;自动变速器, 防抱死制动系统的开展趋势;电控驱动防滑限制系统的根本功能;悬架和转向限制系统的运用目的和优势。 四, 教学根本方法和教学过程 本教学环节接受理论, 实践同步进展的方法。通过面对实物讲授,学生可以更直观的学习。第一章 绪 论 一, 自动
2、变速器 介绍自动变速器的开展史。 20世纪 80 年头三种传动装置均出现了电子化的趋势: 1液力自动变速器AT 把液压限制功能改由微处理器来完成,实现了由AT向EAT的转变。 2手动式机械变速器MT 借助微机限制技术,正在演化为 EMT。 3无级变速器CVT 由电子限制取代液压限制,实现由 CVT 向 ECVT 的转变。 电子限制及液压限制相比具有如下明显的优势: 1实现困难多样的限制功能 2极大地简化构造,削减生产投资及种种困难。 3由于软件易于修改,可使产品具有适应构造参数变更的特性。 4实现整体限制,进一步简化限制构造。 5较简洁实现手动自动于一体限制的自动变速器。 二, 防抱死制动系统
3、 1概念:防抱死制动系统简称 ABS。是在制动过程中通过调整制动轮缸或制动气室的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到限制,而将车轮的滑动率限制在较为志向的范围内。防止车轮被制动抱死,防止车轮在路面上进展纯滑移,提高汽车在制动过程中的方向稳 定性和转向操纵实力,缩短制动距离。2介绍防抱死制动系统的开展史。 3目前防抱死制动系统技术的开展趋势: 1减小体积和质量,提高集成度以降低本钱和价格,简化安装。 2开发一种系统适应多种车型的回流泵系统。 3变更电磁阀的磁路设计和构造设计,提高电磁阀的响应速度。 4软件重视改良算法,提高运算速度。 5慢慢推广应用 ABS+TCASR相结合的系统。 6接受计算机进
4、展 ABS 及汽车的匹配, 标定技术,同时加强道路试验。 7ABS 及电控悬架, 电控四轮转向, 电控自动变速器, 主动制动 器等相结合的组合装置是 ABS 的探讨方向。 三, 电控驱动防滑限制系统ASR 1ASR 的根本功能是:防止汽车在加速过程中打滑,特殊是防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转,以保持汽车行驶方向的稳定性,操纵性和维持汽车的最正确驱动力以及提高汽车的平顺性。由于驱动防滑转系统是通过调整驱动车轮的牵引力来实现驱动车轮滑转限制的,因此也被称为牵引力限制系统。简称 TCS 2简介限制原理 四, 悬架系统 1作用:悬架将车身及车桥, 车轮弹性相连,传递作用在车轮和车身之间的力
5、和力矩,缓和由不平路面传给车身的冲击,并衰减由此引起的振动,以保证汽车行驶平顺性和操纵稳定性和乘座舒适性。2形式: 1被动式悬架:车轮和车身状态只能被动地取决于路面及行驶状况以及汽车的弹性支承元件, 减振器和导向机构。 2主动悬架:是依据行驶条件,随时对悬架系统的刚度, 减振器的阻尼力以及车身的高度和姿式进展调整,使汽车的有关性能始终处于最正确状态。 3半主动悬架:仅对减振器的阻尼力进展调整,有些还对横向稳定器的刚度进展调整。 2, 3的调整方式都有机械式和电子式两种。 五, 转向限制系统 主要包括:动力转向限制和四轮转向限制。并介绍各自目的。河南职业技术学院教案尾页 第一章 绪 论 一, 本
6、章教学小结 通过此章内容的教学,学生了解汽车底盘电子限制系统的组成;自动变速器, 防抱死制动系统的开展史和开展趋势;电控驱动防滑控 制系统的根本功能;悬架和转向限制系统的开展, 运用目的和优势。 总之,学习效果良好,学生对所学内容特殊感爱好,激发了学生 的学习热忱,通过面对实物讲授,学生直观的了解了汽车底盘电控系 统的构造布置状况。 二, 作业及作业分析 作业:见习题册。 作业分析:根本良好的完成。第 二 章 电控液力自动变速器一, 教学目的和根本要求 通过此章内容的教学,让学生了解电控液力变速器的优, 缺点,组成及分类; 驾驭电控液力变速器的构造和工作原理及典型轿车液力变速器的构造形式; 了
