双质量飞轮结构介绍-LUK
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LuK双质量飞轮介绍
赫尔佐根奥拉赫/布尔/伍珀塔尔变速箱的喧杂噪声，变速箱使用寿命的降低、驾驶舒适性的严重受损、以及旅行中产生的一些噪声使人们无法在汽车中交谈，这些都是没有对扭转振动隔振造成的，如果动力传动系统中没有减振的零部件，汽车行业必须会面临这些问题。
庆祝LuK发明双质量飞轮25周年25年的阻尼振动赫尔佐根奥拉赫/布尔/伍珀塔尔变速箱的喧杂噪声，变速箱使用寿命的降低、驾驶舒适性的严重受损、以及旅行中产生的一些噪声使人们无法在汽车中交谈，这些都是没有对扭转振动隔振造成的，如果动力传动系统中没有减振的零部件，汽车行业必须会面临这些问题。
引起扭转振动的原因是四冲程内燃发动机的周期运动，加上汽缸的顺序点火，带来了曲轴转动的不规则性。
动力传动系统所具有的特征固有频率，又会把发动机产生的不规则转动转化为扭转振动。
八十年代出现的对动力传动系统内部摩擦阻力优化及传动效率提升的研发趋势增加了扭转减振的要求。
但是，在20多年前先进的直喷柴油发动机才真正地对研发人员提出了新的挑战。
当发动机的扭矩不断提升，同时传动系统的不断优化，我们称之为“变速箱敲齿噪声”也越来越严重。
特别是高扭矩柴油发动机的激励产生的扭转振动更会引起车身的轰鸣声。
由此，通过找到减小扭转振动的解决方案，而消除这些令人不快的问题成为汽车工程师们的一项重要任务。
直到1985年，舍弗勒集团的成员，离合器和变速箱领域的专业厂家LuK公司发明的双质量飞轮（DMF）得以批量生产，在此之前，通常采用离合器从动盘对传动系统进行扭转减振。
双质量飞轮的使用对传动系统振动和噪声的减小设定了新的标准。
它与传统系统中安装在发动机和变速箱之间的刚性飞轮不同，新系统的飞轮被一分为二。
自从发明了双质量飞轮，发动机侧的第一质量和变速箱侧的第二质量被分离开来，它们通过一个弹簧减振系统彼此相联。
双质量飞轮的核心零部件是弧形弹簧。
它比传统的从动盘减振器所采用的弹簧要长很多，因此它的隔振效果更好。
LuK双质量飞轮首次将传动系统的共振转速降低到怠速转速以下，也因此确保了对发动机产生的扭转振动的隔振效果。
德国鲁克公司双质量飞轮(下)
德 国鲁冗公 司的双质 量飞轮 【 ） 下
起动特性能够通过下列措施得到改善 ： ●离的发动机起动扭矩 ●起动机转速停 留在超过共振转速的位置上 ●起动机能够达到较高的转速 ●阻尼 （ 双质量飞轮中的摩擦迟滞作用） ●选取相对较小的次级飞轮质量和相对较大的初级飞轮质量 （ 降低发动机的共振转速 ） 旋转阻尼器平坦的弹簧刚度
扭矩振幅［ｍ Ｎ］
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汽车与配件＊技术与 市场 Ａ Ｔ Ｎ ） ０６ １ Ｐ （ｏ６ ２０ ２
维普资讯
发 动 机 起 动 时也 能 顺 利 地 通 过 共 振 点 。
矩 就是使发动机从起动机 的稳定转速
开 始加 速 时 的扭 矩 。起 动 扭 矩 越大 越
囊６ 童 ０
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大的起动机惯性 （ 折算到 曲轴上 ） 会减少
起动扭Ｉ ． 睫
３０ ０ ４Ｏ ｏ ５０ ０
是能够迅速地通过共振转速 惯性质量 能够开始振动时的振动程度也越小。 图１ 以转速随时间而改变的曲线示出 １
了一种 较差 的发动机 起动特 性 。
发动机 的运转 不均衡 性 。
２０ ０
许多现代发动机拥有７ ～８ Ｎ Ｏ ０ ｍ的起
动扭 矩 ，而 过 去 商业 上 常 见 的发 动机 只
真计 算 的结 果 。处 在 上 方 的 图对 应 于较 大 的起 动 扭 矩 ．处 在 右 方 的 图对 应于 较
隔振性能。
然 而 ，发 动机 每 一 次 起 动 时 它 的
￣１ｏ ｏ． ｏ
转 速 在 上 升 过 程 中必 须 通 过 共 振 频 率 。
双质量飞轮简介
共十六页
离合器扭振减震(jiǎn zhèn)性的局限性
• 离合器系统重要功用有两个：1、起步、换挡时动力结合和切断。2、降低因发动机的不均
