汽车双质量飞轮简介1-2010.10.21

★传统动力传动系统结构★离合器扭振减震性的局限性★双质量飞轮及其作用★双质量飞轮发展历史★双质量飞轮典型结构示意★双质量飞轮典型应用★双质量飞轮在动力传动系统中的安装位置★双质量飞轮优势概述双质量飞轮简介传统动力传动系统结构离合器扭振减震性的局限性•离合器系统重要功用有两个：1、起步、换挡时动力结合和切断。2、降低因发动机的不均衡性而引起的传动系中的扭转振动。•离合器中带抑制扭振的弹簧减振器，发动机飞轮和变速器之间通过扭振减振器传递扭矩并达到减振目的.但该扭振减震器无法将整个动力传递系统的固有频率降低到发动机怠速以下，因此在整个发动机运行过程中仍然存在着共振。•由于扭转减振器弹簧安装半径限制和传递扭矩需要，在实际设计中很难通过降低弹簧刚度来减少扭振。因此我们需要双质量飞轮来降低整个传动系统的振动和噪声，提高整车舒适性。双质量飞轮及其作用•双质量飞轮总成所谓双质量飞轮，就是将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩，这一部分称为初级质量。另一部分则放置在传动系变速器一侧，用于提高变速器的转动惯量，这一部分称为次级质量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。借助于这种系统可以隔离发动机曲轴的扭振，抑制扭振从发动机传到变速器。双质量飞轮及其作用由于次级质量能在不增加飞轮的惯性矩的前提下提高传动系的惯性矩，而使共振转速下降到怠速转速以下。也就是说在任何情况下，出现共振转速都在发动机运行的转速范围以外，只有在发动机刚起动和停机时才会越过共振转速，这也是常见汽车发动机起动和停机时振动特别厉害的原因。双质量飞轮的次级质量与变速器的分离和结合由一个不带减振器的刚性离合器盘来完成，由于离合器没有了减振器机构，质量明显减小。减振器组装在双质量飞轮系统中，并能在盘中滑动，明显改善同步性并使换档容易。双质量飞轮是当前汽车上隔振减振效果最好的装置。因此上世纪90年代以来在欧洲得到广泛推广，已从高级轿车推广到中级轿车，这与欧洲人喜欢手动档和柴油车有很大关系。众所周知，柴油机的振动比汽油机大，为了使柴油机减少振动，提高乘坐的舒适性，现在欧洲许多柴油乘用车都采用了双质量飞轮，使得柴油机轿车的舒适性可与汽油机轿车媲美。在国内，一汽大众的宝来手动档轿车也率先采用了双质量飞轮。双质量飞轮的好处•显著改善车辆在启动和停车时的噪声•车辆可以在更低速下运行，从而可以减少燃油消耗•由于从动盘没有扭振减震器，换挡更平稳•使用寿命长•外形尺寸要小于离合器。双质量飞轮发展历史•汽车史上第一个批量生产的双质量飞轮在1985年前后投产（用于宝马轿车）。采用了无润滑的阻尼器，这种阻尼器由位置远在外侧的、短而呈直线形的重型弹簧组成，在圆周上均匀分布着8个或更多此类弹簧，切向放置，但是，这种方案发生了磨损问题。•1987年前后，采用了第一个黄油润滑的双质量飞轮，其中的弹簧用作外部阻尼器，黄油就放在弹簧沟槽中．对弹簧和滑动壳体之，间的接触处进行润滑。这样一来，其使用寿提高。•1989年引入了弧形弹簧阻尼器，这是双质量飞轮的一个突破。这项技术立即解决了几乎所有的双质量飞轮共振问题。此外．成本也在不断地下降。双质量飞轮发展历史•1995年利用金属板开发了双质量飞轮的折叠式质量。这为广泛地应用双质量飞轮奠定了基础。这种大量细致缜密的工作换来了双质量飞轮生产的大幅度上升•1998年双质量飞轮的产量大约为200万件，因此，欧洲当年生产的带手动变速器的轿车之中，有1/5左右利用双质量飞轮降低了噪声，提高了舒适性。•1997年按照发动机排量和汽油机／柴油机分级的各种发动机中采用双质量飞轮的比例。排量超过2L的发动机，尤其是汽油机，基本上都装备了双质量飞轮。中等排量的发动机采用双质量飞轮比较晚一些。而排量小于1.6L的发动机采用双质量飞轮者更是少见。•2004年鲁克公司的双质量飞轮产、销量约为500万件。双质量飞轮典型结构•一个典型的双质量飞轮结构一般包括第一质量、第二质量、弹性元件（螺旋弹簧）、摩擦力产生机构。•双质量飞轮可以有效的降低和隔离由于离合器结合时的曲轴震动和冲击载荷。1、齿圈；2、后壳体；3、前壳体；4、花键盘；5、传力板；6、限位环；7、铆钉；8、连接盘；9、垫片；10、配种块；11、密封碟垫、12、外弹簧13、内弧形弹簧；14、弹簧导轨。双质量飞轮典型应用在动力传动系统中的安装可在基本不改变发动机、变速箱原有状态的情况下增加双质量飞轮双质量飞轮优势概述•扭振隔振双质量飞轮最总要的特性就是，几乎使发动机曲轴的扭振完全与变速箱隔离，尤其能把发动机低速区域内的不均衡性完全过滤掉。这样就给降低怠速转速和使发动机主要运转在低速区提供了可能性，也因此实现了整车燃油经济性的提升和噪音降低。•变速箱减载由于双质量飞轮降低了输入轴的不平衡性，因此变速箱由之产生的负荷和应力也随之降低。双质量飞轮几乎完全消除了传统系统中高频变速器的附加扭矩。既然变速器减小了附加载荷，就可以传递较高的静力扭矩。在带有双质量飞轮的柴油机中尤其如此。双质量飞轮优势概述•曲轴减载由于双质量飞轮的初级质量较传统传动系统的飞轮质量小很多，所以飞轮的转动惯量很小，同时次级质量对于曲轴的弯曲载荷而言可以忽略不计，因此飞轮的转动惯量所带来的惯性力矩给曲轴施加的动载荷减少了。在实际应用中可以考虑放弃曲轴减震器，或者可以采用便宜一些的材料例如铸铁制造曲轴。由此可见，如果考虑到由于隔振效果引发的二次效果的话，双质量飞轮通常不会造成附加的成本增加。•换挡性能提升由于双质量飞轮的使用有效的隔离发动机传来的振动，因此可以在寒冷天气下使用粘度更低的润滑油，并得到更好的换挡效果；另外离合器的减振器取消也降低了同步器上的力，使换挡力更小。2010、11、08谢谢