CN107504132B - 双质量飞轮及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种双质量飞轮及车辆，双质量飞轮包括同轴对接并能够相对转动的第一飞轮(1)和第二飞轮(2)，所述第一飞轮(1)和所述第二飞轮(2)之间形成有环形腔，所述环形腔中设置有多个挡块以将所述环形腔分隔为多个腔体(3)，所述挡块交错地分别固定在所述第一飞轮(1)和所述第二飞轮(2)上，所述腔体(3)中填充有空气。第一飞轮和第二飞轮中的一者与发动机连接，另一者与变速箱连接，可以在发动机和变速箱之间传递扭矩。第一飞轮和第二飞轮在相对转动时，腔体体积发生变化，此时腔体内的空气形成空气弹簧，可以起到良好的减震效果。
Description
技术领域
本公开涉及车辆工程技术领域，具体地，涉及一种双质量飞轮及车辆。
背景技术
飞轮是连接在发动机曲轴输出端的质量块，用于在发动机和变速箱之间传递扭矩。发动机在工作时因为惯性力和实际工况的影响，其传递给变速箱的力不是均匀的状态，而是振幅不断变化的力，如果直接将这个力传递到变速箱上，势必造成变速箱损坏、异响，影响乘客的乘车体验。现有的发动机和变速箱之间，为了避免上述力的波动将飞轮设计为内置有机械弹簧的双质量飞轮，或者在用于连接飞轮和变速箱的离合器上做一些简单的弹簧减振。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种双质量飞轮，该双质量飞轮能够在稳定地传递扭矩的同时具有良好的减震效果。
本公开的另一个目的是提供一种车辆，该车辆使用本公开提供的双质量飞轮。
为了实现上述目的，本公开提供一种双质量飞轮，包括同轴对接并能够相对转动的第一飞轮和第二飞轮，所述第一飞轮和所述第二飞轮之间形成有环形腔，所述环形腔中设置有多个挡块以将所述环形腔分隔为多个腔体，所述挡块交错地分别固定在所述第一飞轮和所述第二飞轮上，所述腔体中填充有空气。
可选地，所述挡块包括固定在所述第一飞轮上的第一挡板和固定在所述第二飞轮上的第二挡板，所述第一挡板上形成有开度可调的阻尼孔，以使位于所述第一挡板两侧的两个所述腔体能够导通。
可选地，所述双质量飞轮中设置有阀门，所述阀门与所述第一挡板连接以控制所述阻尼孔的开度。
可选地，所述第一飞轮用于连接在发动机的曲轴上，以通过所述曲轴中的润滑油驱动所述阀门以控制所述阻尼孔的开度。
可选地，所述第一挡板和所述第二挡板分别为多个。
可选地，至少一个所述挡块两侧的所述腔体表面设有可开闭的气孔，所述气孔的一端与所述腔体连通，另一端与外部气源连通。
可选地，还包括控制器，所述控制器包括：检测模块，用于检测发动机的实际工况信息；控制模块，用于根据所述实际工况信息控制所述气孔的开闭。
可选地，所述腔体内设置有固体弹性元件。
可选地，每个所述腔体的容积基本相同。
根据本公开的第二个方面，提供一种车辆，包括发动机、变速箱以及连接在所述发动机和所述变速箱之间的飞轮，所述飞轮为根据以上所述的双质量飞轮。
通过上述技术方案，第一飞轮和第二飞轮中的一者与发动机连接，另一者与变速箱连接，可以在发动机和变速箱之间传递扭矩。第一飞轮和第二飞轮在相对转动时，腔体体积发生变化，此时腔体内的空气形成空气弹簧，可以起到良好的减震效果。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的一个实施方式提供的双质量飞轮的示意图；
图2是图1示出的实施方式中阀门打开的示意图；
图3是图1示出的实施方式中阀门关闭的示意图。
附图标记说明
1 第一飞轮 2 第二飞轮
3 腔体 4 第一挡板
5 第二挡板 6 阻尼孔
7 阀门 8 曲轴
9 气孔 10 控制器
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”“外”是针对相应零部件本身轮廓而言的。
