DMF是什麼東東-終結篇 DMF的功能和結構

書接上回，前文羅羅嗦嗦、洋洋洒洒的說了很多關於DMF的沿革和基本介紹，下面是時候好好說說我的能耐和常見結構了。

1、DMF的功能

先介紹基本功能，然後隆重和詳細的推出最NB的減振功能。

1.1 能量存儲和發動機起動

單質量飛輪能幹的活，雙質量飛輪一樣不拉都能幹。點火離不開我---我也有齒圈供起動機連接，從而讓起動機通過我帶動發動機點火起動。

另外，前文提到，現代往複活塞式內燃機都是四衝程的工作循環- 吸氣-壓縮-燃燒-排氣四衝程。其中只有燃燒做功這個衝程是推動活塞，帶動曲軸旋轉，其他的三個衝程消耗能量的。因此，必須靠飛輪依靠其較大的轉動慣量來存儲能量保證發動機在不做功的時間也能順利轉動，DMF的初級飛輪還是干這個活。

1.2 曲軸和變速箱減載

由於雙質量飛輪可以看成單質量飛輪被砍成兩塊質量，所以初級質量通常較傳統傳動系統的飛輪質量小很多，因此，初級飛輪的轉動慣量很小，同時次級質量是通過彈簧和初級質量相連，次級質量對於曲軸的載荷而言可以忽略不計，因此飛輪的轉動慣量所帶來的慣性力矩給曲軸施加的動載荷減少了。

同樣的，更小的初級質量和更大的撓性也會減小發動機工作過程中受到的彎矩。

綜上所述，由於雙質量飛輪降低了曲軸的動載荷和彎矩，因此傳遞到變速箱由之產生的負荷和應力也隨之降低。變速箱也跟著不累了。可見，我可以給曲軸和變速箱減載的。

當然，為了保證發動機的基本運轉性能，初級飛輪質量也不能太輕，過猶不及。

1.3 NB的扭轉減振功能

先得簡單的說說振動本身。 前文提到了「萬抖之源」- 發動機的轉動是不平穩的，是「抖」著旋轉的。因為它還產生扭矩，基本上，從振動的位移特徵來說，我說它是扭轉振動的根源，即Torsional vibration (對應的是線性振動linear vibration，振動走的是直線)。

那如何來描述一個系統的振動呢？不準確的、簡單的說， 在某一振源的激勵下，

i. 你需要知道什麼時候振動或者多久振動一下（頻率是多少？像不像5W2H中的when?）

ii. 振動有多厲害？（振幅是多少？像不像5W2H中的how much?）

iii. 什麼地方振動？振動發生時，系統有的位置抖的厲害，有的地方几乎不抖。（振型是什麼？像不像5W2H中的where?）

那麼哪些參數會影響系統的振動呢？大致上的，就只有剛度，阻尼和結構質量等等。

a) 剛度stiffness就是物體在受力的情況下，抵抗變形的能力。在很早以前，虎克他老人家就提過虎克定律。剛度越小，就像花骨綿掌，或者像個棉花，任你千軍萬馬殺來，我讓你如同泥牛入海，化為無形。其實，剛度的變化改變的是系統的頻率。當然，如果剛度很小，系統需要很大的變形空間才能承受足夠的負荷。

b) 阻尼 damping或者hysteresis，就是個消耗能量的「漿糊」兄，很多時候又叫「粘性阻尼」。任你千軍萬馬殺來，我讓你拖泥帶水，耗著你，讓你不利索。因此，阻尼是個雙刃劍，正確的時候，阻尼可以很好減小振幅。但是，點背的時候，阻尼是放大振動的。

c) 結構質量等因素是什麼意思？就是馬步扎的好，堅如磐石懂不懂？就像是你是一個大胖子，一陣橫風，你自巋然不動；但是，如果你就是一個風箏呢？

扯完振動的基本描述，還是回到DMF的正題，在發動機的扭轉振動激勵下，我是怎麼NB的減振的呢？無他，剛度，阻尼和結構質量三板斧而已。

第一板斧--乾坤大挪移。

前文提到了DMF的剛度比普通離合器小很多，而剛度越低，系統的固有頻率就越小，對應的發動機的轉速就越低。因此，神奇的事情發生了，DMF可以把動力系統的固有頻率調節到常見發動機轉速範圍之外，比如下圖的600 ~ 6000 rpm就是典型的常見發動機轉速，而DMF的固有頻率相當於在300～400rpm，多麼美妙的事情，意味著您只要用上了DMF，發動機正常工作的時候，動力系統永遠在減振區域工作，減振問題解決了。而如果是普通離合器減振的話，它的固有頻率通常相當於1000～2500rpm，很不幸，這個轉速範圍就是您平時駕駛時候的常用發動機轉速範圍。DMF的乾坤大挪移實現了固有頻率移到發動機轉速範圍外，NB～～～

第二板斧—死纏爛打來幫忙。

有的時候剛度無法完全滿足要求的時候，我的漿糊兄-阻尼還是能夠起到作用的。他能夠在共振區域有效的削除振幅的峰值，此時，越大的阻尼，減振效果越好。但是，在共振區域之外，漿糊越足，卻在放大振動。兩全其美，自古難以遂願。。。。DMF減振中，並不太指望它。

第三板斧—傷筋動骨使不得。

大家知道發動機這個仁兄是複雜，有內涵的。因此，基本DMF很難能有很多的設計餘地來改變自己的質量，轉動慣量等，此招有用，可惜基本使不得。

其他的影響也就不贅述了。

2 DMF的常見結構

聊完NB的功能，下面我就敞開心扉，給您看看我的內在，看看我是如何實現這些功能的？

基本結構就是下面紅色方框包圍的零件組成，其中初級飛輪（也就是主動飛輪，因為它是和發動機曲軸直接相連，非常主動哦）和蓋板焊接在一起，組成一個密閉的腔體供弧形彈簧藏身於此，僅僅此三者是無法驅動彈簧的，因此，需要法蘭或者是叫驅動盤的零件作為對偶件存在。

除此之外，通常在法蘭和初級飛輪/蓋板的相對運動之間，會引入蝶形彈簧和墊片之類的東東，現在，既有了相對運動，又有了碟簧產生的力，於是就有了摩擦的存在。也就有了阻尼的介入了。它在裡面磨來磨去，就是個「漿糊」兄。

阻尼機構也就有了。

當然，我的結構還是很複雜的，但減振部分的最基本就夠也就是上面兩個部分了。其他的也就不一一道來了。

最後，雖然我很優秀，但是，我也是有缺點的，這裡只說一個。由於我的共振頻率大約在300～400rpm之間，而這個轉速是發動機大哥的起動和熄火必經之路，想想經過這個區域會發生什麼？

作者： yzy