1、 乘用车双质量飞轮技术要求及试验方法(征求意见稿) 编制说明 一、 工作简况 1.任务来源 本标准是依据工业和信息化部于 2011年 10月 14日批准的 2011年第三批行业标准制修订计划(工信厅科【 2011】 165 号)而制定的,标准计划编号为 2011-2273T-QC,项目名称为汽车双质量飞轮试验方法。后在起草工作组第二次会议经过详细的讨论论证,认为乘用车双质量飞轮技术要求及试验方法名称更为合适,故将标准草案名称更改为题述名称。 2.主要参加单位 吉林大华机械制造有限公司、中国汽车技术研究中心、吉林东光 集团有限公司、一汽 -大众汽车有限公司、一汽 集团 技术中心、 海马汽车集团股
2、份有限公司 、 长春一东离合器股份有限公司、四川汽车工业股份有限公司、福建立洲弹簧有限公司。 3.背景和意义 随着国内汽车工业的高速发展,乘用车双质量飞轮的研发试制企业越来越多,市场竞争越来越激烈,双质量飞轮在国内作为完成导入期,开始进入上升期的产品,市场前景巨大,尤其是小排量三缸机的广泛采用,为双质量飞轮提供了新的配套平台,精密冲裁、激光焊接、高强度铆接、多阻尼减 振 技术在双质量飞轮上广泛应用,此产品具有设计难度大、功能要求高、制造精度高、结 构复杂的特点,技术门槛和产品附加值较高,未来 10 年市场竞争将是技术能力和制造能力的竞争。为了适应汽车工业的发展需要,通过此项目建立乘用车双质量飞
3、轮 技术要求和试验方法 ,提升双质量飞轮的产品开发水平,加强对双质量飞轮的质量控制,结合目前行业的产品开发水平,为该产品的加工制造、检验和验收提供依据,进一步规范行业发展,加快推动国内双质量飞轮的产业化进程,早日突破国外双质量飞轮的技术和市场垄断。 因此制定乘用车双质量飞轮 行业 标准的工作势在必行且具有重要意义: (一)、由于国内进入双质量飞轮的研发时间较短,目前国内还没 有生产双质量飞轮的统一标准,通过制定 行业 标准,统一了双质量飞轮生产的技术规范,更好的推动双质量飞轮的产业化发展。 (二)、各企业双质量飞轮的试验未形成规范,本标准系统的制定了 技术要求和试验方法 ,并与国际接轨,在整个
4、系统框架内、测试方法具有创新性。 (三)、该标准的推出,有利于推进双质量飞轮行业的有序竞争,提高我国的双质量飞轮生产水平,与国际接轨。 (四)、对保证双质量飞轮和汽车行业的健康发展具有重要作用。 4.主要工作过程 4.1 前期研究与计划 作为本 标准 的牵头单位,接到任务后,吉林大华机械制造有限公司 (以 下简称大华公司 )立即成立了乘用车双质量飞轮技术要求及试验方法标准起草小组,并对双质量飞轮相关的国内外相关标准、法规和大型企业的技术资料进行了收集,并在国内开展了双质量飞轮产品开发和应用状态的进一步深入调研。 4.2.工作组会议 4.2.1 第一次工作组会议 2012 年 6 月在长春召开了
5、第一次项目组会议,来自 吉林大华机械制造有限公司、 一汽技术中心、 一汽 -大众有限公司、 吉林东光集团有限公司、长春一东股份有限公司、 海马汽车集团股份有限公司、 四川汽车股份有限公司、 福建立州弹簧有限公司等单位的 11 名代表参加了会议,会 议介绍了双质量飞轮行业标准的制 定原则、整体方案 和近期工作计划,初步形成了标准制定的统一意见,拟定了标准制定的计划。 4.2.2.第二次工作组会议 2013 年 7 月双质量飞轮行业标准工作组在天津召开了第二次工作组会议,来自 吉林大华机械制造有限公司、 中国汽车技术研究中心 、 一汽技术中心、吉林东光集团有限公司、长春一东股份有限公司、福建立州弹