本公开提供一种双质量飞轮，包括同轴对接并能够相对转动的第一飞轮1和第二飞轮2，第一飞轮1和第二飞轮2中的一者与发动机连接，另一者与变速箱连接，可以在发动机和变速箱之间传递扭矩。以图1为例，第一飞轮1与发动机的曲轴8的动力输出端连接，作为飞轮中的主动轮，第二飞轮2作为从动轮，其与变速箱连接。第一飞轮1和第二飞轮2之间形成有环形腔，环形腔中设置有多个挡块以将环形腔分隔为多个腔体3，挡块交错地分别固定在第一飞轮1和第二飞轮2上，腔体3中填充有空气。即，相邻的两个挡块位于不同的飞轮上，这样，第一飞轮1和第二飞轮2在相对转动时，腔体3体积发生变化，此时腔体3内的空气形成空气弹簧，在腔体3的体积不断轻微变化时，可以起到良好的减震效果，提高乘客的舒适性。
进一步地，每个腔体3的容积基本相同，使得自然状态下每个腔体3中的空气弹簧的弹力和阻尼相同，当第一飞轮1和第二飞轮2相对转动时，各挡块的受力相同，整体结构稳定性较高。例如，在双质量飞轮配置有下述的第一挡板4和第二挡板5时，第一挡板4可以为多个并沿第一飞轮1的周向均匀分布，第二挡板5可以为多个并沿第二飞轮2的周向均匀分布，并且相邻的第一挡板4和第二挡板5之间的距离基本相同。
具体地，挡块可以包括固定在第一飞轮1上的第一挡板4和固定在第二飞轮2上的第二挡板5，第一挡板4和所述第二挡板5可以分别为多个。这样，如图1所示，腔体3至少为四个，即双质量飞轮具有至少四个空气弹簧，可以提高减震效果。在图1示出的实施方式中，第一挡板4和第二挡板5分别为两个，且交错排布，形成四个腔体3。腔体3的体积由第一挡板4和第二挡板5之间的距离限定，如上所述，为使各腔体3处于自然状态时空气弹簧具有相同的弹力和阻尼，第一挡板4与其两侧的两个第二挡板5的距离相同。
进一步地，如图1所示，第一挡板4上形成有开度可调的阻尼孔6，以使位于第一挡板4两侧的两个腔体3能够导通，使得每个腔体3内的空气量变化，从而改变空气弹簧的弹力和阻尼，避免在某一工况下飞轮共振严重，可以使发动机适应各种工况。具体地，当阻尼孔6关闭时，第一挡板4两侧的腔体3封闭，每个腔体3中的空气弹簧弹力和阻尼不变；当阻尼孔6打开后，第一挡板4两侧的腔体3连通，由于第一飞轮1和第二飞轮2相对转动，使得连通的两个腔体3内各自的气体量变化，从而改变空气弹簧的弹力和阻尼，并且可以通过阻尼孔6开度的大小持续调整该弹力和阻尼的大小。需要说明的是，在图1示出的实施方式中，第一飞轮1构成环形腔的内壁，第二飞轮2构成环形腔的外壁，本实施方式中，在内壁上的第一挡板4上开设阻尼孔，在其他实施方式中，也可以在外壁上的第二挡板5上开设阻尼孔。
在这种情况下，还可以在腔体3中设置固体弹性元件和液压油，实现等同空气减震的液压悬置减震，阻尼孔6可以适应性地增大，以使液压油流通，从而能够改变腔体3中减震材料的阻尼。但需要说明的是，在液压悬置结构中，腔体3内同样填充有空气，以确保固体弹性元件的变形和液压油的导通。
图2和图3分别示出了阻尼孔6打开和关闭的示意简图，阻尼孔6的开闭可以通过与第一挡板4连接的阀门7控制，该阀门7例如可以为本领域内常用的节流阀结构，其中，阀门7可以集成到第一飞轮1上，也可以单独设置并固定在第一飞轮1上，本公开对此不作具体限定，只要能够改变阻尼孔6的开度即可。
进一步地，在将双质量飞轮安装在发动机上时，第一飞轮1可以连接在发动机的曲轴8上，曲轴8上设有润滑油道，曲轴8的润滑油道中的润滑油驱动阀门7以控制阻尼孔6的开度。即，阀门7可以形成在曲轴8的润滑油系统中，通过调整发动机的油压调节开关，控制曲轴8中润滑油的油压，使得其作用在阀门7上的力变化，可以控制阻尼孔6的开度，不必再额外设置其他驱动件，节省成本。
此外，至少一个挡块两侧的腔体3表面设有可开闭的气孔9，气孔9的两端分别与腔体3和外部气源连通，可以通过向腔体3内充入气体或从腔体3向外排出，改变腔体3中空气弹簧的弹力和阻尼。外部气源的形式可以为多种，例如可以为空气，也可以为独立设置的气体源，还可以将挡块两侧的气孔连通使得一个腔体3中的气体作为另一个腔体3的外部气源。在设置独立的气体源时，可以增设泵送装置，可控地向腔体3中补充或排除气体。以外部气源为空气的实施方式为例，具体地，第一飞轮1和第二飞轮2在相对转动时，腔体3的体积变大时为负压过程，体积变小时为正压过程。在正压过程中打开气孔9可以减小气体弹力，在负压过程中打开气孔9可以增加气体弹力。由于第一飞轮1和第二飞轮2在相对转动时，任意挡块两侧的腔体3中，一者为正压过程，另一者为负压过程，在这两个腔体表面都设置气孔9，可以随时增大弹力或减小弹力。