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奧迪轎車(chē)上的雙質(zhì)量飛輪是什么原理呢?用它的好處在哪呢?

現(xiàn)在的轎車(chē)上雙質(zhì)量飛輪應(yīng)用廣泛?jiǎn)? 它的好處到底是什么呢?工作原理是怎樣呢?: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-10-18

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奧迪上用的應(yīng)該是德國(guó)舍弗勒公司旗下品牌LuK的雙質(zhì)量飛輪。它保證了運(yùn)行的舒適性。把變速箱和車(chē)身與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)隔開(kāi)，是研發(fā)駕駛舒適的柴油機(jī)車(chē)過(guò)程中的一個(gè)附加的必要部件。下面介紹一下雙質(zhì)量飛輪: 雙質(zhì)量飛輪是上世紀(jì)80年代末在汽車(chē)上出現(xiàn)的新配置，英文縮寫(xiě)稱為DMFW(double mass flywheel)。它對(duì)于汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系的隔振和減振有很大的作用。提到雙質(zhì)量飛輪，首先要弄清楚飛輪及有關(guān)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的知識(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)后端帶齒圈的金屬圓盤(pán)稱為飛輪。飛輪用鑄鋼制成，具有一定的重量(汽車(chē)工程稱為質(zhì)量)，用螺栓固定在曲軸后端面上，其齒圈鑲嵌在飛輪外緣。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，飛輪齒圈與起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)起動(dòng)。許多人以為，飛輪僅是在起動(dòng)時(shí)才起作用，其實(shí)飛輪不但在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起作用，還在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后貯存和釋放能量來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞至離合器。我們知道，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)只有作功沖程產(chǎn)生動(dòng)力，其它進(jìn)氣、壓縮、排氣沖程是消耗動(dòng)力，多缸發(fā)動(dòng)機(jī)是間隔地輪流作功，扭矩呈脈動(dòng)輸出，這樣就給曲軸施加了一個(gè)周期變化的扭轉(zhuǎn)外力，令曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)忽慢忽快，缸數(shù)越少越明顯。另外，當(dāng)汽車(chē)起步時(shí)，由于扭力突然劇增會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急降而熄火。利用飛輪所具有的較大慣性，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速增高時(shí)吸收部分能量阻礙其降速，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速降低時(shí)釋放部分能量使得其增速，這樣一增一降，提高了曲軸旋轉(zhuǎn)的均勻性。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各缸作用在曲軸上的扭轉(zhuǎn)外力是周期變化的，因此曲輪相對(duì)于飛輪會(huì)發(fā)生強(qiáng)迫扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，同時(shí)由于曲軸本身的彈性以及曲軸、平衡塊、活塞連桿等運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量的慣性作用，曲軸會(huì)發(fā)生自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這兩種振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一種共振。因此有些發(fā)動(dòng)機(jī)在其扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸前端加裝了扭轉(zhuǎn)減振器，用橡膠、硅油、或者干摩擦的形式，吸收能量以衰減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。同時(shí)，汽車(chē)傳動(dòng)系的固有頻率如果與曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率重合，也會(huì)產(chǎn)生共振。在共振時(shí)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅和由此產(chǎn)生的噪聲特別大。為了消除這種共振現(xiàn)象，可在傳動(dòng)系中串聯(lián)一個(gè)彈性阻尼裝置，這樣做同時(shí)可以減緩汽車(chē)起步或換檔時(shí)離合器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的沖擊力。因此，設(shè)計(jì)師在離合器總成上的從動(dòng)盤(pán)設(shè)置了螺旋彈簧等彈性元件，即在兩塊摩擦襯片之間夾一個(gè)減振器盤(pán)，上面均勻分布螺旋彈簧，利用其彈性來(lái)吸收來(lái)自傳動(dòng)系的沖擊，起到緩沖作用，通過(guò)摩擦使扭轉(zhuǎn)振動(dòng)迅速衰減。但是，由于汽車(chē)傳動(dòng)系的共振取決于傳動(dòng)系中所有旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)的慣性矩，臨界轉(zhuǎn)速越低慣性矩越大，共振也越大。在離合器上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減振器存在兩個(gè)方面的局限性∶一不能使發(fā)動(dòng)機(jī)到變速器之間的固有頻率降低到怠速轉(zhuǎn)速以下，即不能避免在怠速轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生共振的可能;二是由于離合器從動(dòng)盤(pán)中彈簧轉(zhuǎn)角受到限制，彈簧剛度無(wú)法降低，減振效果比較差。為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，更有效地達(dá)到隔振和減振的目的，雙質(zhì)量飛輪就應(yīng)運(yùn)而生了。雙質(zhì)量飛輪示意圖雙質(zhì)量飛輪總成所謂雙質(zhì)量飛輪，就是將原來(lái)的一個(gè)飛輪分成兩個(gè)部分，一部分保留在原來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)的位置上，起到原來(lái)飛輪的作用，用于起動(dòng)和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，這一部分稱為初級(jí)質(zhì)量。另一部分則放置在傳動(dòng)系變速器一側(cè)，用于提高變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這一部分稱為次級(jí)質(zhì)量。兩部分飛輪之間有一個(gè)環(huán)型的油腔，在腔內(nèi)裝有彈簧減振器，由彈簧減振器將兩部分飛輪連接為一個(gè)整體。由于次級(jí)質(zhì)量能在不增加飛輪的慣性矩的前提下提高傳動(dòng)系的慣性矩，令共振轉(zhuǎn)速下降到怠速轉(zhuǎn)速以下。例如德國(guó)魯克(LUK)公司的發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪將共振轉(zhuǎn)速?gòu)?300轉(zhuǎn)/分降到了300轉(zhuǎn)/分。目前一般汽車(chē)怠速在800轉(zhuǎn)/分左右，也就是說(shuō)在任何情況下，出現(xiàn)共振轉(zhuǎn)速都在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍以外，只有在發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)和停機(jī)時(shí)才會(huì)越過(guò)共振轉(zhuǎn)速，這也是常見(jiàn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停機(jī)時(shí)振幅特別厲害的原因。當(dāng)然，如果采用高扭矩起動(dòng)機(jī)和提高起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)裝置緩沖器，也會(huì)使共振振幅盡可能地縮小。雙質(zhì)量飛輪的次級(jí)質(zhì)量與變速器的分離和結(jié)合由一個(gè)不帶減振器的剛性離合器盤(pán)來(lái)完成，由于離合器沒(méi)有了減振器機(jī)構(gòu)，質(zhì)量明顯減小。減振器組裝在雙質(zhì)量飛輪系統(tǒng)中，并能在盤(pán)中滑動(dòng)，明顯改善同步性并使換檔容易。雙質(zhì)量飛輪是當(dāng)前汽車(chē)上隔振減振效果最好的裝置。因此上世紀(jì)90年代以來(lái)在歐洲得到廣泛推廣，已從高級(jí)轎車(chē)推廣到中級(jí)轎車(chē)，這與歐洲人喜歡手動(dòng)檔和柴油車(chē)有很大關(guān)系。眾所周知，柴油機(jī)的振動(dòng)比汽油機(jī)大，為了使柴油機(jī)減少振動(dòng)，提高乘坐的舒適性，現(xiàn)在歐洲許多柴油乘用車(chē)都采用了雙質(zhì)量飛輪，使得柴油機(jī)轎車(chē)的舒適性可與汽油機(jī)轎車(chē)媲美。在國(guó)內(nèi)，一汽大眾的寶來(lái)手動(dòng)檔轎車(chē)也率先采用了雙質(zhì)量飛輪。: 回答者：網(wǎng)友

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