6、簧有限公司 、四川汽车股份有限公司 等 13 名代表参加了会议,会议回顾了双质量飞轮技术要求及试验条件的标准化工作的相关背景、所做的调研情况、标准的定位以及标准化工作组成立以来所做的前期 工作等,会议总结了前期的试验验证情况,对双质量飞轮的相关台架试验和整车路试情况进行了介绍,并对标准草稿进行了讨论,本次会议主要讨论了术语定义,并对试验项目主体部分进行了确认,制定了试验验证计划。 4.2.3.第三次工作组会议 2014 年 8 月工作组在长春召开了第三次工作组会议,来自工作组成员单位的主要代表参加了会议。会议首先对标准草案的技术条款进行了讨论,随后,重点讨论了试验验证方案,确定了试验的关键里程
7、节点。 4.2.4.第四次工作组会议 双质量飞轮行业标准工作组的第四次会议于 2015 年 1 月在长春召开,来 自工作组成员的 12 名代表出席了会议,会议总结了前期的试验验证情况,对上次工作组安排的试验情况进行了介绍和讨论,并对相关的条款、技术要求和试验方法进行了进一步的梳理,形成了统一的修改意见,并对试验项目主体部分进行了确认。会议对下一阶段的工作进行了详细布置, 进一步 完善 了 标准内容。 4.2.5.第五次工作组会议 2015 年 4 月工作组在长春召开了第五次工作组会议,就各单位的相关反馈意见进行了再次讨论和反复斟酌,在草稿的基础上形成了该标准的征求意见稿。 4.3专项技术交流
8、在标准研究与制定过程中,就双质量飞轮技术 要求、试验方法等方面的技术内容与 中国汽车技术研究中心 、一汽技术中心、吉林大学、比利时 LMS 公司等进行了多次技术交流。 4.4 试验验证 情况 4.4.1扭转特性检测 2012 年 -2014 年项目组 分别在中国一汽技术中心、国家汽车零部件产品质量监督检验中心(长春)、吉林大学试验室、吉林大华机械制造有限公司综合试验室进行了自制双质量飞轮和国外知名企业生产的双质量飞轮的扭转特性检测,通过对标测试,确定了双质量飞轮的各项关键性能指标。 4.4.2台架耐久性试验 2012 年 2 月 -2014 年 12 月在大华 公司 综合试验室对 双质量飞轮进
9、行了全面的台架耐久试验,来自一汽 技术中心 、中国汽车技术研究中心 等相关试验专家先后参与了试验过程,台架试验主要包括动态振动试验、静态低频耐久试验、静态高频疲劳试验、高能耗热爆试验、超速试验、扭转共振试验、弹簧疲劳试验。对匹配 MT、 CVT、 DCT 的应用于 SUV 和轿车的双质量飞轮进行了全面的台架试验考核,对双质量飞轮的各零部件进行了验证。 4.4.3整车 NVH 测试 自标准立项以来, 针对匹配 SUV 和轿车的双质量飞轮在海南、长春、芜湖、成都共计进行了 10 车次的整车 NVH 性能测试。 2014 年 5 月 在四川 汽车工业股份有限公司进行了双质量飞轮的整车 NVH 测试,
10、比利时LMS 公司,中国汽车技术研究中心、一东离合器股份有限公司和吉林大华机械制造有限公司的相关技术人员参与了整车 NVH 测试,分别进行了整车的启动 /停机工况,怠速工况、爬行工况、急加速 /急减速工况、驱动 /滑行等工况的整车 NVH 测试,对双质量飞轮的整车 NVH 形成了测试对比分析报告。 4.4.4整车路试 自标准立项以来, 针对匹配 SUV 和轿车的双质量飞轮共计进行了 15 辆的整车路试。 2013 年 5 月 -2013 年 11 月海马汽车在海南试验场对双质量飞轮进行了整车 8 万公里综合路试,通过对试验后的性能检测和样件拆解,双质量飞轮无任何失效。 路试工况分别为: 磨合
