某轻型客车双质量飞轮应用

杨允辉

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某轻型客车双质量飞轮应用

杨允辉

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文首先阐述了多质量飞轮产生的背景，对双质量飞轮式扭振减振器的结构和性能作了简要的说明，其在传动系共振噪声优化改善方面有着很好的作用和效果。针对某轻型客车存在传动系存在共振噪声的问题，分别对装单质量飞和双质量飞轮的噪声和振动进行对比测试，通过对比测试数据结果，共振噪声得到了很好的改善和解决。

双质量飞轮；传动系；共振噪声；对比测试

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

1、综述

1.1 多质量飞轮产生背景

具有机械式传动系的柴油车在无特殊优化措施条件下，传动系的振动及噪声是普遍存在的问题。汽车汽车动力传动系统的扭转振动是汽车的一种主要振动形式，影响到汽车的使用性能，对扭振及扭振噪声的控制是汽车工程所关注的一个热点[1]。传统的控制扭振及扭振噪声的方法是采用离合器从动盘式扭振减振器，实践证明其虽对控制扭振及扭振噪声起到了积极的作用，但却存在着严重的不足和缺点。近年来广泛应用的新式传动系扭振减振器即双质量飞轮式扭振减振器，以其优良的使用性能，在国外汽车上得到了广泛应用，国内有的轿车上也已采用。为了解决某款轻型客车的传动系扭转振动噪声，本文拟从此问题的解决为入手对采用双质量飞轮的减振效果进行对比分析研究。

1.2 双质量飞轮式扭振减振器的结构和性能

1.2.1 基本结构

双质量飞轮式扭振减振器的基本结构有3大部分：第1质量(第1飞轮)、第2质量(第2飞轮)和两质量(飞轮)之间的减振器。第1质量与发动机曲轴输出端法兰盘相联接，第2

质量通过轴承(一般为深沟球轴承)安装在第1质量上，第2质量上又安装有离合器等；第1、第2质量之间通过减振器相联，减振器由弹性元件和阻尼元件组成。图1为离合器从动盘式扭振减振器与双质量飞轮式扭振减振器结构示意图 。

1.2.2 工作原理与特点

双质量飞轮式减振器隔振的实质是在发动机传动系的主要激励源后面加了一个机械式低通滤波器，将扭振激励的高频成分滤去，以避免高频激励与传动系的某阶固有频率重合而发生共振。与从动盘式扭振减振器相比，双质量飞轮式扭振减振器具有以下特点：①可通过质量、刚度、阻尼对扭振及扭振噪声实现综合控制的目标。② 克服了从动盘式扭振减振器的缺点和不足，使减振器在结构布置上较容易地设计出能满足强度和刚度要求的弹性元件，降低了扭振减振器扭转刚度，提高了减振和隔振的性能（如图2），这一点对中、重型汽车尤为重要。③沿用离合器从动盘式扭振减振器的结构、设计、制造方法较多，成本较离合器从动盘式扭振减振器略高，但较其他形式的扭振控制装置要低得多。4，通过改变转动惯量的分布，可以改变共振的转速范围。在传统的传动系统结构中，飞轮和离合器压盘均与发动机曲轴刚性连接，转动惯量很大，而双质量飞使得发动机的转动惯量减小，同时变速器的转动惯量相应地增加了。通过这种改变，使得产生很大噪声的共振转速从1300r/min左右降低到了动机怠速以下的300r/min左右（如图3）。

2、采用双质量飞轮对某轻型客车传动系共振噪声改善

2.1 概述

此轻型客车匹配的是单质量飞轮及带扭转减振器式的离合器，存在传动系共振噪声的问题：一是试验数据的测量，二是评审专家的实车主观评价及商品性评价。

2.2 传动系共振噪声现状测量数据

针对传动系共振噪声进行了测量，测试中车内所有噪声测点布置见表1

表1 传动系噪声测量点布置

在进行了三挡、四挡全油门加速工况，全油门加速行驶，空调关，发动机转速为1000～4000rpm，测试经过实车的测量，测量数据如下图4：

通过上图可以看出来，传动系的共振噪声主要出现了两个阶段：一是1400rpm存在共鸣音，并且峰值突出，主观感受很明显。二是2800rpm～3000rpm共鸣音，此区域的共鸣音不是太严重，但也使驾驶员感觉到不舒服。

2.3 采用双质量飞轮共振噪声测量

在同一车辆上更换双质量飞轮及不扭转减振器的离合器，在相同的噪声布置测量点进行测量，测量数据如下图5：

从图中可以看出，增加双质量飞轮后，整个overall曲线得到普降。并1400rpm的共鸣音峰值基本消除。经过专家主观评价认为此问题消除。

3、通过测量振动数据对比验证双质量飞轮效果

3.1 测量振动数据的方法

在发动机飞轮齿圈和变速箱常啮合齿轮处分别安装传感器测量转动过程中的振动加速速及振幅，传感器布置位置如下图6所示。

3.2 传动系振动对比测量数据

通过上图6所示的安装传感器，在各下工况下对车辆装单质量飞与双质量飞轮进行振动的对比测量，其中SMF代表单质量飞轮，DMF代表双质量飞轮。

3.2.1 怠速工况（Idle）下传动系振动对比测量数据

3.2.2 一档满载爬行(Creep)工况传动系振动对比测量数据

3.2.3 二档满载爬行(Creep)工况传动系振动对比测量数据

3.2.4 启停发动机(Key on/off)工况传动系振动对比测量数据

3.2.5 二档到六档加速(Drive)工况传动系振动对比测量数据

3.2.6 滑行(Coast)工况传动系振动对比测量数据

3.3 通过测量数据进行对比评价

通过上述几种工况的数据测量，对装单质量飞轮（SMF）和装双质量飞轮（DMF）对比评价打分如下图：

通过评价打分可以得出，装双质量飞轮的状态对传动系的共振噪声有了很大的提升和改善，达到驾乘人员对车辆运行环境的满意度要求。

4、结论

本论文阐述了多质量飞轮产生的背景，对双质量飞轮式扭振减振器的结构和性能作了简要的说明，其在传动系共振噪声优化改善方面有着很好的作用和效果。

（1）通过在驾驶室内布置共振噪声测量点对比测量驾驶室内各乘员耳边的噪声值。

(2)采用双质量飞轮，消除了发动机在1400r/min左右的共鸣音峰值，同时整个overall曲线得到普降。

(3)通过在发动机飞轮齿圈及变速箱常转齿轮处布置传感器，分别测量振幅及飞轮旋转过程中的加速度，通过此得出对发动机的振动衰减的程度。

(4)从各工况的测量对比数据可以得出，采用双质量飞轮的方案对传动系的共振噪声有很大的提升和改善。

[1] 刘圣田.双质量飞轮式扭振减振器对振动的控制分析.农业机械学报.2005，35（3）.

[2] 赵金霞. 双质量飞轮的作用和特性. 《新技术新工艺》·机械加工与自动化 2003年 第5期.

[3] 双质量飞轮——为降低车辆振动和噪声而生.《汽车与驾驶维修》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

杨允辉，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。