轿车双质量飞轮动力特性研究(7)

可以看出，汽油机的缺点是燃油消耗较高、扭矩较小以及温室气体排放量大【３】；柴油发动机与汽油机相比温室气体排放量低了大约４５％，其缺点是振动噪声较大，有害颗粒排放量大【４】。柴油发动机的两个缺点是导致前期柴油汽车较少的主要原因。随着发动机技术的发展，涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术逐步被应用在了柴油发动机上，使得其尾气排放已达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准。解决柴油汽车的振动噪声成为了汽车行业的主要研究方向。

汽车的振动和噪声主要来自汽车动力传动系统，而发动机又是汽车动力传动系统的振动激励源，特别是柴油发动机，由于其扭矩较大，曲轴和活塞机构的往返惯性力矩和气缸中气体的压力也大，会在工作时产生较大的扭转振动【５１。汽车动力传动系统在激励的作用下，工作时会发生扭转振动，进而导致变速器的齿轮传动系统产生噪声，致使零部件损坏，从而影响汽车动力传动系统的使用寿命和汽车乘坐的舒适性。在不可能消除扭振激励源的情况下，如何有效地隔离来自于发动机的振动以及减小整个动力传动系统的扭振尤为重要【６１。

在控制汽车动力传动系统的扭振方面，国内主要采用的方法是在发动机与变速器之间安装带有摩擦阻尼和减振弹簧的多级非线性离合器从动盘式扭振减振器，起到了一定的效果【７１。但是离合器式减振器受限制于空间，存在以下局限性【８】：

（１）由于离合器从动盘式扭振减振器的减振弹簧扭转角度较小，故其扭转刚度较大（大约为１０４Ｎ．ｍ／ｒａｄ），不能在怠速工况下，将系统的第ｌ阶固有频率调节至怠速以下，减振效果有限；

（２）离合器盘毂与从动盘摩擦片之间的布置空间有限，不能很好地满足弹性元件、阻尼元件布置上的要求。

汽车在怠速时，由于没有负载，发动机的转速波动较大，因而怠速工况下较易发生扭转振动，导致变速箱产生较大振动噪声。图１．２为怠速工况下传统离合器式动力传动系统扭振模型【９’，该系统第１阶扭振频率的范围在１７～７０Ｈｚ内【１１１。一般，发动机的怠速在８００＂－＇１０００ｒ／ｍｉｎ左右。可以看出，怠速工况下极易发生扭转共振。