11、、 高速路 、 山路 、 城乡模拟路 、 一般公路 ,共计历程 8 万公里 2014 年 3 月 -2014 年 8 月四川汽车在定远试验场对双质量飞轮进行了整车 10 万公里综合路试, 通过对试验后的性能检测和样件拆解,双质量飞轮无任何失效。 路试工况分别为:磨合、一般公路、山区公路、高速环路和强化环路,共计 10 万公里。 二 、 标准编制原则 由于目前双质量飞轮在国内外均没有相关的技术标准可参考,此标准是建立在国外双质量飞轮生产厂家的企业标准和国内多年的研 发成果的基础上起草的。 本标准规定了乘用车双质量飞轮的术语、定义、技术要求和试验方法。 本标准适用于以内燃机为动力的乘用车双质量飞轮
12、,微型、轻型商用车可参照采用。 三 、 主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述 1.术语和定义 1.1 双质量飞轮 双质量 飞轮 由 两个质量部分 组成 ,初级质量 与发动机曲轴刚性连接 ,起到 传统 飞轮 的 作用 , 次级质量 通过 弹簧减振器 与初级质量 连接为整体。 双质量飞轮是把传统飞轮的单惯性质量分解为两个惯性质量,并在两个惯性质量之间加装弹簧减振器,双质量飞轮具有良好的隔振和减振作用,可以降低 整车动力传动系统的固有频率,使低阶共振转速限制在怠速转速以下,避免在发动机的工作转速范围内发生共振,改善整车 NVH 特性,提高乘车舒适性,双质量飞轮主要作用如下: a扭振隔振
13、 双质量飞轮最主要的特性就是,通过中间的弹簧扭转减振系统衰减发动机的不规则扭转振动。这样就给降低怠速转速和使发动机主要运转在低速区提供了可能性,也因此实现了整车燃油经济性的提升和噪音降低。 b变速箱减载 由于双质量飞轮降低了输入轴的不平衡性,因此变速箱由之产生的负荷和应力也随之降低,因此由于输入轴的振动产生的变速箱的一系列噪音问题都可 以很容易的解决,这样变速箱的设计扭矩就可以进一步增加。 c曲轴减载 由于双质量飞轮的初级质量较传统传动系统的飞轮质量小很多,同时次级质量对于曲轴的弯曲载荷而言可以忽略不计,因此飞轮的转动惯量所带来的惯性力矩给曲轴施加的动载荷减少了 ,这样对曲轴的寿命将进一步延长
14、,由此可以通过改变材料和相关工艺降低成本,由此可见,如果考虑到由于隔振效果引发的二次效果的话,双质量飞轮通常不会造成附加的成本增加。 d换挡性能提升 由于双质量飞轮的使用有效的隔离发动机传来的振动,因此可以在寒冷天气下使用粘度更低的润滑油,并得到 更好的换挡效果;另外离合器的减振器取消也降低了同步器上的力,使换挡力更小。 图 1 双质量飞轮的作用 1.2.初级质量 属于双质量飞轮的一部分,置于发动机曲轴后端,与发动机曲轴刚性连接的部件,包括前壳体、后壳体、轴承等部件。发动机的扭矩通过初级质量传递给次级质量最终传递给变速箱 , 是双质量飞轮的主动部件。 1.3.次级质量 属于双质量飞轮的一部分,
15、与离合器或变速箱输入轴连接的部件, 包括传力板、密封碟垫、摩擦盘等部件,是离合器或变速箱的主动部件。 1.4.基础阻 尼力矩 F1 在初级质量相对于次级质量正反两个方向进行扭转时,在弹簧尚未工作前所测得的扭转力矩值之和。基本阻尼力矩也可称为恒阻尼力矩,是双质量飞轮的一项重要特性,无论双质量飞轮处于何种工况下,都存在基本阻尼力矩,经过试验验证,基本阻尼力矩值过大和过小都会影响双质量飞轮在整车上的 NVH 特性。检测值见图 2: 图 2 基本阻尼力矩图示 1.5.自由转角 J1 初次级质量从零位分别向正反两个方向扭转到弹簧尚未压缩时的扭转角度之和。间隙转角是双质量飞轮的一项重要参数,经过试验验证,
