《发动机双质量飞轮》PPT课件
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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。
双质量飞轮工作原理双质量飞轮是一种用于汽车发动机的动力传输系统,它可以提高发动机的性能和燃油经济性。
在这篇文章中,我们将深入探讨双质量飞轮的工作原理,以及它是如何影响发动机性能的。
首先,让我们来了解一下传统的单质量飞轮是如何工作的。
在汽车发动机中,发动机的输出轴通过离合器和变速箱连接到传动系统。
传统的单质量飞轮安装在发动机的输出轴上,它的作用是平衡发动机的振动和提供一定的惯性负载,以便顺利地传递动力到传动系统。
然而,随着汽车发动机的性能不断提高,传统的单质量飞轮已经无法满足发动机的需求。
因此,双质量飞轮应运而生。
双质量飞轮由两个质量不同的部分组成,其中一个部分连接到发动机输出轴,另一个部分连接到离合器和变速箱。
两个部分之间通过一组弹簧和减震器连接在一起。
双质量飞轮的工作原理如下,当发动机产生扭矩时,发动机输出轴上的部分会产生一定的角加速度,而连接到离合器和变速箱的部分则会产生相对滞后的角加速度。
这种相对滞后的运动会导致弹簧和减震器产生一定的变形,从而吸收和减缓发动机输出的冲击力。
这样一来,双质量飞轮就可以平衡发动机的振动,减少传动系统的冲击负荷,提高传动系统的寿命。
此外,双质量飞轮还可以提供额外的惯性负载,使发动机在换挡时更加平稳。
在高速行驶时,双质量飞轮可以提供更大的惯性负载,使发动机更加稳定,提高燃油经济性。
总的来说,双质量飞轮通过其独特的工作原理,可以提高发动机的性能和燃油经济性,减少传动系统的冲击负荷,延长传动系统的使用寿命。
因此,它已经成为现代汽车发动机的重要组成部分,受到了广泛的应用。
希望通过本文的介绍,读者们对双质量飞轮的工作原理有了更加深入的了解。
双质量飞轮技术要求及试验方法双质量飞轮技术是一种利用两个质量不同的飞轮来存储和释放机械能的技术。
其中一个飞轮质量较大,用于存储机械能;另一个飞轮质量较小,用于调节和平衡系统。
这种技术可以提高能量存储密度、延长系统运行时间、提高系统动态性能等。
1.飞轮质量要求:大质量飞轮的质量应符合需求,以满足所需的机械能存储量;小质量飞轮的质量应根据姿态调节系统的需求来进行设计和选择。
2.飞轮速度要求:飞轮的设计转速应满足系统的动力需求,同时要考虑系统的稳定性和安全性。
即使在高速旋转的条件下,飞轮也必须具备足够的安全性。
3.飞轮材料要求:飞轮的材料应具备足够的强度和刚度,能够承受高速旋转条件下的受力和振动。
材料的选择应兼顾其疲劳寿命、耐磨性和热稳定性等方面的要求。
4.飞轮平衡要求:由于双质量飞轮技术需要同时旋转两个飞轮,因此飞轮的平衡是十分重要的。
对于大质量飞轮,需要进行精确的动平衡和静平衡处理,以减小系统振动和噪声;对于小质量飞轮,也需要进行合适的平衡处理,以保证系统的稳定性和准确性。
5.飞轮传动要求:飞轮的传动系统应具备足够的可靠性和高效性,以确保机械能的存储和释放过程中能够达到良好的能量转换效率。
传动系统的设计和选择应根据具体的应用场景和系统要求来进行。
1.飞轮动平衡试验:对大质量飞轮进行动平衡试验,以消除不平衡质量对系统带来的振动和噪声;试验中可以采用动平衡仪等仪器设备来进行测试和分析。
2.飞轮静平衡试验:对大质量飞轮进行静平衡试验,以消除不平衡质量对系统带来的姿态偏差和不稳定性;试验中可以采用静平衡仪等仪器设备来进行测试和调整。
3.飞轮速度试验:对飞轮进行速度试验,以验证其设计转速和运行安全性;试验中可以使用转速表等仪器设备来进行测量和分析。
4.飞轮强度试验:对飞轮的材料和结构进行强度试验,以验证其能够承受高速旋转条件下的受力和振动;试验中可以采用载荷试验机等仪器设备来进行测试和分析。
5.飞轮传动试验:对飞轮的传动系统进行试验,以验证其可靠性和高效性;试验中可以模拟实际工况条件进行测试和分析。
