某輕型客車雙質(zhì)量飛輪應(yīng)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(zhì)量飛輪應(yīng)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(zhì)量飛輪產(chǎn)生的背景，對雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的結(jié)構(gòu)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(zhì)量飛和雙質(zhì)量飛輪的噪聲和振動進(jìn)行對比測試，通過對比測試數(shù)據(jù)結(jié)果，共振噪聲得到了很好的改善和解決。

雙質(zhì)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(zhì)量飛輪產(chǎn)生背景

具有機(jī)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(zhuǎn)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(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)[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(shí)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(yán)重的不足和缺點(diǎn)。近年來廣泛應(yīng)用的新式傳動系扭振減振器即雙質(zhì)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(yīng)用，國內(nèi)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(zhuǎn)振動噪聲，本文擬從此問題的解決為入手對采用雙質(zhì)量飛輪的減振效果進(jìn)行對比分析研究。

1.2 雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的結(jié)構(gòu)和性能

1.2.1 基本結(jié)構(gòu)

雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的基本結(jié)構(gòu)有3大部分：第1質(zhì)量(第1飛輪)、第2質(zhì)量(第2飛輪)和兩質(zhì)量(飛輪)之間的減振器。第1質(zhì)量與發(fā)動機(jī)曲軸輸出端法蘭盤相聯(lián)接，第2

質(zhì)量通過軸承(一般為深溝球軸承)安裝在第1質(zhì)量上，第2質(zhì)量上又安裝有離合器等；第1、第2質(zhì)量之間通過減振器相聯(lián)，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(zhì)量飛輪式扭振減振器結(jié)構(gòu)示意圖 。

1.2.2 工作原理與特點(diǎn)

雙質(zhì)量飛輪式減振器隔振的實(shí)質(zhì)是在發(fā)動機(jī)傳動系的主要激勵源后面加了一個(gè)機(jī)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(zhì)量飛輪式扭振減振器具有以下特點(diǎn)：①可通過質(zhì)量、剛度、阻尼對扭振及扭振噪聲實(shí)現(xiàn)綜合控制的目標(biāo)。② 克服了從動盤式扭振減振器的缺點(diǎn)和不足，使減振器在結(jié)構(gòu)布置上較容易地設(shè)計(jì)出能滿足強(qiáng)度和剛度要求的彈性元件，降低了扭振減振器扭轉(zhuǎn)剛度，提高了減振和隔振的性能（如圖2），這一點(diǎn)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(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、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(zhuǎn)動慣量的分布，可以改變共振的轉(zhuǎn)速范圍。在傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，飛輪和離合器壓盤均與發(fā)動機(jī)曲軸剛性連接，轉(zhuǎn)動慣量很大，而雙質(zhì)量飛使得發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量減小，同時(shí)變速器的轉(zhuǎn)動慣量相應(yīng)地增加了。通過這種改變，使得產(chǎn)生很大噪聲的共振轉(zhuǎn)速從1300r/min左右降低到了動機(jī)怠速以下的300r/min左右（如圖3）。

2、采用雙質(zhì)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(zhì)量飛輪及帶扭轉(zhuǎn)減振器式的離合器，存在傳動系共振噪聲的問題：一是試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量，二是評審專家的實(shí)車主觀評價(jià)及商品性評價(jià)。

2.2 傳動系共振噪聲現(xiàn)狀測量數(shù)據(jù)

針對傳動系共振噪聲進(jìn)行了測量，測試中車內(nèi)所有噪聲測點(diǎn)布置見表1

表1 傳動系噪聲測量點(diǎn)布置

在進(jìn)行了三擋、四擋全油門加速工況，全油門加速行駛，空調(diào)關(guān)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1000～4000rpm，測試經(jīng)過實(shí)車的測量，測量數(shù)據(jù)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(xiàn)了兩個(gè)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(yán)重，但也使駕駛員感覺到不舒服。

2.3 采用雙質(zhì)量飛輪共振噪聲測量

在同一車輛上更換雙質(zhì)量飛輪及不扭轉(zhuǎn)減振器的離合器，在相同的噪聲布置測量點(diǎn)進(jìn)行測量，測量數(shù)據(jù)如下圖5：

從圖中可以看出，增加雙質(zhì)量飛輪后，整個(gè)overall曲線得到普降。并1400rpm的共鳴音峰值基本消除。經(jīng)過專家主觀評價(jià)認(rèn)為此問題消除。

3、通過測量振動數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證雙質(zhì)量飛輪效果

3.1 測量振動數(shù)據(jù)的方法

在發(fā)動機(jī)飛輪齒圈和變速箱常嚙合齒輪處分別安裝傳感器測量轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)

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(zhì)量飛與雙質(zhì)量飛輪進(jìn)行振動的對比測量，其中SMF代表單質(zhì)量飛輪，DMF代表雙質(zhì)量飛輪。

3.2.1 怠速工況（Idle）下傳動系振動對比測量數(shù)據(jù)

3.2.2 一檔滿載爬行(Creep)工況傳動系振動對比測量數(shù)據(jù)

3.2.3 二檔滿載爬行(Creep)工況傳動系振動對比測量數(shù)據(jù)

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

3.2.5 二檔到六檔加速(Drive)工況傳動系振動對比測量數(shù)據(jù)

3.2.6 滑行(Coast)工況傳動系振動對比測量數(shù)據(jù)

3.3 通過測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比評價(jià)

通過上述幾種工況的數(shù)據(jù)測量，對裝單質(zhì)量飛輪（SMF）和裝雙質(zhì)量飛輪（DMF）對比評價(jià)打分如下圖：

通過評價(jià)打分可以得出，裝雙質(zhì)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(dá)到駕乘人員對車輛運(yùn)行環(huán)境的滿意度要求。

4、結(jié)論

本論文闡述了多質(zhì)量飛輪產(chǎn)生的背景，對雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的結(jié)構(gòu)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(nèi)布置共振噪聲測量點(diǎn)對比測量駕駛室內(nèi)各乘員耳邊的噪聲值。

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

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

(4)從各工況的測量對比數(shù)據(jù)可以得出，采用雙質(zhì)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(zhì)量飛輪式扭振減振器對振動的控制分析.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).2005，35（3）.

[2] 趙金霞. 雙質(zhì)量飛輪的作用和特性. 《新技術(shù)新工藝》·機(jī)械加工與自動化 2003年 第5期.

[3] 雙質(zhì)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。