慶祝LuK發(fā)明雙質量飛輪25周年
25年的阻尼振動
赫爾佐根奧拉赫/布爾/伍珀塔爾 變速箱的喧雜噪聲,變速箱使用壽命的降低、駕駛舒適性的嚴重受損、以及旅行中產生的一些噪聲使人們無法在汽車中交談,這些都是沒有對扭轉振動隔振造成的,如果動力傳動系統(tǒng)中沒有減振的零部件,汽車行業(yè)必須會面臨這些問題。
引起扭轉振動的原因是四沖程內燃發(fā)動機的周期運動,加上汽缸的順序點火,帶來了曲軸轉動的不規(guī)則性。動力傳動系統(tǒng)所具有的特征固有頻率,又會把發(fā)動機產生的不規(guī)則轉動轉化為扭轉振動。八十年代出現的對動力傳動系統(tǒng)內部摩擦阻力優(yōu)化及傳動效率提升的研發(fā)趨勢增加了扭轉減振的要求。但是,在20多年前先進的直噴柴油發(fā)動機才真正地對研發(fā)人員提出了新的挑戰(zhàn)。當發(fā)動機的扭矩不斷提升,同時傳動系統(tǒng)的不斷優(yōu)化,我們稱之為“變速箱敲齒噪聲”也越來越嚴重。特別是高扭矩柴油發(fā)動機的激勵產生的扭轉振動更會引起車身的轟鳴聲。由此,通過找到減小扭轉振動的解決方案,而消除這些令人不快的問題成為汽車工程師們的一項重要任務。
直到1985年,舍弗勒集團的成員,離合器和變速箱領域的專業(yè)廠家LuK公司發(fā)明的雙質量飛輪(DMF)得以批量生產,在此之前,通常采用離合器從動盤對傳動系統(tǒng)進行扭轉減振。雙質量飛輪的使用對傳動系統(tǒng)振動和噪聲的減小設定了新的標準。它與傳統(tǒng)系統(tǒng)中安裝在發(fā)動機和變速箱之間的剛性飛輪不同,新系統(tǒng)的飛輪被一分為二。自從發(fā)明了雙質量飛輪,發(fā)動機側的第一質量和變速箱側的第二質量被分離開來,它們通過一個彈簧減振系統(tǒng)彼此相聯。雙質量飛輪的核心零部件是弧形彈簧。它比傳統(tǒng)的從動盤減振器所采用的彈簧要長很多,因此它的隔振效果更好。LuK雙質量飛輪首次將傳動系統(tǒng)的共振轉速降低到怠速轉速以下,也因此確保了對發(fā)動機產生的扭轉振動的隔振效果。駕駛舒適性的顯著提升使雙質量飛輪迅速獲得傳動系統(tǒng)扭轉振動“殺手”的聲譽。
當前,大家已經開始關注到雙質量飛輪另一個令人欣喜的功能。除了卓越的駕駛舒適性,它能夠在行駛工況下提升燃油效率,這也對降低二氧化碳排放做出了重要貢獻。
25年前,LuK雙質量飛輪的投產開啟了變速箱技術的新紀元。直到現在,汽車制造商們還對雙質量飛輪保持著初期的熱情,其使用也越來越普遍,這不僅僅是因為發(fā)動機扭矩持續(xù)提升的要求。持續(xù)不斷的深入研發(fā),使得雙質量飛輪始終保持著和變速箱技術同一創(chuàng)新水平。雙質量飛輪最初是為高性能發(fā)動機而開發(fā)的,但它現在已成為緊湊型汽車的標準配置。全球領先的汽車制造商們都依賴于雙質量飛輪所提供的減振效果。在歐洲,幾乎每三輛乘用車中就有一輛使用這種有效的減振技術。雙質量飛輪對降低燃油消耗和二氧化碳排放、以及提升舒適性以滿足當前商用車的要求做出了顯著貢獻。
LuK成功開發(fā)了一款新的雙質量飛輪,其中集成了一個離心擺式吸振器,這是一個非常重要的創(chuàng)新。它是扭轉減振歷史中的一個里程碑,其在改善舒適性、燃油消耗和排放方面提供了新的機遇。使用離心擺式吸振器后,雙質量飛輪無須增加以前通常會使用的內減振器。這種適應轉速變化的、沒有固有頻率的減振系統(tǒng)安裝在雙質量飛輪的法蘭上。離心擺的有效剛度是由運轉時的離心力產生的。可以通過相應的調節(jié)來對需要減振的激勵階次(例如,發(fā)動機的點火頻率)下的振動進行有效的隔振。那么,一個僅重一公斤的離心擺完全可以減小60%的變速箱振動。裝有彈簧裝置的雙質量飛輪任然起著基本的隔振作用,剩下的振動可以通過對發(fā)動機點火頻率階次下振動的吸收而抵消。
離心擺式吸