衡性而引起的传动系中的扭转振动。 • 离合器中带抑制扭振的弹簧减振器，发动机飞轮和变速器之间通过扭振减振器传递扭矩并达到(dá dào)减振
目的.但该扭振减震器无法将整个动力传递系统的固有频率降低到发动机怠速以下，因此在整个发动机运行 过程中仍然存在着共振。 • 由于扭转减振器弹簧安装半径限制 和传递扭矩需要，在实际设计中很难 通过降低弹簧刚度来减少扭振。
13、内弧形弹簧 ； 14、弹簧导轨。
共十六页
双质量(zhìliàng)飞轮典型应用
共十六页
在动力(dònglì)传动系统中的安装
可在基本不改变发动机、变速箱原有状
态的情况下增加(zēngjiā)双质量飞轮
共十六页
双质量飞轮(fēilún)优势概述
• 扭振隔振 双质量飞轮最总要的特性就是，几乎使发动机曲轴的扭振完全与变速箱隔
• 1997年按照发动机排量和汽油机／柴油机分级的各种发动机中采用双质量飞 轮的比例。排量超过2L的发动机，尤其是汽油机，基本上都装备了双质量飞轮。中等 排量的发动机采用双质量飞轮比较晚一些。而排量小于1.6L的发动机采用双质量飞轮者
更是少见。
• 2004年鲁克公司的双质量飞轮产、销量约为500万件。
共十六页
双质量(zhìliàng)飞轮及其作用
由于次级质量能在不增加飞轮的惯性矩的前提(qiántí)下提高传动系的惯性矩，而使共振转速下 降到怠速转速以下。也就是说在任何情况下，出现共振转速都在发动机运行的转速范围以外，只 有在发动机刚起动和停机时才会越过共振转速，这也是常见汽车发动机起动和停机时振动特别厉 害的原因。 双质量飞轮的次级质量与变速器的分离和结合由一个不带减振器的刚性离合器盘来完成， 由于离合器没有了减振器机构，质量明显减小。减振器组装在双质量飞轮系统中，并能在 盘中滑动，明显改善同步性并使换档容易。
离合器扭振减震(jiǎn zhèn)性的局限性
• 离合器系统重要功用有两个：1、起步、换挡时动力结合和切断。2、降低因发动机的不均
衡性而引起的传动系中的扭转振动。 • 离合器中带抑制扭振的弹簧减振器，发动机飞轮和变速器之间通过扭振减振器传递扭矩并达到(dá dào)减振
目的.但该扭振减震器无法将整个动力传递系统的固有频率降低到发动机怠速以下，因此在整个发动机运行 过程中仍然存在着共振。 • 由于扭转减振器弹簧安装半径限制 和传递扭矩需要，在实际设计中很难 通过降低弹簧刚度来减少扭振。
13、内弧形弹簧 ； 14、弹簧导轨。
共十六页
双质量(zhìliàng)飞轮典型应用
共十六页
在动力(dònglì)传动系统中的安装
可在基本不改变发动机、变速箱原有状
态的情况下增加(zēngjiā)双质量飞轮
共十六页
双质量飞轮(fēilún)优势概述
• 扭振隔振 双质量飞轮最总要的特性就是，几乎使发动机曲轴的扭振完全与变速箱隔
• 1997年按照发动机排量和汽油机／柴油机分级的各种发动机中采用双质量飞 轮的比例。排量超过2L的发动机，尤其是汽油机，基本上都装备了双质量飞轮。中等 排量的发动机采用双质量飞轮比较晚一些。而排量小于1.6L的发动机采用双质量飞轮者
更是少见。
• 2004年鲁克公司的双质量飞轮产、销量约为500万件。
共十六页
双质量(zhìliàng)飞轮及其作用
由于次级质量能在不增加飞轮的惯性矩的前提(qiántí)下提高传动系的惯性矩，而使共振转速下 降到怠速转速以下。也就是说在任何情况下，出现共振转速都在发动机运行的转速范围以外，只 有在发动机刚起动和停机时才会越过共振转速，这也是常见汽车发动机起动和停机时振动特别厉 害的原因。 双质量飞轮的次级质量与变速器的分离和结合由一个不带减振器的刚性离合器盘来完成， 由于离合器没有了减振器机构，质量明显减小。减振器组装在双质量飞轮系统中，并能在 盘中滑动，明显改善同步性并使换档容易。
双质量飞轮结构介绍-LUK
Page 5
reserved to LuK, in particular in case of grant of patent, utililty model registration, or design registration. Violations will cause indemnities.
