某輕型客車雙質量飛輪應用

楊允輝

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某輕型客車雙質量飛輪應用

楊允輝

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文首先闡述了多質量飛輪產生的背景，對雙質量飛輪式扭振減振器的結構和性能作了簡要的說明，其在傳動系共振噪聲優(yōu)化改善方面有著很好的作用和效果。針對某輕型客車存在傳動系存在共振噪聲的問題，分別對裝單質量飛和雙質量飛輪的噪聲和振動進行對比測試，通過對比測試數據結果，共振噪聲得到了很好的改善和解決。

雙質量飛輪；傳動系；共振噪聲；對比測試

CLC NO.:U463.3Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)08-95-04

1、綜述

1.1 多質量飛輪產生背景

具有機械式傳動系的柴油車在無特殊優(yōu)化措施條件下，傳動系的振動及噪聲是普遍存在的問題。汽車汽車動力傳動系統(tǒng)的扭轉振動是汽車的一種主要振動形式，影響到汽車的使用性能，對扭振及扭振噪聲的控制是汽車工程所關注的一個熱點[1]。傳統(tǒng)的控制扭振及扭振噪聲的方法是采用離合器從動盤式扭振減振器，實踐證明其雖對控制扭振及扭振噪聲起到了積極的作用，但卻存在著嚴重的不足和缺點。近年來廣泛應用的新式傳動系扭振減振器即雙質量飛輪式扭振減振器，以其優(yōu)良的使用性能，在國外汽車上得到了廣泛應用，國內有的轎車上也已采用。為了解決某款輕型客車的傳動系扭轉振動噪聲，本文擬從此問題的解決為入手對采用雙質量飛輪的減振效果進行對比分析研究。

1.2 雙質量飛輪式扭振減振器的結構和性能

1.2.1 基本結構

雙質量飛輪式扭振減振器的基本結構有3大部分：第1質量(第1飛輪)、第2質量(第2飛輪)和兩質量(飛輪)之間的減振器。第1質量與發(fā)動機曲軸輸出端法蘭盤相聯接，第2

質量通過軸承(一般為深溝球軸承)安裝在第1質量上，第2質量上又安裝有離合器等；第1、第2質量之間通過減振器相聯，減振器由彈性元件和阻尼元件組成。圖1為離合器從動盤式扭振減振器與雙質量飛輪式扭振減振器結構示意圖 。

1.2.2 工作原理與特點

雙質量飛輪式減振器隔振的實質是在發(fā)動機傳動系的主要激勵源后面加了一個機械式低通濾波器，將扭振激勵的高頻成分濾去，以避免高頻激勵與傳動系的某階固有頻率重合而發(fā)生共振。與從動盤式扭振減振器相比，雙質量飛輪式扭振減振器具有以下特點：①可通過質量、剛度、阻尼對扭振及扭振噪聲實現綜合控制的目標。② 克服了從動盤式扭振減振器的缺點和不足，使減振器在結構布置上較容易地設計出能滿足強度和剛度要求的彈性元件，降低了扭振減振器扭轉剛度，提高了減振和隔振的性能（如圖2），這一點對中、重型汽車尤為重要。③沿用離合器從動盤式扭振減振器的結構、設計、制造方法較多，成本較離合器從動盤式扭振減振器略高，但較其他形式的扭振控制裝置要低得多。4，通過改變轉動慣量的分布，可以改變共振的轉速范圍。在傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)結構中，飛輪和離合器壓盤均與發(fā)動機曲軸剛性連接，轉動慣量很大，而雙質量飛使得發(fā)動機的轉動慣量減小，同時變速器的轉動慣量相應地增加了。通過這種改變，使得產生很大噪聲的共振轉速從1300r/min左右降低到了動機怠速以下的300r/min左右（如圖3）。