为提高空气流通效率，可以在多个挡块两侧的腔体3表面开设气孔。例如在图1中，图面下方的第二挡块5两侧设置有气孔9，同时还可以在图面上方的第二挡块5两侧设置气孔9。此外，气孔9开设在第一飞轮1或第二飞轮2上，使得气孔9可以随挡块同时转动，确保气孔9始终与腔体3导通。以图1示出的实施方式为例，第二挡板5固定在第二飞轮2上，气孔9开设在第二飞轮2上，且位于第二挡板5两侧的接近第二挡块5的位置，这样，在第一飞轮1和第二飞轮2相对转动时两个气孔9始终位于第二挡板5两侧的腔体3中。
进一步地，双质量飞轮还包括控制器10，控制器包括：检测模块，用于检测发动机的实际工况信息；控制模块，用于根据实际工况信息控制气孔的开闭。其中，工况信息例如可以包括飞轮传递扭矩的效率，飞轮转动时的震动频率等。以上述的外部气源为空气的实施方式为例，当飞轮需要更大的弹力时，可以在上述的负压过程中，控制相应的气孔9打开；当飞轮需要更小的弹力时，可以在上述的正压过程中，控制相应的气孔9打开。气孔9可以连接电磁阀，控制器10控制电磁阀以调节气孔9的开关，其具体结构本公开不做具体限制。
此外，腔体3内还可以设置有固体弹性元件。该固体弹性元件可以为机械弹簧或橡胶等，固体弹性元件既能够与空气弹簧进行减震效果的叠加，还能够对挡块限位，避免第一飞轮1和第二飞轮在相对转动时相邻的两个挡块碰撞。
本公开还提供一种车辆，包括发动机、变速箱以及连接在发动机和变速箱之间的飞轮，该飞轮为上述的双质量飞轮。关于车辆的有益效果已经在上面关于双质量飞轮的有益效果中说明，此处不再赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (8)
1.一种双质量飞轮，其特征在于，包括同轴对接并能够相对转动的第一飞轮(1)和第二飞轮(2)，所述第一飞轮(1)和所述第二飞轮(2)之间形成有环形腔，所述环形腔中设置有多个挡块以将所述环形腔分隔为多个腔体(3)，所述挡块交错地分别固定在所述第一飞轮(1)和所述第二飞轮(2)上，所述腔体(3)中填充有空气，至少一个所述挡块两侧的所述腔体(3)表面设有可开闭的气孔(9)，所述气孔(9)的一端与所述腔体(3)连通，另一端与外部气源连通，所述挡块包括固定在所述第一飞轮(1)上的第一挡板(4)和固定在所述第二飞轮(2)上的第二挡板(5)，所述第一挡板(4)上形成有开度可调的阻尼孔(6)，以使位于所述第一挡板(4)两侧的两个所述腔体(3)能够导通。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述双质量飞轮中设置有阀门(7)，所述阀门(7)与所述第一挡板(4)连接以控制所述阻尼孔(6)的开度。
3.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一飞轮(1)用于连接在发动机的曲轴(8)上，以通过所述曲轴(8)中的润滑油驱动所述阀门(7)以控制所述阻尼孔(6)的开度。
4.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一挡板(4)和所述第二挡板(5)分别为多个。
5.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，还包括控制器(10)，所述控制器包括：
检测模块，用于检测发动机的实际工况信息；
控制模块，用于根据所述实际工况信息控制所述气孔的开闭。
6.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述腔体(3)内设置有固体弹性元件。
7.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，每个所述腔体(3)的容积基本相同。
8.一种车辆，包括发动机、变速箱以及连接在所述发动机和所述变速箱之间的飞轮，其特征在于，所述飞轮为根据权利要求1-7中任一项所述的双质量飞轮。
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