采用双质量飞轮的扭转振动效果
传动系统的共振转速 (ωe = ωo )
150 发动机
100
<<< ωo =
&箱
转速波动 幅值 [rpm]
50
0 800
1200
1600
2000
2400
2800
发动机转速 [rpm]
2011-12-12 Distribution as well as reproduction of this document, use and disclosure of its content or parts thereof only with prior consent of LuK. All rights
双质量飞轮的优点
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弧形弹簧在不同工况下的运动情况 点火起动
2011-12-12 Distribution as well as reproduction of this document, use and disclosure of its content or parts thereof only with prior consent of LuK. All rights Page 14 reserved to LuK, in particular in case of grant of patent, utililty model registration, or design registration. Violations will cause indemnities.
离合器技术发展史(六)—双质量飞轮和阻尼式飞轮离合器
离合器技术发展史(六)——双质量飞轮(DMF)和阻尼式飞轮离合器(DFC) 双质量飞轮(DMF)随着车身重量的减轻以及风洞试验后进一步优化的车身，现代车辆的风噪明显减小。
由于自然阻尼不充分导致的噪声源的增加使得其他噪声变得明显。
流线型的车身设计、极低转速的发动机、五六档变速器以及稀油的使用，也助长了这一现象。
而往复活塞式发动机周期性的燃烧过程导致了传动系的扭转振动，由此带来的变速器振动异响和车身噪声，也会有损驾驶舒适性。
LuK为此特别研发出了双质量飞轮(DMF)来降低振动和噪声。
结构：双质量飞轮将传统的飞轮分成两部分，一个是发动机侧的带启动齿圈(21)的主动飞轮与减振器盖(1)，另一个是带用于散热的通风孔(22)的从动飞轮与离合器摩擦面(2)，而从动飞轮增加了变速器的角动量，见图1。
两部分的质量通过一个弹簧/阻尼系统连在一起，由深沟球轴承(11)支承以自由转动，而密封功能由O型圈(12)和轴承密封罩(13)来密封。
两个铸造的铁片(1，3)用激光焊接的外边缘(25)，形成了一个环状的油脂腔(8)，带有弹簧导向滑槽(6)的弧形弹簧(5)放在其中，由密封片(9)来密封。
膜片弹簧的法兰(7)与弧形弹簧(5)中的凸缘连接，它靠铆在变速器侧的支撑环(10)的摩擦作用来工作。
膜片弹簧在设计时保证了其所能传递的扭矩比发动机最大的扭矩要大。
附加的摩擦装置(15，16)，和安装在盘毂上的轴承，由其中一个减振器盘支承。
由于弹簧/阻尼系统集成在双质量飞轮中，所以与之配合的离合器从动盘(B)便不再需要扭转减振装置。
通常，带夹紧舌的膜片弹簧离合器被用作离合器盖(A)，夹紧舌由定位销(20)固定。
功能研究表明，可以通过改变角动量的分布来改变发动机的共振转速范围。
LuK开发了一系列的双质量飞轮产品，可将发动机共振振幅保持在极低的水平。
带有双质量飞轮的发动机角动量在扭转减振器之前是下降的，而在其后是增加的。
由此可见，发动机的角动量是由主动飞轮来调整的，而变速器的角动量受到从动飞轮、离合器压盘以及从动盘的影响。
双质量飞轮的典型结构及特点
厂家 的数 据不 完整 , 导 致管 理 软件 的 功能 没有 发挥出 来。
3) 提高 配件 管理 人员 的素 质。配 件管 理 信 息 化 的 内 涵 不 只 是 配 件 的 出入 登记 和采 购, 里面 还包 括 了如 何 控制 采购 成本 、如 何减 少库 存 量等 内
潜 在的 供 应 商 和 确 存 报 警 提醒 功 能 ; 二 为 急 需
上了 一个 新台 阶; 但也 有些 企 业的 配
内容 。对于 确定 供应 商, 要通 过科 学、 严谨 的流 程。 对汽 车 维修 企业 而言 , 主要 应考 虑该 供应 商 的产 品质 量、价
件 , 对于 这 些 零 部 件 , 维 修 企 业 一 般 不 库存 , 需要 能 快速 采购 。计 算 机一 般 只 能 通 过 对易 损 件 的 预 测 来 形 成
件信 息化 管理 形同 虚 设, 根 本 没有 起 到应 有的 作用。
笔者 在 调 查 了 大 量 汽 车 维 修 企
格、地 点等 。通 过定 点管 理系 统, 可 以 很快 检索 到需 要的 供应 商。该 系统 应 设 的功 能 有 : 商 家资 料 库 、在 线 信 息
一、双质量飞轮的分类
目 前, 双 质量 飞 轮 的 结构 有 很 多 种, 但是不论结构如何, 双质量 飞轮 都 是由 第 一质 量 、第 二 质 量和 扭 转 减 振器 等 三部 分组 成的( 见 图 1) 。第 一 质量与发动机曲 轴输出法兰盘 相连 接 , 第 二质 量 通 过一 个 轴 承安 装 在 第
双质量飞轮式扭振减振器dmfdualmassflywheel是通过改变传动系的质量转动惯量刚度和阻尼来实现对汽车动力传动系扭振的综合控制的一种新型扭振减振器它在衰减汽车动力传动系的扭振以及降低变速器主减速器齿轮的噪声等方面都具有传统离合器式扭振减振器无可比拟的优点
双质量飞轮资料-101220