2、采用雙質量飛輪對某輕型客車傳動系共振噪聲改善

2.1 概述

此輕型客車匹配的是單質量飛輪及帶扭轉減振器式的離合器，存在傳動系共振噪聲的問題：一是試驗數據的測量，二是評審專家的實車主觀評價及商品性評價。

2.2 傳動系共振噪聲現狀測量數據

針對傳動系共振噪聲進行了測量，測試中車內所有噪聲測點布置見表1

表1 傳動系噪聲測量點布置

在進行了三擋、四擋全油門加速工況，全油門加速行駛，空調關，發(fā)動機轉速為1000～4000rpm，測試經過實車的測量，測量數據如下圖4：

通過上圖可以看出來，傳動系的共振噪聲主要出現了兩個階段：一是1400rpm存在共鳴音，并且峰值突出，主觀感受很明顯。二是2800rpm～3000rpm共鳴音，此區(qū)域的共鳴音不是太嚴重，但也使駕駛員感覺到不舒服。

2.3 采用雙質量飛輪共振噪聲測量

在同一車輛上更換雙質量飛輪及不扭轉減振器的離合器，在相同的噪聲布置測量點進行測量，測量數據如下圖5：

從圖中可以看出，增加雙質量飛輪后，整個overall曲線得到普降。并1400rpm的共鳴音峰值基本消除。經過專家主觀評價認為此問題消除。

3、通過測量振動數據對比驗證雙質量飛輪效果

3.1 測量振動數據的方法

在發(fā)動機飛輪齒圈和變速箱常嚙合齒輪處分別安裝傳感器測量轉動過程中的振動加速速及振幅，傳感器布置位置如下圖6所示。

3.2 傳動系振動對比測量數據

通過上圖6所示的安裝傳感器，在各下工況下對車輛裝單質量飛與雙質量飛輪進行振動的對比測量，其中SMF代表單質量飛輪，DMF代表雙質量飛輪。

3.2.1 怠速工況（Idle）下傳動系振動對比測量數據

3.2.2 一檔滿載爬行(Creep)工況傳動系振動對比測量數據

3.2.3 二檔滿載爬行(Creep)工況傳動系振動對比測量數據

3.2.4 啟停發(fā)動機(Key on/off)工況傳動系振動對比測量數據

3.2.5 二檔到六檔加速(Drive)工況傳動系振動對比測量數據

3.2.6 滑行(Coast)工況傳動系振動對比測量數據

3.3 通過測量數據進行對比評價

通過上述幾種工況的數據測量，對裝單質量飛輪（SMF）和裝雙質量飛輪（DMF）對比評價打分如下圖：

通過評價打分可以得出，裝雙質量飛輪的狀態(tài)對傳動系的共振噪聲有了很大的提升和改善，達到駕乘人員對車輛運行環(huán)境的滿意度要求。

4、結論

本論文闡述了多質量飛輪產生的背景，對雙質量飛輪式扭振減振器的結構和性能作了簡要的說明，其在傳動系共振噪聲優(yōu)化改善方面有著很好的作用和效果。

（1）通過在駕駛室內布置共振噪聲測量點對比測量駕駛室內各乘員耳邊的噪聲值。

(2)采用雙質量飛輪，消除了發(fā)動機在1400r/min左右的共鳴音峰值，同時整個overall曲線得到普降。

(3)通過在發(fā)動機飛輪齒圈及變速箱常轉齒輪處布置傳感器，分別測量振幅及飛輪旋轉過程中的加速度，通過此得出對發(fā)動機的振動衰減的程度。

(4)從各工況的測量對比數據可以得出，采用雙質量飛輪的方案對傳動系的共振噪聲有很大的提升和改善。

[1] 劉圣田.雙質量飛輪式扭振減振器對振動的控制分析.農業(yè)機械學報.2005，35（3）.

[2] 趙金霞. 雙質量飛輪的作用和特性. 《新技術新工藝》·機械加工與自動化 2003年 第5期.

[3] 雙質量飛輪——為降低車輛振動和噪聲而生.《汽車與駕駛維修》2012.12：088～089.

A dual-mass flywheel applications of minibuses

Yang Yunhui
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

This paper first describes the dual mass flywheel background, structure and properties of the dual mass flywheel type torsional vibration damper were described in the paper, which has a very good role and effectiveness in the transmission resonance noise optimization. For a light bus exist resonance noise transmission problems, respectively, the noise and vibration of single and dual mass flywheel test, by comparing the results of the test data, the resonance noise has been very good improvement and solution.

dual mass flywheel；transmission；Resonance noise；Comparison test

U463.3

B

1671-7988(2014)08-95-04

楊允輝，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。