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导语：在之前S&P关于2024-2030中国乘用车市场的发展预测中，我们提到过：未来几年，PHEV/REEV相比BEV有更强劲的增长势头。身为一线开发人员的我们应该都能感同身受。相比于纯电动汽车，混动汽车由于发动机的参与，使整个动力架构更加复杂、工作模式也更加多样。同样，对于产品开发工程师们提出了更高的要求。我们计划用5篇文章，对混合动力系统中关键成员"双质量飞轮"做一个系统性的解析。欢迎你的阅读！
目录
1. 混动系统不得不面临的挑战：扭转振动
1.1 发动机曲轴的振动现象
1.2 为什么会产生这一振动？
1.3 发动机扭振会带来什么影响？
1.4 缓解扭转振动的基础手段
1.5 一个飞轮，就足够了吗？
第二曲：飞轮是否能解决内燃机激励带来的扭振问题？*
第三曲：如何评估扭振缓解的好坏？*
第四曲：市场上常见的飞轮减振系统有哪些？*
第五曲：作为产品开发人员，需要了解哪些关于DMF的关键性能参数？*
第六曲：如何定义一个适合当前应用拓扑、工况和项目背景下的减振系统？*
| SysPro备注：本片节选，完整内容及技术报告在知识星球发布(*)
1.1 发动机曲轴的振动现象
在之前S&P关于2024-2030中国乘用车市场的发展预测中，我们提到过：未来几年，PHEV/REEV相比BEV有更强劲的增长势头。混合动力系统作为一种结合内燃机与电动机的驱动方式，正逐渐成为节能减排的重要选择。然而，与纯电动汽车相比，混合动力系统由于内燃机的引入，面临着一系列独特的挑战，这其中的关键之一是：振动问题。| SysPro备注，关于S&P的报告解读链接：未来五年，中国xEV乘用车市场怎么变？破局的关键？企业或个人，机会究竟在哪里？
图片来源：CTI， S&P
内燃机，作为混合动力系统中的关键组件之一，在其工作过程中会产生显著的扭转振动。如下图所示为怠速（低）速时的发动机转速幅度。可以发现：发动机在100ms或更短的采样时间内测量，发动机的转速并非恒定在某个特定值，如1000rpm，而是在一个范围内（例如，950rpm~1050rpm）快速波动。那么，为什么会产生这一转速波动现象呢？
图片来源：CTI， S&P
图片来源：Gamma Technologies
1.3 发动机扭振会带来什么影响？
这些由内燃机产生的扭转振动，若未经有效阻尼，不仅会影响发动机本身的稳定性和寿命，将直接传递到混合动力系统的变速箱和传动系统中，引发共振振动。这种共振不仅会产生轰鸣、嗡嗡声或齿轮嘎嘎声，影响驾驶的舒适性，还可能长期损害变速箱和传动系统中的部件，降低系统的可靠性和耐久性。
那么，如何缓解内燃机带来的扭转振动呢?
图片来源：网络
E [J]——飞轮中储存的动能 J [kg·m²]——飞轮的转动惯量 ω [rad/s]——飞轮的角速度
图片来源：网络
对于混合动力汽车中内燃机产生的扭转振动，采用飞轮是不是足以满足缓解振动的要求？是否需要双质量飞轮？针对这个问题要如何评估？从哪些维度和物理量来衡量？
想要完整地回答这个问题，前提是至少搞明白以下几个问题：
第一，要从问题的本质出发，即飞轮是否能解决内燃机激励带来的扭振问题?是否有更高级的飞轮，例如带弹簧和阻尼系统的双质量飞轮(DMF)可以解决？
第二，我们需要知道如何评估扭振缓解的好坏？具体而言：从哪些维度可以评估扭振控制效果？哪些物理量是我们应该关心的？合理的阈值在什么范围？
第三，目前市场上常见的飞轮减振系统都有哪些？各自分别长什么样子？有什么样的特征和优势？又面临怎样的挑战和问题？
第四，作为产品开发人员，要从扭振控制角度入手，清楚例如DMF的关键性能参数有哪些，例如动态阻尼？又有哪些设计参数影响到最后的减振效果的？是如何影响的?例如DMF的弹簧质量、安装半径、摩擦系数对动态阻尼带来的影响等。
第五，搞清楚了上述这些问题后，一个合理、成熟的评估方法至关重要。我们需要从哪些维度/视角切入，平衡设计，以定义一个适合当前应用拓扑、工况和项目背景下的减振系统？
图片来源：网络
第二曲：飞轮是否能解决内燃机激励带来的扭振问题？
是否有更高级的飞轮（如带弹簧和阻尼系统的双质量飞轮DMF）可以解决扭振问题？
双质量飞轮的功能、结构、原理、性能参数详解
第三曲：如何评估扭振缓解的好坏？
从哪些维度可以评估扭振控制效果？
哪些物理量应该被关心？
合理的阈值在什么范围？
第四曲：市场上常见的飞轮减振系统有哪些？
各自长什么样子？
有什么样的特征和优势？
面临怎样的挑战和问题？
第五曲：作为产品开发人员，需要了解哪些关于DMF的关键性能参数？
例如动态阻尼是什么？
哪些设计参数影响最后的减振效果？
这些参数是如何影响减振效果的？
第六曲：如何定义一个适合当前应用拓扑、工况和项目背景下的减振系统？
需要从哪些维度/视角切入来平衡设计？
合理的评估方法是什么？
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