ZF SACHS DSM PA46
Borg Warner DSM PA46 Valeo DSM PA46
DSM PA46材料性能 材料性能
耐高温190 - 220 °C 耐高温 耐磨 耐疲劳、 耐疲劳、低蠕变性能 提高飞轮总成寿命
PA46阻力块 PA46阻力块
汽车发动机双质量飞轮项目 中国市场推广
上海德奥菲进出口有限公司 李靖
目录
• • • • • •
单/双质量飞轮式样； 双质量飞轮结构； 单双质量性能对比； 国外双质量飞轮生产厂家； 目前双质量飞轮材料应用； DSM PA46材料性能；
汽车双质量飞轮结构
单质量飞轮式样&双质量飞轮式样 单质量飞轮式样 双质量飞轮式样
对比
单/双质量飞轮性能对比 双质量飞轮性能对比
降低震动； 降低震动； 降低噪音； 降低噪音； 降低热量； 降低热量； 提高寿命； 提高寿命；
震动摆幅大； 震动摆幅大； 震动摆幅小； 震动摆幅小；
国外双质量飞轮厂商名录
双质量飞轮阻力块材料应用46
双质量飞轮的典型结构及特点
修企业降低配件成本提供了一条捷
出入登记和采购， 里面还包括了如何
分析。目前， 就汽车维修企业而言， 采
径， 但不同的企业实施情况不同， 产
控 制 采 购 成 本 、如 何 减 少 库 存 量 等 内
购物品一般分为两部分， 一为易损
生 的 效 果 也 有 很 大 差 异 。有 的 企 业 配
容， 一个高素质的配件管理员能在很
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
１） 定点管理系统。主要包括确定
车维修企业计算机管理软件需要有
了企业的生产成本， 使得企业的发展
潜在的供应商和确定供应商两部分
安全库存报警提醒功能； 二为急需
上了一个新台阶； 但也有些企业的配
内容。对于确定供应商， 要通过科学、 件 ， 对 于 这 些 零 部 件 ， 维 修 企 业 一 般
由于在双质量飞轮式扭振减振器中， 减振弹簧分布的半径较大， 所受的离心力 大， 在与传统从动盘式扭振减振器减振弹 簧分布角相同的情况下， 其弹簧的长度增 加， 因此弹簧易发生径向变形， 导致弹簧 与窗口接触， 加剧弹簧的磨损。为了解决 这个问题， 选择较轻的弹簧， 使其离心力 减小， 同时又因其较短， 径向弯曲和周向 变形也小， 因而较好地解决了弹簧的寿命 问题。同时， 弹簧帽和滑块大大降低了弹 簧的磨损程度， 也减小了弹性机构在制 造 、装 配 等 环 节 的 难 度 。 为 了 保 证 传 递 足 够大的转矩， 通常由多组弹簧共同工作 （ 见图 ３） 。
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单质量飞轮和双质量飞轮曲轴负载对比
1200
测试点(曲轴轴承)
扭矩
力矩 [Nm]
800
弯矩 400
单质量飞轮
0 2000
3000
4000
5000
双质量飞轮
转速 [rpm]
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法兰 弧形弹簧 膜片弹簧 从动飞轮
铆钉 盖板
油脂
双质量飞轮工作的不同工况
熄火 滑行
转速
点火起动
发动机 变速箱
时间
怠速 起步
加减速
驱动行驶
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CVT减振器的基本结构
质量环
平衡块
起动齿圈
主动飞轮 支承环 垫片 滑槽
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扭转振动效果对比－4挡全油门实测值
阻尼
单质量飞轮+从动盘减振
转速波动
变速箱
发动机
转速波动
双质量飞轮
发动机转速 [rpm]
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双质量飞轮系统扭转振动的仿真模拟
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采用单质量飞轮+从动盘减振的扭转减振效果
传动系统的共振转速 (ωe = ωo )
转速波动 幅值 [rpm]
150 发动机
100
50
变速箱
c ωo =
J
阻尼
0 800
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1600
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发动机转速 [rpm]
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2800
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弧形弹簧在不同工况下的运动情况 怠速
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单质量飞轮系统扭转振动的仿真模拟
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弧形弹簧在不同工况下的运动情况 点火起动
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双质量飞轮的优点
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Page 7
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单质量飞轮系统扭转振动的仿真模拟