16、 自由转角 值过大和过小都会影响双质量飞轮在整车上的 NVH 特性。此参数可以通过性能试验机进行检测,检测值示意见图 3: 图 3 自由转角 图示 1.6.扭转刚度 K 扭转刚度是指初级质量与次级质量相对扭转过程中扭矩与转角的比值。图 4 为实测的扭转刚度曲线。 图 4 扭转刚度图示 1.7.极限转角 Ab 极限转角是初级质量与次级质量间的最大相对扭转角度。双质量飞轮的极限转角的大小是双质量飞轮扭振特性的主要参数指标,该参数影响着双质量飞轮的振动衰减效果和扭矩传递能力,并可通过性能检测进行测量,极限转角的大小与弹簧的结构形式有关,受双质量飞轮内部空间限制,直 弹簧类的双质量飞轮极限转角相对较小
17、,长弧形弹簧类的双质量飞轮的极限转角相对较大,但极限转角 Ab 不宜小 于 35 。 1.8.极限扭矩 Tmin 极限扭矩是初级质量与次级质量相对扭转到极限转角时所测得的最小扭矩值。双质量飞轮的极限扭矩决定着它的扭矩传递能力,一般不应小于 1.3 倍的最大发动机扭矩。 2.剩余不平衡质量 双质量飞轮总成不平衡 质 量过大,会加大发动机的扭转振动,故需要限制双质量飞轮的不平衡 质 量。当双质量飞轮的总重量小于 10kg 时,双质量飞轮总成最大允许的不平衡 质量应为 25g.cm;当总重量超过 10kg 时,最 大允许的不平衡 质 量应为 30g.cm。经过试验验证(见下表)如果双质量飞轮内部添加
18、润滑油脂,那么总成动平衡前需要进行不低于 4000r/min,时间不少于 10s 的高速匀脂,保证润滑脂在双质量飞轮内部能够均匀分布,否则双质量飞轮在整车上经过高速运转后润滑脂的分布状态会发生变化,导致动平衡 质量 的大小也相应发生变化。 表 1 甩油前后动平衡质量对比 件 号 甩油前动平衡 质 量 甩油后动平衡 质 量 备 注 1 67gcm 43 gcm 2 82 gcm 64 gcm 3 56 gcm 48 gcm 4 75 gcm 64 gcm 5 68 gcm 56 gcm 6 78 gcm 65 gcm 7 65 gcm 52 gcm 8 98 gcm 73 gcm 9 49 gc
19、m 42 gcm 10 72 gcm 56 gcm 3 试验方法 目前国内外均没有双质量飞轮相关方面的试验规范,通过借鉴国外双质量飞轮生产企业的企业试验规范结合双质量飞轮的实际使用环境, 和企业多年的研发经验 制定了双质量飞轮的试验规范。 3.1. 动态振动试验 动态振动试验是高度模拟双质量飞轮基于整车实际使用 工况的一项综合试验, 汽车在行驶过程中发动机产生的 扭振通过双质量飞轮传递到后续的传动系统中 ,此时的双质量飞轮 再高速旋转的 要同时受到两种不同形式的振动频率的叠加作用, 所以要通过试验高度 模拟双质量飞轮进行 实际使用工况来 验证考核其动态振动耐久性。 试验主要分为三个阶段: 第一
20、阶段双频耐久性: 由于双质量飞轮基于整车在实际行驶过程中,为了满足传递扭矩的要求,双质量飞轮的初次级质量要进行一定振幅的相对扭转同时也要承受发动机所产生高频振动,所以我们需要验证整车在正常行驶工况下 (非特殊工况) 双质量飞轮的双频耐久性,经过实际 试验测量得出,正常行驶工况下在双质量飞轮的驱动方向会产生扭矩为 Tmax 的扭转振幅,滑行方向会产生不大于 0.2 倍最大发动机扭矩的扭转振幅,故为了保留一定的安全系数,将驱动方向的试验扭矩确定为 1.1Tmax,滑行方向的扭矩确定为 0.3Tmax,高频振动频率为 30Hz,经过测量发动机曲轴后端的高频扭转振幅不超过 2,于此同时要保证试验转速不
