汽車雙質(zhì)量飛輪扭振減振器技術(shù)探析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-02-09 08:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 國魯克 (LUK)公司的發(fā)動機雙質(zhì)量飛輪將共振轉(zhuǎn)速從 1300 轉(zhuǎn) /分降到了 300 轉(zhuǎn) /分。目前一般汽車怠速在 800 轉(zhuǎn) /分左右， 也就是說在任何情況下，出現(xiàn)共振轉(zhuǎn)速都在發(fā)動機運行的轉(zhuǎn)速范圍以外，只有在發(fā)動機剛起動和停機時才會越過共振轉(zhuǎn)速，這也是常見汽車發(fā)動機起動和停機時振幅特別厲害的原 因。當(dāng)然，如果采用高扭矩起動機和提高起動機的轉(zhuǎn)速，調(diào)整發(fā)動機裝置緩沖器，也會使共振振幅盡可能地縮小。 雙質(zhì)量飛輪是當(dāng)前汽車上隔振減振效果最好的裝置。 在雙質(zhì)量飛輪用于汽車隔振減振時，一 部分飛輪質(zhì)量（稱為初級質(zhì)量）用于傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)動慣量，而另一部分飛輪質(zhì)量（稱為次級質(zhì)量）則用于提高變速器的轉(zhuǎn)動慣量。兩部分飛輪質(zhì)量經(jīng)一套彈簧減振系統(tǒng)連接為一個整體。驅(qū)動圓盤上配置了一個 “漂浮的 ”轂組件，上配簧中簧減振器做主要減震，可以在既定扭矩下增加距離，還有一個四圈彈簧盒作前減振。內(nèi)圈彈簧可以提高主扭矩減振性能，前減振器主要控制怠速轉(zhuǎn)速，主減振功能是依次實現(xiàn)的。這種設(shè)計使外盤（彈簧座）和中心盤（傳動軸）之間的相對旋轉(zhuǎn)角度達到 40，從而壓縮彈簧控制振動。傳統(tǒng)設(shè)計的相對角度只有 20。，可做的相對旋轉(zhuǎn)有限。 由次級飛輪質(zhì)量與變速器之間的摩擦片來完成兩部分飛輪質(zhì)量的離合，這樣就可以衰減發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)振動，減輕變速器的負荷。 雙質(zhì)量飛輪的次級質(zhì)量與變速器的分離和結(jié)合是由一個不帶減振器的剛性離合器盤來完成的，由于離合器沒有減振器，質(zhì)量明顯減小。而減振器被組裝在雙質(zhì)量飛輪系統(tǒng)中，能在盤中滑動，可以明顯改善同步性，換檔更容易。 雙質(zhì)量飛輪在減輕高性能車的空檔齒輪噪聲、提高手動變速效果方面性能卓越，在重載柴油卡車上也能起到阻止扭轉(zhuǎn)力突然變大，防止變速齒輪損壞等重要作用。 因此上世紀 90 年代以來在歐洲得到廣泛推廣，已從高級 轎車推廣到中級轎車，這與歐洲人喜歡手動檔和柴油車有很大關(guān)系。眾所周知，柴油機的振動比汽油機大，為了使柴油機減少振動，提高乘坐的舒適性，現(xiàn)在歐洲許多柴油乘用車都采用了雙質(zhì)量飛輪，使得柴油機轎車的舒適性可與汽油機轎車媲美。在國內(nèi)，一汽大眾的寶來手動檔轎車也率先采用了雙質(zhì)量飛輪。 二、 雙質(zhì)量飛輪原理和性能分析 （一）、 雙質(zhì)量飛輪的結(jié)構(gòu) 雙質(zhì)量飛輪式扭轉(zhuǎn)減振器的基本結(jié)構(gòu)有三部分：第一質(zhì)量（第一飛輪） ，第二 質(zhì)量（第二飛輪）和兩質(zhì)量之間的減振器。第一質(zhì)量與發(fā)動機曲軸輸出端法蘭盤相聯(lián)接，第二質(zhì)量通過一個軸承安裝在第 一質(zhì)量上，第二質(zhì)量上還安裝有離合器蓋。第二質(zhì)量可相對于第 一質(zhì)量轉(zhuǎn)動一定的角度，兩質(zhì)量之間通過減振器相連，減振器 由彈性元件和阻尼元件組成。 （二）、 雙質(zhì)量飛輪的減振原理 雙質(zhì)量飛輪式扭轉(zhuǎn)減振器的實質(zhì)在于：一方面由彈簧扭轉(zhuǎn)減振系統(tǒng)，來吸收發(fā)動機輸出扭矩中所包含的變動扭矩成分，將平均化的扭矩傳遞給變速器，衰減扭轉(zhuǎn)與振動有關(guān)的 振動和噪聲；另一方面，通過將飛輪分成不同質(zhì)量的兩塊，使整個動力傳動系統(tǒng)的固有頻率大大降低，從而使發(fā)動機的工作轉(zhuǎn)速范圍避開共振區(qū)。 分析雙質(zhì)量飛輪式扭轉(zhuǎn)減振器的扭振特性， 等價地將其結(jié)構(gòu)簡化成兩自由度扭振系統(tǒng)， 對整體型飛輪可建立如下的受迫振動微分方程 組：雙質(zhì)量飛輪式扭轉(zhuǎn)減振器本身是一個兩自 由度的扭振系統(tǒng) 。 三、 我國雙質(zhì)量飛輪研發(fā)現(xiàn)狀 據(jù)了解，我國從本世紀初開始就有企業(yè)開始研發(fā)雙質(zhì)量飛輪，主要是從離合器企業(yè)開始的。 2022年，長春一東公司計劃與德國 Luk公司合作，通過引進技術(shù)的方式開發(fā)國產(chǎn)的雙質(zhì)量飛輪。此后，湖北黃石三環(huán)、桂林福達等企業(yè)也先后提出研發(fā)計劃。 2022年后，國內(nèi)一些從事飛輪齒環(huán)總成的生產(chǎn)企業(yè)如吉林大華、重慶海通、重慶光大（今博耐特）等也開始研發(fā)雙質(zhì)量飛輪。據(jù)奧 爾威咨詢了解，目前國內(nèi)正在生產(chǎn)、研發(fā)和計劃進入的企業(yè)有13家。 我國雙質(zhì)量飛輪國產(chǎn)化方面取得突破主要在于 2022 年，是從外資企業(yè)在中國以 CKD方式生產(chǎn)雙質(zhì)量飛輪開始的。國內(nèi)最先組裝生產(chǎn)雙質(zhì)量飛輪的企業(yè)是中日合資的重慶愛思帝，該公司為廣州本田的一款車型組裝雙質(zhì)量飛輪， 2022 年該企業(yè)有近 10 萬套的規(guī)模。2022 年 10 月， Luk 公司在中國太倉
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