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。这样，共振转速从1300转/

分降低到300转/分左右，而发动机怠速时也不可能如此低的转速的，因而大大提高了驾驶舒适性。

发动机侧角动量的降低还有一个好处是，换挡可以更快。因为同步质量降低了，同步装置的磨损也下降了。

与传统的飞轮加带扭转减振的从动盘的组合相比，双质量飞轮将发动机在怠速状态下的扭转振动几乎全部衰减掉，从而避免了变速器齿轮的碰撞，降低了变速器的噪声。

由于应用了双质量飞轮，复杂的扭转减振器将发动机的扭转振动大幅度衰减，防止了该振动影响到变速器元件。噪声没有了，驾驶也就更舒适了。

LuK双质量飞轮的优点包括：一流的驾驶舒适性；衰减振动；降低噪声；降低了发动机转速，更加省油；提高了换挡的舒适性；降低了同步磨损；提供传动系的过载保护。

阻尼式飞轮离合器(DFC)

双质量飞轮为汽车传动系提供了一个高效的扭转减振方案，它的价值已在高档车领域得到了验证。

中档车领域和带横置发动机的紧凑型车辆对双质量飞轮的需求也在不断增长。对二手发动机以及污染物排放较少的发动机的需求也在增长，但这同时带来了发动机性能的不规则，尤其在直喷式柴油发动机领域。LuK现开发了DFC，即阻尼式飞轮离合器为中档车领域提供了最高水准的驾驶舒适度，见图2。

DFC可有效衰减发动机在怠速时的振动，这使变速器和车身在一定转速时的噪声不复存在。同时，DFC对环境的保护也是显而易见的：降低了发动机低转速时的噪声，使换档次数减少，同时可降低发动机的平均工作转速；系统的整体效率提高了，燃油消耗和尾气排放降低了。

DFC集成了双质量飞轮、离合器压盘和从动盘。包含曲轴螺栓在内，DFC将整套机构供给车辆制造商，并在装配线上作为一个单元用一个工位即完成安装。曲轴螺栓可通过位于双质量飞轮和离合器盖上的孔来拧紧。与传动系统相比，DFC还具有质量更轻、整个系统的平衡性更好；降低了膜片弹簧的安装误差等优点。

结构与功能

离合器盖：图2中，碗形的主动飞轮(1)作为弧形弹簧的减振器罩室，离合器盖(3)也是其中一部分。从动飞轮(2)和离合器盖保持环(7)是由钢板冲压制成的。

从动飞轮(2)和离合器压盘(25)由灰铸铁制成，具有极好的热传导性。精心设计的风冷系统为飞轮和从动盘提供了极佳的冷却效果。

阻尼弹簧：双质量飞轮中的弧形弹簧减振器被集成在DFC中。这个弹簧减振系统需要满足两个互相矛盾的要求。

首先是在正常工况下，

不规则发动机振动曲线意味着

减振器只需要很小的工作转角，

在这个工作范围内，较低的弹簧

弹性和阻尼系数才能达到较好

的减振效果，见图3。

其次，对于载荷变化的工况(如急加速)，发动机的振动曲线也随之而改变，并在某范围内产生噪声。此效应只能由扭转减振器来改善，它具有极低的弹簧弹性系数和很高的阻尼系数。

弧形弹簧解决了这对矛盾。它在高工作转角时表现出低的弹性系数和高的阻尼特性，而在正常工况时又能发挥较低的阻尼效应，从而达到了完美的减振效果，见图3。

轴承：专门设计的轴承位于曲轴螺栓罩内，见图4。轴承(14)持续承受发动机的旋转振动，内外圈之间没有相对运动，且此轴承还要耐受高温。这些工作条件极大地影响了轴承的承载能力。

安装和运输：在整车制造生产线和维修车间里，DFC极大地简化了烦琐的安装，降低了费用，见图5。

离合器压盘可以单独更换，这是为了在必要时更换从动盘(如沾上了油)。

此结构的另一大优点是所有的部件集成为一个整体，方便运输和安装，且零件的数量和型号相应的减少，从而降低了物流和其它相关费用(仓储、目录等)。

舍弗勒集团汽车售后业务部负责LuK、INA和FAG三大品牌在汽车售后市场的销售管理和品牌营销，为全球市场提供各类汽车离合器系统部件、正时皮带传动部件、气门驱动机构产品以及轮毂轴承、悬架部件和变速箱零件等产品。