21、低于 40%的发动机标定转速。 第二阶段高频耐久性 在车辆行驶的任何工况下,发动机时刻存在着高频振动,所以我们需要进一步单独对双质量飞轮的高频耐久性进行验证,频率确定为 30Hz,高频振幅为 2,同时试验转速要满足 50%发动机标定转速,要求验证时间不少于 300 小时。 第三阶段过扭矩耐久性 在车辆的在 特殊 行驶工况下, 在驱动方向会产生超过 1.3 Tmax 的最大发动机扭矩,在滑行方向会产生大于 Tmax 的发动机扭矩,故我们需要进一步验证双质量飞轮的过扭矩工况下的耐久性,规定试验的驱动方向扭矩为 1.7 Tmax,滑行方向的扭矩为 1.3Tmax,同时试验次数不少于 2000 次。
22、3.2 静态低频耐久试验 该试验主要是考核双质量飞轮静态下的低频耐久情况,为缩短试验周期,并能达到预期的效果,试验 扭矩为发动机最大扭矩的 2 倍,并且要进行连续不间断地试验 1 106个循环,这样可以充分地考核产品的可靠性要求,满足整车使用寿命要求。 3.3 静态高频耐久试验 双质量飞轮在日常使用过程中,初级质量与次级质量的相对转角时时刻刻都在变化的,随着双质量飞轮初级质量与次级质量相对转角的逐渐增大,传递扭矩的能力会越来越强,此时弹簧减振器带动次级质量时刻在高频振动中,这种经常性的高频振动会使弹簧减振器慢慢地疲劳,当达到一定程度后,将影响双质量飞轮传扭、减振能力,严重时会使减振器损坏。因此
23、,为保证双质量飞轮在使用周期内不出 现这些故障,制订了模拟双质量飞轮在整车行驶工况下的高频耐久台架试验方法。 耐久试验是可靠性试验的重要指标之一,主要考核弹簧减振器再不同载荷下的耐久性,同时也检测扭矩传递件的强度。 要求在 常温条件下,分别设置初级质量与次级质量的相对转角、试验振幅、试验频率、试验循环相关参数下进行疲劳耐久试验。 3.4 超速试验 双质量飞轮是在汽车发动机上高速运转的部件,其旋转时将承受巨大的离心力, 该离心力是与转速的平方成正比的,因此随着转速的升高,其离心力将快速上升。双质量飞轮一般是根据额定转速的 2至 2.5倍来设计的 , 一旦转速超 过其强度 极限,将造成双质量飞轮破
24、裂、变形,甚至爆炸等严重事故。 为了防止双质量飞轮在超速下发生破损事故,需进行超速试验来验证双质量飞轮的结构耐久性。 3.5 扭转共振试验 双质量飞轮的作用之一就是将整个动力传动系统的低阶固有频率降到了怠速以下,这样在正常的行驶工况下就不会出现共振情况,极大的提升了整个动力传动系统的耐久性,但同时会产生另一个问题,就是在发动机启动的时候必然会经过共振点,所以在双质量飞轮设计时要尽量降低扭转共振的振幅,保证双质量飞轮耐久性,同时,在离合器的突然啮合等特殊工况下同样会有共振情况的产生,故需要进行双质量飞轮的共振试验。我们在扭转共振验证时,首先要进行频率扫描,确定双质量飞轮在试验台架上的共振频率,然
25、后在此频率下验证双质量飞轮的耐久性。 四 .主要试验( 或验证)情况分析 汽车双质量飞轮优良的减振降噪性能已在许多的中高档轿车上得到了验证, 大华公司2007 年开始进行双质量飞轮的研发, 经过一系列的试验验证, 解决 了 设计方法,关 键技术、关键工艺、关键设备等问题,具备批量生产能力,实现 了 产业化 ,行业标准中涉及的试验 和验证过程详述 如下 。 1、 扭转特性验证试验 2009 年 5 月 26 27 日, 大华公司 、 一汽技术中心 、 吉林大学共 10 人在一汽技术中心综合试验室 对国外双质量飞轮样件进行了扭转特性检测 。 图 5 一汽技术中心 样件试验现场 -300-200-1
