双质量飞轮：提升汽车性能的新技术

双质量飞轮：一种革新性的汽车技术

双质量飞轮，简称DMFW，是一种在20世纪80年代末被引入汽车动力传动系统的新型结构。它能够高效地隔离发动机曲轴的扭振，从而显著提升汽车的使用性能。
双质量飞轮的典型结构是将传统的飞轮一分为二，其中一部分仍保留在发动机侧，负责启动和传递发动机的旋转扭矩，这部分被称为第一质量或初级质量。另一部分则被安置在传动系变速器侧，旨在增加变速器的旋转惯量，这部分被称为第二质量或次级质量。这两个飞轮部分之间，通过一个环形的油腔相连通，腔内装有弹簧减振器，以实现两个飞轮的一体化连接。

一个典型的双质量飞轮结构通常包含以下关键元件：第一质量、第二质量以及连接两者的弹性元件，如螺旋弹簧。当离合器处于结合状态时，第二质量与变速器实质上形成刚性连接。


工作原理

为了缓解发动机旋转不均衡导致的传动系扭转振动，传统方法是在离合器中加入扭转减振器。然而，这种减振器存在两个主要问题。首先，它无法将整个动力传递系统的固有频率降至发动机怠速以下，因此在发动机运行过程中仍会出现共振。其次，受限于扭转减振器弹簧的安装半径和传递扭矩的需求，在实际设计中很难通过降低弹簧刚度来减小扭振。因此，在发动机的实用转速范围（约1000-2000转/分钟）内，单纯依靠降低减振弹簧刚度难以获得显著的减振效果。

相比之下，双质量飞轮的设计更为巧妙。其次级质量（或称次级飞轮）与变速器的结合和分离，是通过一个不带减振器的刚性离合器盘来实现的，这使得离合器的质量大大减轻。此外，双质量飞轮系统中的减振器可以在盘中滑动，从而显著改善同步性，使换档更为顺畅。

双质量飞轮通过将质量一分为二的设计，使得第二质量（次级质量）能在不增加飞轮惯性矩的前提下，提高传动系的惯性矩。这样一来，共振转速就被降低到了怠速转速以下，确保在任何情况下，共振转速都出现在发动机运行的转速范围之外。

在发动机启动和停机的瞬间，其转速会短暂地超过共振转速，这也是为什么在这些时候，汽车发动机的振动通常会变得尤为明显。
性能特点

1. 扭振隔振
   双质量飞轮的设计使得发动机曲轴的扭振与变速箱得以有效隔离，特别是能够完全过滤掉发动机在低速区域的不均衡性。这一特点为降低怠速转速以及使发动机主要在低速区运转提供了可能，进而实现了整车燃油经济性的提升和噪音的降低。

2. 变速箱减载
   由于双质量飞轮显著降低了输入轴的不平衡性，因此变速箱所承受的负荷和应力也随之减轻。它几乎完全消除了传统系统中高频变速器的附加扭矩，使得变速器能够传递更高的静力扭矩，特别是在柴油机中，这一效果尤为明显。

3. 曲轴减载
   双质量飞轮的初级质量相较于传统传动系统的飞轮要轻得多，其转动惯量因此也大大减小。同时，次级质量对于曲轴的弯曲载荷来说几乎可以忽略不计，从而减少了飞轮转动惯量所带来的惯性力矩对曲轴施加的动载荷。

4. 换挡性能提升
   双质量飞轮的应用有效地隔离了发动机传来的振动，使得在寒冷天气下可以使用粘度更低的润滑油，并获得更佳的换挡效果。此外，离合器的减振器被取消，进一步降低了同步器上的力，使得换挡更为轻松。同时，由于负载较小，双质量飞轮的使用寿命更长，且外形尺寸也更为紧凑。