双质量飞轮是上世纪80年代末在汽车上出现的新配置,英文缩写称为DMFW (double mass flywheel)。
它对于汽车动力传动系的隔振和减振有很大的作用。
提到双质量飞轮,首先要弄清楚飞轮及有关扭转振动的知识。
发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。
飞轮用铸钢制成,具有一定的重量(汽车工程称为质量),用螺栓固定在曲轴后端面上,其齿圈镶嵌在飞轮外缘。
发动机启动时,飞轮齿圈与起动机齿轮啮合,带动曲轴旋转起动。
许多人以为,飞轮仅是在起动时才起作用,其实飞轮不但在发动机起动时起作用,还在发动机起动后贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性,同时将发动机动力传递至离合器.我们知道,四冲程发动机只有作功冲程产生动力,其它进气、压缩、排气冲程是消耗动力,多缸发动机是间隔地轮流作功,扭矩呈脉动输出,这样就给曲轴施加了一个周期变化的扭转外力,令曲轴转动忽慢忽快,缸数越少越明显。
另外,当汽车起步时,由于扭力突然剧增会使发动机转速急降而熄火。
利用飞轮所具有的较大惯性,当曲轴转速增高时吸收部分能量阻碍其降速,当曲轴转速降低时释放部分能量使得其增速,这样一增一降,提高了曲轴旋转的均匀性。
当发动机等速运转时,各缸作用在曲轴上的扭转外力是周期变化的,因此曲轮相对于飞轮会发生强迫扭转振动,同时由于曲轴本身的弹性以及曲轴、平衡块、活塞连杆等运动件质量的惯性作用,曲轴会发生自由扭转振动,这两种振动会产生一种共振。
因此有些发动机在其扭转振幅最大的曲轴前端加装了扭转减振器,用橡胶、硅油、或者干摩擦的形式,吸收能量以衰减扭转振动。
但是,由于汽车传动系的共振取决于传动系中所有旋转圆盘的惯性矩,临界转速越低惯性矩越大,共振也越大。
在离合器上设置扭转减振器存在两个方面的局限性∶一不能使发动机到变速器之间的固有频率降低到怠速转速以下,即不能避免在怠速转速时产生共振的可能;二是由于离合器从动盘中弹簧转角受到限制,弹簧刚度无法降低,减振效果比较差。
双质量飞轮工作原理双质量飞轮是现代汽车中常见的技术,它们被设计用来吸收发动机和传动系统之间的横向阻尼,提高行车舒适度并降低噪音和振动。
本文将介绍双质量飞轮的工作原理以及其在汽车系统中的应用。
一、双质量飞轮的构成双质量飞轮由两个质量不等的部分组成,主要包括两个摆轮和一个弹簧系统。
第一个摆轮直接与发动机主轴相连,第二个摆轮则与离合器盘相连。
这些部件通过弹簧系统连接在一起,这使得双质量飞轮能够在转速发生改变时吸收发动机的振动。
二、如何工作?双质量飞轮的工作原理可简单概括为:将发动机转动的力转化为惯性力,从而减少发动机的振动和噪音。
当发动机运转时,它会产生一些振动,这些振动在转速改变时尤为明显。
例如,当离合器离合时,发动机会扭曲,并产生噪音和震动。
这些振动对汽车的行驶舒适度和可靠性都具有负面影响。
但是,当双质量飞轮的弹簧系统被激活时,发动机的振动和扭矩可以被缓解。
这是因为当发动机负荷增加时,第二个摆轮在弹簧的作用下会放松,同时,当负荷减少时,第二个摆轮会开始旋转。
这些旋转和移动会产生更稳定的运动,并减小发动机的噪声和振动。
三、双质量飞轮的优势1. 降低噪音和振动由于双质量飞轮可以有效地吸收发动机的振动和扭矩,因此它可以显著地提高汽车的行驶舒适性。
当负荷减轻或转速改变时,其弹簧系统可以有效减少发动机震动和噪声。
2. 改善动力输出由于双质量飞轮能够更好地吸收和转移发动机的动力,因此它能够改善动力输出。
这在高速行驶或加速时特别好。
3. 延长离合器寿命由于双质量飞轮的构造,使得它能够在启动和停止过程中减少离合器与发动机之间的摩擦,从而延长离合器的使用寿命。
4. 提高燃油经济性双质量飞轮能够转移更多的功率,从而提高燃油经济性。
这意味着它能够让汽车油耗更小。
四、双质量飞轮的不足1. 维修成本高双质量飞轮是零售价格昂贵的车部件。
当需要更换时,需要使用特殊的工具和技能,这会增加维修成本。
2. 重量较重双质量飞轮的重量比传统飞轮重,这会增加整个汽车系统的重量,对燃油经济性产生不利影响。