26、000100200300-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40角度/de g扭矩/N.m图 6 一汽技术中心 样件试验现场 1#试样的测量数据 : 基础阻尼力矩: 12.5Nm 间隙转角: 5.1 极限扭矩: 240.5Nm 极限转角: 76 扭转刚度: 2.897Nm/ 2#试样的测量数据 : 基础阻尼力矩: 7.76Nm 间隙转角: 6.7 极限扭矩: 210.5Nm 极限转角: 68 扭转刚度: 2.92Nm/ 2010 年 6 月 16 17 日 ,在吉林大华双质量飞轮综合试验室, 对大华 生产的 双质量飞轮进行了扭转特性检测 。 图 7 大华公司 样件试验现场 -
27、350-300-250-200-150-100-50050100150200250300350-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70角度()扭矩(N m )图 8 1#扭转特性曲线 1#试样的测量数据: 基础阻尼力矩: 3.2Nm 间隙转角: 6.5 极限扭矩: 336.98Nm 极限转角: 68.7 扭转刚度: 3.1Nm/ 2#试样的测量数据 : 基础阻尼力矩: 15.2Nm 间隙转角: 5.5 极限扭矩: 335.8Nm 极限转角: 68 扭转刚度: 3.01Nm/ 通过对比可以看出, 大华公司生产的双质量飞轮的基础阻尼力矩、
28、间隙转角、扭转刚度均符合国外双质量飞轮的产品图纸要求,极限扭矩大 于 国外双质量飞轮,保证了双质量飞轮的扭矩传递能力, 提高了安全系数。 2、 整车 NVH 测试验证 2013 年 5 月 21 日 -2013 年 5 月 28 日,大华公司、比利时 LMS 公司在海口对 1.6L CVT试验车 匹配大华双质量飞轮 进行了以下工况的整车 NVH 测试: 启动 /停止 怠速 爬行 驱动 /滑行 急加速 /急减速 共进行两件双质量飞轮的整车 NVH 测试, 1#样件的基础阻尼力矩为 2Nm, 2#样件的基础阻尼力矩为 16Nm。扭转刚度都为 3.4Nm/ 图 9 样件安装情况 双质量飞轮的整车 N
29、VH 测试需要安装 2 个转速传感器、一个驾驶室内噪音传感器,两个加速度传感器,传感器安装情况如下: 图 10 初级飞轮转速传感器 图 11 次级飞轮转速传感器 安装 图 12 加速度传感器 安装 表 2 NVH 测试 主观评价 结果 双质量飞轮 状态 小阻尼 F=2Nm 大阻尼 F=16Nm 发动机启动 P 档 Shake 7 7.5 Rattle 7 7.5 N 档 Shake 7.5 8 Rattle 7 7.5 发动机停止 P 档 Shake 7.5 8 Rattle 7 7.5 Clatter 7 7.5 N 档 Shake 7.5 7.5 Rattle 7 8 Clatter 7
