楊允輝

（安徽江淮汽車(chē)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某輕型客車(chē)雙質(zhì)量飛輪應(yīng)用

楊允輝

（安徽江淮汽車(chē)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(duì)雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的結(jié)構(gòu)和性能作了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，其在傳動(dòng)系共振噪聲優(yōu)化改善方面有著很好的作用和效果。針對(duì)某輕型客車(chē)存在傳動(dòng)系存在共振噪聲的問(wèn)題，分別對(duì)裝單質(zhì)量飛和雙質(zhì)量飛輪的噪聲和振動(dòng)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，通過(guò)對(duì)比測(cè)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(dòng)系；共振噪聲；對(duì)比測(cè)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(dòng)系的柴油車(chē)在無(wú)特殊優(yōu)化措施條件下，傳動(dòng)系的振動(dòng)及噪聲是普遍存在的問(wèn)題。汽車(chē)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是汽車(chē)的一種主要振動(dòng)形式，影響到汽車(chē)的使用性能，對(duì)扭振及扭振噪聲的控制是汽車(chē)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(dòng)盤(pán)式扭振減振器，實(shí)踐證明其雖對(duì)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(lái)廣泛應(yīng)用的新式傳動(dòng)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(guó)外汽車(chē)上得到了廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)有的轎車(chē)上也已采用。為了解決某款輕型客車(chē)的傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)噪聲，本文擬從此問(wèn)題的解決為入手對(duì)采用雙質(zhì)量飛輪的減振效果進(jìn)行對(duì)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(dòng)機(jī)曲軸輸出端法蘭盤(pán)相聯(lián)接，第2

質(zhì)量通過(guò)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(guò)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(dòng)盤(pán)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(dòng)機(jī)傳動(dòng)系的主要激勵(lì)源后面加了一個(gè)機(jī)械式低通濾波器，將扭振激勵(lì)的高頻成分濾去，以避免高頻激勵(lì)與傳動(dòng)系的某階固有頻率重合而發(fā)生共振。與從動(dòng)盤(pán)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(guò)質(zhì)量、剛度、阻尼對(duì)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(dòng)盤(pán)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(duì)中、重型汽車(chē)尤為重要。③沿用離合器從動(dòng)盤(pán)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(dòng)盤(pán)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(guò)改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的分布，可以改變共振的轉(zhuǎn)速范圍。在傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，飛輪和離合器壓盤(pán)均與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸剛性連接，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，而雙質(zhì)量飛使得發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小，同時(shí)變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相應(yīng)地增加了。通過(guò)這種改變，使得產(chǎn)生很大噪聲的共振轉(zhuǎn)速?gòu)?300r/min左右降低到了動(dòng)機(jī)怠速以下的300r/min左右（如圖3）。

2、采用雙質(zhì)量飛輪對(duì)某輕型客車(chē)傳動(dòng)系共振噪聲改善

2.1 概述

此輕型客車(chē)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(dòng)系共振噪聲的問(wèn)題：一是試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量，二是評(píng)審專(zhuān)家的實(shí)車(chē)主觀評(píng)價(jià)及商品性評(píng)價(jià)。

2.2 傳動(dòng)系共振噪聲現(xiàn)狀測(cè)量數(shù)據(jù)

針對(duì)傳動(dòng)系共振噪聲進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)試中車(chē)內(nèi)所有噪聲測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)表1

表1 傳動(dòng)系噪聲測(cè)量點(diǎn)布置

在進(jìn)行了三擋、四擋全油門(mén)加速工況，全油門(mén)加速行駛，空調(diào)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000～4000rpm，測(cè)試經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)的測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如下圖4：

通過(guò)上圖可以看出來(lái)，傳動(dòng)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(jué)到不舒服。

2.3 采用雙質(zhì)量飛輪共振噪聲測(cè)量

在同一車(chē)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(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)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(guò)專(zhuān)家主觀評(píng)價(jià)認(rèn)為此問(wèn)題消除。

3、通過(guò)測(cè)量振動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證雙質(zhì)量飛輪效果

3.1 測(cè)量振動(dòng)數(shù)據(jù)的方法

在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈和變速箱常嚙合齒輪處分別安裝傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)加速速及振幅，傳感器布置位置如下圖6所示。

3.2 傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

通過(guò)上圖6所示的安裝傳感器，在各下工況下對(duì)車(chē)輛裝單質(zhì)量飛與雙質(zhì)量飛輪進(jìn)行振動(dòng)的對(duì)比測(cè)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(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2.2 一檔滿載爬行(Creep)工況傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2.3 二檔滿載爬行(Creep)工況傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2.4 啟停發(fā)動(dòng)機(jī)(Key on/off)工況傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2.5 二檔到六檔加速(Drive)工況傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2.6 滑行(Coast)工況傳動(dòng)系振動(dòng)對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)

3.3 通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)

通過(guò)上述幾種工況的數(shù)據(jù)測(cè)量，對(duì)裝單質(zhì)量飛輪（SMF）和裝雙質(zhì)量飛輪（DMF）對(duì)比評(píng)價(jià)打分如下圖：

通過(guò)評(píng)價(jià)打分可以得出，裝雙質(zhì)量飛輪的狀態(tài)對(duì)傳動(dòng)系的共振噪聲有了很大的提升和改善，達(dá)到駕乘人員對(duì)車(chē)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(duì)雙質(zhì)量飛輪式扭振減振器的結(jié)構(gòu)和性能作了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，其在傳動(dòng)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(guò)在駕駛室內(nèi)布置共振噪聲測(cè)量點(diǎn)對(duì)比測(cè)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(dòng)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(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈及變速箱常轉(zhuǎn)齒輪處布置傳感器，分別測(cè)量振幅及飛輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的加速度，通過(guò)此得出對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)衰減的程度。

(4)從各工況的測(cè)量對(duì)比數(shù)據(jù)可以得出，采用雙質(zhì)量飛輪的方案對(duì)傳動(dòng)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(duì)振動(dòng)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(dòng)化 2003年 第5期.

[3] 雙質(zhì)量飛輪——為降低車(chē)輛振動(dòng)和噪聲而生.《汽車(chē)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(chē)股份有限公司。