7、解电控液力自动变速器的运用考前须知,检查, 试验的方法,分析常见故障的现象, 缘由及诊断解除方法。 二, 教学内容及课时支配 第一节 概述 理论教学:1 学时 第二节 电控液力自动变速器的构造及工作原理 理论教学:5 学 时;电控液力自动变速器的拆装实践技能:12 学时。 第三节 典型轿车电控液力自动变速器 理论教学:2 学时。 第四节 电控液力自动变速器的运用及检修 理论教学:4 学时;电控液力自动变速器的检测, 诊断实践技能:8 学时;考核:2 学时。 三, 教学重点及难点 重点:电控液力自动变速器各机构和限制系统的分类, 构造及工作原理;电控液力自动变速器的性能检查方法。 难点:组合式行
8、星齿轮系统的动力传递路途;液压限制系统的原理;电子限制系统的电路及工作状况。 四, 教学根本方法和教学过程 此内容接受理实一体化教学方法,在教学中对液力变速器的结 构原理局部授课先理论后实践;性能检查授课理论实践同步进展。第二章 电控液力自动变速器 第一节 概 述一, 电控液力变速器的优缺点 1优点 1整车具有更好的驾驶性能。 2良好的行驶性能。 3较好的行车平安性。 4降低废气排放。 2缺点 1构造较困难。 2传动效率低。 二, 电控液力自动变速器的组成 1液力变矩器 安装在发动机及变速器之间,将发动机转矩传给变速器输入轴。及一般离合器的区分是靠液力来传递力矩,可变更发动机转矩,并能 实现无
9、级变速。 2齿轮变速机构 可形成不同的传动比,组合成电控自动变速器不同是挡位。绝大局部接受行星齿轮机构进展变速,也有接受一般齿轮机构变速的。 3.换挡执行机构 其功用及同步器相像,但受液压系统限制。包括:离合器, 制动器, 单向离合器。 4液压限制系统图 2-4 液压限制系统的组成主要限制换挡执行机构的工作,由液压泵及各种液压限制阀和液压管路等组成。 5电子限制系统 及液压限制系统合称为电液限制系统。包括:电子限制单元, 各类传感器及执行器等。三, 电控液力自动变速器的限制原理 四, 电控液力自动变速器的分类 后驱动自动变速器 1按驱动方式分类 2按前进挡的挡位数不同分类 4 个前进挡 3齿轮
10、变速器的类型分类 4按限制方式分类 五, 电控液力自动变速器挡位介绍 按钮式 1.自动变速器换挡元件的类型有 2换挡操纵手柄通常有 47 个位置,并举例说明。 P 位:停车位 R 位:倒挡位 N 位:空挡位 3功能 DD4位:前进位 第二节 电控液力自动变速器的构造及工作原理一, 液力变矩器 1液力偶合器 1构造2工作状况 3动力传递过程 发动机机械能泵轮 油液 涡轮叶片 涡轮 4通过液力偶合器的特性曲线及传动效率公式说明因液力偶合器不能变更所传递的转矩大小,使得相应的变速机构需增加挡位造成的弊端。 2液力变矩器的构造及工作原理 泵轮:是液力变矩器的输入元件。 1液力变矩器的组成 涡轮:是液力
11、变矩器的输出元件。导轮:是液力变矩器的反响元件。2液力变矩器的工作原理 3液力变矩器的工作特性 1特性参数 1转速比:是涡轮转速及泵轮转速之比,用来描述液力变矩器的工况。 2变矩系数 K:是涡轮转矩和泵轮转矩之比,用来描述液力变矩器变更输入转矩的实力。 3效率:是涡轮轴输出功率及泵轮轴输入功率之比。 4穿透性:是指变矩器和发动机共同工作时,在节气门开度不够的状况下, 变矩器涡轮轴上的载荷变更对泵轮轴转矩和转速影响的性能。2特性曲线 1外特性及外特性曲线: 外特性是指:泵轮转速转矩不变时,液力元件外特性参数及涡轮转速的关系。 外特性曲线是指:泵轮转矩不变,涡轮转矩及涡轮转速或转速比的关系曲线。液