30、7.5 怠速 P 档怠速 有负载 Shake 7.5 7.5 Rattle 7.5 6.5 无负载 Shake 7.5 7 Rattle 6.5 7 N 档怠速 有负载 Shake 7.5 7 Rattle 7 7 无负载 Shake 7.5 7 Rattle 7.5 7.5 D 档 脚刹 Shake 7.5 8 Rattle 7 7.5 Booming 7.5 8 手刹 Shake 7 7 Rattle 7 7.5 Booming 7.5 7 爬行 1 档 有负载 Shake 7.5 7 Rattle 8 7.5 无负载 Shake 7.5 7 Rattle 7.5 7 D 档 有负载 Sh
31、ake 8 7.5 Rattle 8 7.5 无负载 Shake 7.5 7.5 Rattle 7.5 7.5 驱动 3 档 Booming 8 7.5 Rattle 7.5 7 4 档 Booming 7.5 7.5 Rattle 7.5 7 5 档 Booming 8 7.5 Rattle 7.5 8 6 档 Booming 7.5 7.5 Rattle 7.5 7 滑行 3 档 Booming 7.5 7.5 Rattle 8 7 4 档 Booming 8 7.5 Rattle 7.5 7 5 档 Booming 7.5 7.5 Rattle 7.5 7.5 6 档 Booming 7
32、.5 7.5 Rattle 7.5 7.5 急加速 2 档 Surging 8 7.5 Rattle 7.5 7 4 档 Surging 7.5 7.5 Rattle 7.5 7.5 急减速 2 档 Surging 7.5 7 Rattle 8 7.5 4 档 Surging 7.5 7 Rattle 8 7.5 2.1 发动机启动 /停止 分别测试了两种阻尼的双质量飞轮(小阻尼样件为 2Nm 和大阻尼样件为 16Nm)在 P档、 N 档下的发动机启动、停止工况。在两种工况下的启动过程比较稳定,发动机停止时的振动和噪音都较小,小阻尼样件的主观评价平均得分为 7.3,大阻尼样件的主观评价平均得分
33、为 7.6,通过针对试验曲线和主观评价分级的分析,整车在启停工况下需要较大的基础 阻尼力矩来衰减共振振幅,两种阻尼的 NVH 特性良好,满足整车 NVH 特性要求 。 N 档发动机启动(左侧为小阻尼样件,右侧为大阻尼样件; driver mic: s 为驾驶室内噪音)图 13 启动工况测量数据 2.2 怠速 分别对两种双质量飞轮(小阻尼样件为 2Nm 和大阻尼样件为 16Nm)的 P、 N 档进行了测试对比,从旋转加速度 等测试 曲线上可以看出大华双质量飞轮 在 P 档无负载怠速、 P 档有负载怠速、 N 档无负载怠速、 N 档有负载怠速工况 NVH 特性,效果良好。 具有振动隔离作用,小阻尼
34、样件的主观评价平均得分为 7.29,大阻尼样件的主观 评价平均得分 7.25,主观评价良好,满足整车 NVH 特性要求。P 档无负载怠速(左侧数据为小阻尼样件,右侧为大阻尼样件; driver mic: s 为驾驶室内噪音) 图 14 怠速工况测量数据 2.3 爬行 分别对两种双质量飞轮(小阻尼样件为 2Nm 和大阻尼样件为 16Nm)的 1 档、 D 档进行了测试对比,通过测试曲线和主观评价的分析,两种阻尼的双质量飞轮在这两种工况下的振动和噪音较小,小阻尼样件的主观评价平均得分为 7.52,大阻尼样件的主观评价平均得分为7.38, 小基础阻尼力矩的 主观评级得分较高,整体上两 种双质量飞轮的
