当前市面上普遍选用多级非线性减振器,它们让几组弹簧轮流工作,使得结构具备相对较大的极限转角和较小的扭转刚度,解决了线性减振器缓冲能力和极限转矩难以兼顾的难题。理论上而言,减振器级数越多就会具有更好的减振效果和缓冲性能,然而因为结构布置困难、成本较高等实际原因,过分的提高级数是不现实的。所以目前市面一般采用的二级或三级减振器,如图1.1所示[5]。
伴随着一代代工程师的研究,从动盘式扭转减振器得到了不断的完善,性能、结构、成本等方面较发明之初实现了长足的进步,其中结构的成功改进主要包括如下几个方面:
(1)加大了极限工作扭角;
(2)改善了摩擦阻尼特性;
(3)实现扭转减振器各级之间平滑的过渡[5];
(4)怠速减振级的结构改善。
前文提到过,由于诸如空间限制等原因,从动盘式扭转减振器研究的潜力有限,越来越难解决如今日渐提高的减振需要。于是,双质量飞轮式扭转减振器(Dual Mass Flywheel,简称DMFW或DMF)作为一种新型减振器被提出,并迅速得到了广泛的关注。
双质量飞轮在某种程度上扮演了一个机械式低通滤波器的作用,它能够过滤掉发动机曲轴输出端的扭转振动中的高频部分,以此来达到消减其对汽车传动系的扭振激励的目的。DMF的结构更为简单,不仅可以取代原先的从动盘式扭转减振器,还解决了它因结构限制而无法解决的问题,展现出了更好的减振性能。
双质量飞轮技术起源于上世纪中叶,因为其显著的优点和优越的性能迅速得到了各大先进厂家的重视,很快双质量飞轮得以批量生产并相继投入市场。1984年,日本丰田株式会社率先取得突破,他们将研发的配备有扭转减振器的双质量飞轮装备到2L-T型增压柴油发动机上。一年之后,德国LUK集团把研发出的双质量飞轮在BMW的324D车型上批量使用[6]。其展现出的优越减振性能,得到了全世界的赞赏和关注。
1.3.2两种减振器的比较
DMF能够很好的抑制共振现象[7]。当汽车动力传动系在发动机容易产生共振的低速范围内时,它的非线性的特点能够很好的降低传动系的扭转振动的负荷,削弱因此产生的扭振幅度和噪声。