12、力变矩器的这种外特性,能够自动地适应汽车行驶状况的须要,这是液力变矩器的一个很重要的特性自动适应性。所以,液力变矩器是一种在确定范围内能够随汽车行驶状况而自动变更转矩的无级变速器。 2原始特性曲线:是泵轮转速不变时,变矩系数 K 和效率随转速比 iWB 的变更规律曲线。 3原始特性曲线分析: 机械损失:包括轴承, 密封件等的摩擦损失及圆盘损失。 泄漏损失:即循环圆内液体的损失。 液力损失:即液体在循环圆内运动的损失,包括摩擦损失和冲击损失两个局部。液力变矩器工作时各工作轮入口处的冲击损失: 泵轮入口 涡轮入口 导轮入口处 4转矩放大特性 5偶合工作特性 6失速特性 4液力变矩器的种类 1三元件
13、液力变矩器 三元件是指: 其工作轮的数目为三个, 由泵轮, 涡轮和导轮组成。特点是:工作效率在进入偶合区之前先到达最大值,然后有所下降,进入偶合区之后又接着上升。 2四元件液力变矩器构造困难,近年很少运用接受两个导轮分别装在各自的单向离合器上,形成双导轮。 5液力变矩器的锁止机构 1由锁止离合器锁止的液力变矩器 电控自动变速器必需满足五个方面的条件,ECU 才能使锁止离器进入锁止工况。 1发动机冷却液温度不得低于 5365。 2挡位开关指示变速器处于行驶挡。 3制动灯开关必需指示没有进展制动。 4车速必需高于 37 65km/h。 5来自节气门开度的传感器信号,必需高于最低电压,以指示 节气门
14、处于开启状态。 2由离心式离合器锁止的液力变矩器 3由行星齿轮机构锁止的液力变矩器 二, 齿轮变速机构 1平行轴式齿轮变速机构 1根本变速机构的组成 2变速原理2行星齿轮变速机构 1单行星排 太阳轮 , 齿圈, 装有行星齿轮的行星架三元件 为分析运动规律,设太阳轮, 齿圈和行星架的转速分别为 n1, n2 和 n3,齿数分别为 z1, z2 和 z3,齿圈及太阳轮的齿数比为。依据能量守恒定律, 由作用在该机构各元件上的力矩和构造参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式 n1+n2-(1+)n3=0由上式可见,单排行星齿轮机构具有两个自由度,在三个根本构件中任选两个分别作为主动件和
15、从动件,而使另一元件固定不动,或使其运动受确定的约束,那么机构只有一个自由度,整个轮系以确定的传动比传递动力。 1太阳轮为输入元件,由行星架输出,齿圈被固定。传动比为:I13=1+2) 输入元件是行星架,由太阳轮输出,齿圈被固定。传动比为: I13=1/(1+)3) 固定元件是太阳轮,动力经齿圈输入,由行星架输出。传动比为: I23=1+z1/z24) 固定元件是太阳轮,输入元件是行星架,输出元件是齿圈。传动比为: i32=z2/(z1+z2)5) 输入元件是太阳轮,行星架被固定,行星齿轮只能自转,并带动齿圈旋转输出动力。太阳轮的旋转方向及齿圈相反,传动比为: i12=-z2/z16) 输入元
16、件是齿圈,行星架被固定,行星齿轮只能自转,并带动太阳轮旋转输出动力。太阳轮的旋转方向及齿圈相反,传动比为: i21=-z1/z27) 假设三元件中的两元件被连接在一起转动, 那么第三元件必定及这两者以一样的转速转动。 8假设全部元件均不受约束,那么行星齿轮机构失去传动作用。行星齿轮机构及外啮合齿轮机构相比具有以下优点: 1 全部行星齿轮均参及工作, 都承受载荷, 行星齿轮工作更安静, 强度更大。 2行星齿轮工作时,齿轮间产生的作用力由齿轮系统内部承受,不传递到变速器壳体,变速器可以设计得更薄, 更轻。 3行星齿轮机构接受内啮合及外啮合相结合的方式,及单一的外啮合相比,减小了变速器尺寸。 4行星