35、 NVH 主观评价良好,满足整车 NVH 特性要求。 1 档爬行(左侧数据为小阻尼样件,右侧为大阻尼样件; driver mic: s 为驾驶室内噪音) 图 15 爬行工况测量数据 2.4 驱动 /滑行 分别对两种极限阻尼的双质量飞轮(小阻尼样件为 4Nm 和大阻尼样件为 16Nm)的 3 档-6 档进行了测试,通过 测试 系统 处理 的二阶切片曲线可以看出,两种双质量飞轮 3 档驱动、3 档滑行、 4 档驱动、 4 档滑行、 5 档驱动、 5 档滑行、 6 档驱动、 6 档滑行测试工况均 具有明显的振动隔离作用,小阻尼的主观评价平均得分为 7.43,大阻尼的 主观评价平均得分为7.5,在此工
36、况下的振动隔离作用较好,整个工况下两种双质量飞轮的 NVH 主观评价良好,满足整车 NVH 特性要求。3 档驱动(左侧数据为小阻尼样件,右侧为大阻尼样件; driver mic: s 为驾驶室内噪音) 图 16 驱动 /滑行工况测量数据 2.5 急加速 /急减速 分别对两种双质量飞轮(小阻尼样件为 4Nm 和大阻尼样件为 16Nm)的 2 档和 4 档的急加速 /急减速进行了对比测试,从试验曲线上可以看出,两种极限阻尼的的双质量飞轮的振动隔离作用相差不大,振动隔离作用较明显,小阻尼样件的主观评价平均得 分为 7.19,大阻尼样件的主观评价平均得分为 7.31,此工况下的整车 NVH 特性良好,
37、满足整车 NVH 特性要求。2 档急加速 /急加速(左侧数据为小阻尼样件,右侧为大阻尼样件; gearbox vib: -Z 为整车 Z 向振动) 图 17 急加速 /急减速测量数据 试验结论 通过此次大华双质量飞轮整车 NVH 测试的数据分析和主观评价, 与对标样件进行 的 NVH 测试结果的综合对比分析,可以看出,大华双质量飞轮与 对标样件 的 NVH 特性基本保持一致,已完全符合整车 NVH特性的匹配要求, 并且 通过整车的 NVH 测试摸索可以得出: 从上表中我们可以看出双质量飞轮在保证发动机传扭的作用下所有工况下都需要较小的扭转刚度,能够更好的衰减发动机的不规则振动,但在启动 /停机
38、工况,急加速 /急加 速工况下为了衰减较大的工 况 产生后果 振动频率 振动幅度 对双质量飞轮的要求 扭转刚度 基础阻尼力矩 启动 /停机 共振产生零件疲劳 低 大 小 大 怠速 变速器( rattle) 高 小 小 小 爬行 变速器( rattle) 高 小 小 小 驱动 /滑行 车身( clonk) 高 小 小 小 急加速 /急减速 车身抖动 低 大 小 大 扭转振幅,需要较大的基础阻尼力矩,而在怠速、 爬行、 驱动 /滑行工况需要较小的基础阻尼力矩以达到更好的衰减效果。 3、 台架耐久性试验 2011 年以来,在大华双质量飞轮实验室进行了大量的台架耐久性考核试验。通过不断的摸索试验和产品
39、设计、工艺改进, 使匹配 MT、 CVT、 DCT 的大华 双质量飞轮 产品 通过 了各项 耐久 性考核 试验 ,满足试验验收要求, 取得了大量的第一手数据资料,建立了详实的 产品结构、失效模式数据库。 3.1 动态振动试验 。 图 18 双质量飞轮动态振动试验台 试验曲线 图 19 样件 试验 后拆解检查外观情况 图 20 样件拆解情况 3.2 低频耐久 试验 图 21 低频耐久试验机 图 22 试验曲线 试验结果 试验前 试验后 图 23 样件拆解情况 3.3 超速试验 图 24 超速 试验机 图 25 试验曲线 3.4 高能耗热爆试验 图 26 高能耗热爆试验 机 图 27 试验曲线 试验结果 图 28 试验过程中 图 29 试验后样件 3.5 扭转共振试验 图 30 扭转共振 试验机 图 31 试验曲线