在上世纪90年代,国外的双质量飞轮减振器(DMF)产品已经基本成熟,那时出现了大量专利产品和研究论文,并且产量迅速增长。目前,包括GM、Ford、VW、Daimler、BMW、Toyota、Honda、Nissan、Renault、PSA和Hyundai等公司的多种乘用车和商用车都装备了DMF减振器。
国内由于制造加工水平和一些关键工序,如激光焊接技术限制,迄今为止DMF还没有进入批量生产阶段。现在国内中高档轿车上装备的DMF几乎都是进口产品。
为了满足不同尺寸发动机与整车匹配的需要,出现约300多种不同形式的DMF减振器。就采用的弹性元件而言,有螺旋弹簧式和橡胶弹簧式之分。而螺旋弹簧式又可根据弹簧布置分为径向弹簧式和周向弹簧式,其中周向弹簧式又有长弧形弹簧式和短轻直弹簧行;就所采用的阻尼类型而言,有干摩擦阻尼式、中间粘性阻尼及空气阻尼;就采用的轴承来分有滚动轴承式滑动轴承及推力轴承。
周向长弧形螺旋双质量飞轮(DMF-CS)是目前世界上最具有代表性的双质量飞轮,由德国Luk公司于1989年研制。其弹性机构一般为两组或三组周向长弧形螺旋彈线。在普通结构基础上增加一些功能,如在传力板安装短直彈线与长弦型螺旋彈线一起构成多极彈性特性;在第一飛輪或第二飛輪安装离心摆,以改变兩飛輪轉動惯量比,形成性能更優越的複合型DMF,這也是它应用广泛的一个原因。
周向短彈線雙質量飛輪(DMF-CSS)的結構特點是在於減震彈線為直彈線,每組中的直螺旋彈線借助于滑块與彈線帽串聯而成;為獲得良好的非線性特性,通常將弾力的設計得不同,用途不一樣,以滿足減震器在各種運行狀態下的需求。
径向雙質量飛輪(DMF-RS)的結構特色在於減震塢為直撓條,並通過傳動銷分别連接到第一、二質量與發動機相連。此設置使得減震器扭轉剛度隨著傳遞扭矩增加逐漸增大,在理想非線性能能達到。此外,与采用较少圆圈数目的圆柱状零件设计相比,该设计具有一定的优点:具有较稳定的材料刚度以及对离心力的影响小,但因受限于径向尺寸空间,其有效传递扭矩有限,只能搭载小扭矩发动机,因此其使用范围受到一定限制。
至於 DMF 的性能研究主要集中二飞轮转动惯数大小、三级精确控制,以及通过调整二飞轮转动惯数比来实现最佳工作状态。这包括通过改变前后两个飞轮之间转动惯数比,使系统固有频率达到最低,即共振转速最低,从而提高整个系统的抗噪能力并降低共振峰值能量损失,同时保证怠速工况下刚度跃变临界固有频率远离发动机怠速转速以避免过渡强烈冲击波产生,这对于保护发电机耐久寿命至关重要。在此基础之上,还要考虑多级精确控制策略,以适应汽车运行工况复杂性的要求,并尽可能地利用有限空间进行设计以最大化怠速级范围从而降低危害更大的两次刚度跃变发生概率。此外,还需注意抑制怠速级与行驶级之间刚度差异过大,以提升系统整体效率并延长服务周期。而关于阻尼力,它对于整个传输系中的扭振特性的显著影响仍然是一个未解决的问题,因此当前只能依赖试验数据以及经验法则进行设计,但其原则可以总结为以下两点:首先,当发生扭转共振时,要能够提供强烈阻尼以迅捷消除共振峰值能量,然后,在正常驾驶状况下,为节省额外功耗,最好保持较弱阻尼效果。
标签: 地理资讯