17、齿轮系统的齿轮处于常啮合状态,不存在挂挡时的齿轮冲 击,工作平稳,寿命长。 2双行星排 三, 换挡执行机构 1多片离合器 1作用:是将变速器的输入轴和行星排的某个根本元件连接, 或将行星排的某两个根本元件连接在一起,使之成为一个整体转动。 2湿式多片离合器的组成:离合器鼓, 离合器活塞, 回位弹簧, 钢片, 摩擦片, 花键毂等。 3构造 2制动器作用:是固定行星齿轮机构中的根本元件,阻挡其旋转。 1片式制动器 1组成:制动器活塞 , 回位弹簧, 钢片, 摩擦片, 制动器毂。2简介构造和工作原理 片式离合器, 制动器所能传递的动力大小及摩擦片的面积, 片数 及钢片及摩擦片间的压紧力有关, 压紧力
18、的大小由作用在活塞上的油 压及作用面积确定,但增大油压会引起接合时的冲击。一般摩擦片为 26 片,钢片等于或多余摩擦片的片数。 3特点:工作平顺性较好,还能通过增减摩擦片的片数来满足不 同排量发动机的要求。 2带式制动器组成:制动带, 伺服装置, 刚性制动带厚按变形实力分类 按构造分类 制动器伺服装置分类 调整制动带及制动鼓之间间隙的常见构造有以下三种: 1长度可调整的支承销。 2长度可调的活塞杆或推杆。 3调整螺钉。 3单向离合器 1作用:是使某元件只能按确定方向旋转,在另一个方向上锁止。 滚子式 2类型 楔块式四, 组合式行星齿轮系统 1辛普森行星齿轮系统 它是三速行星齿轮系统,能供应三个
19、前进挡和一个倒挡。 构造特点:前后两个行星齿轮机构共用一个太阳轮。 执行机构的组成:前进离合器C1,干脆挡离合器C2,单向 离合器F,二挡制动器B2和低, 倒挡制动器B3。 各挡执行元件工作状况 各挡传递路途为: 1D 位 1 挡 动力传递路途是第一轴, 前排齿圈, 太阳轮, 后排齿圈, 第二轴。 2D 位 2 挡 动力经第一轴, 前排齿圈和行星架输出给第二 轴。 3D 位 3 挡 前排太阳轮和齿圈均及第一轴相连,将第一轴的动力干脆传给第二轴。 4R 位 动力竟第一轴, 太阳轮, 后排行星齿轮和后排齿 圈传至第二轴。 2.拉维娜行星齿轮系统 超速挡行星架 前行星架 后行星架 , 中间轴 输入轴
20、 输出轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈 前行星齿圈 太阳轮 后行星齿圈 超速挡行星架 前行星架 后行星架 中间轴 输入轴 输出轴 超速挡太阳轮 超速挡齿圈 前行星齿圈 太阳轮 后行星齿圈构造特点:两星星排共用行星架和齿圈,小太阳轮, 短行星轮, 长行星轮, 行星架及齿圈组成一个双行星轮式行星排。 四个独立元件:小太阳轮, 大太阳轮, 行星架和齿圈。 各挡传递路途为: 1D 位 1 挡 第一轴, 小太阳轮, 短行星齿轮, 长行星齿轮, 齿圈。2D 位 2 挡 第一轴, 小太阳轮, 短行星齿轮, 长行星齿轮, 齿圈。3D 位 3 挡 大, 小太阳轮被锁成一体,长短行星齿轮同方 向旋转,整个行星齿轮系统
21、被联锁成一体,以干脆挡传递动力。 4R 位 大太阳轮, 长行星齿轮, 齿圈。 3带有超速挡的行星齿轮系统五, 液压限制系统 1液压泵 类型 转子泵, 齿轮泵, 叶片泵 液压泵的组成原理 1叶片泵分为: 1定量泵油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油, 以满足自动变速器的工作须要,要求油泵的排量应足够大。但发动机 高速时,因泵油量增多,此时的泵油还必需排泄掉,从而造成发动机动力损失。 2变量泵油泵的排量可变。以削减高速运转时的发动机动力 损失。3构造特点:变量泵的定子不固定,而是绕一个销轴作确定的摇摆,以变更定子和转子之间的偏心距,从而变更油泵的排量。 2叶片泵的工作原理。1油泵运转时,定
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