双质量飞轮

定义与功能

双质量飞轮（Double Mass Flywheel，简称DMFW）是20世纪80年代末在汽车动力传动系统中应用的一种新型飞轮结构，其核心功能是隔离发动机曲轴的扭转振动，显著改善汽车的驾驶舒适性与使用性能。作为铸铁飞轮、挠性飞轮的升级产品，双质量飞轮主要用于匹配搭载MT、CVT、DCT变速箱的乘用车。截至2026年，该产品已由国内企业实现批量生产，打破了早期完全依赖进口的局面。

双质量飞轮通过将传统单质量飞轮一分为二，在不增加飞轮整体转动惯量的前提下，将动力传动系统的固有频率降低到发动机怠速转速以下，从而将共振转速隔离在发动机正常工作转速范围之外。这一设计有效解决了传统离合器扭转减振器无法将系统固有频率降至怠速以下的根本矛盾。

结构组成

双质量飞轮将传统的一个飞轮分成两个独立部分。第一质量（初级质量） 保留在发动机一侧，安装在曲轴输出端，起到传统飞轮的作用，用于启动发动机和传递曲轴的转动扭矩。第二质量（次级质量） 则放置在变速器一侧，与离合器及变速箱输入轴相连，用于提高传动系统的转动惯量。

两个质量块之间设有一个环形的油腔，腔内装有弹簧减振器（通常为弧形螺旋弹簧），由该减振器将两部分飞轮连接为一个整体。一个典型的双质量飞轮结构一般包括第一质量、第二质量和弹性元件（螺旋弹簧）等核心部件。根据弹簧布置方式的不同，双质量飞轮可分为周向长弧形弹簧式和周向短弹簧式等不同类型。弧形弹簧作为减振的核心零件，工作时承担扭转振动，是决定双质量飞轮性能的关键部件。

工作原理

传统发动机的扭转振动依靠离合器中的扭转减振器来抑制，但其存在固有缺陷：一方面，该减振器无法将整个动力传动系统的固有频率降低到发动机怠速转速以下，因此在发动机运行范围内仍存在共振现象；另一方面，受弹簧安装半径和传递扭矩的限制，实际设计中很难通过降低弹簧刚度来有效减少扭振。

双质量飞轮的解决方案是将质量一分为二。次级质量（第二质量）能在不增加飞轮整体惯性矩的前提下提高传动系统的惯性矩，使共振转速下降到怠速转速以下。具体而言，当发动机曲轴产生扭转振动时，初级质量随曲轴一同振动，而次级质量通过弹簧减振器的缓冲作用，与初级质量之间产生相对转动。弹簧在此过程中被压缩和释放，将扭转振动的能量转化为弹簧的弹性势能并逐步耗散，从而有效隔离了从发动机传递至变速箱的扭转振动。初级质量与次级质量相互转动的角度一般不超过12度。

发展历史

双质量飞轮技术的发展经历了多个关键阶段。1985年前后，汽车史上第一个批量生产的双质量飞轮投产，用于宝马轿车。该装置采用了无润滑的阻尼器，由分布在圆周上的短直线形重型弹簧组成，但存在较为严重的磨损问题，使用寿命较短。1987年前后，出现了第一个采用润滑油润滑的双质量飞轮，润滑油存放在弹簧沟槽中，对弹簧和滑动壳体之间的接触处进行润滑，延长了装置的使用寿命。1989年，弧形弹簧阻尼器的引入成为双质量飞轮技术的突破性进展，几乎解决了所有的共振问题，成本也不断下降。1995年，利用金属板开发了双质量飞轮的折叠式质量，为广泛应用奠定了基础。

1998年，双质量飞轮的年产量约为200万件，欧洲当年生产的带手动变速器的轿车中约有五分之一采用了双质量飞轮。1997年的数据显示，排量超过2L的发动机，尤其是汽油机，基本上都装备了双质量飞轮。2004年，舍弗勒旗下LuK公司的双质量飞轮产销量约为500万件。国内方面，2008年吉林大华机械制造有限公司与吉林大学合作开展双质量飞轮的研发项目，经过十余年努力，填补了国内空白。2020年，国内企业开始为吉利汽车批量供应双质量飞轮产品，改变了此前主要由国外企业供应的市场格局。

优缺点

双质量飞轮的主要优点在于显著的减振降噪效果。它可以有效降低因发动机旋转不均衡性造成的传动系统扭转振动，大幅减少对发动机和变速箱的冲击感，提高动力输出质感。同时，它有利于变速箱的减载、曲轴的减振，并能提高汽车的换挡性能。由于离合器不再需要内置减振器机构，离合器的质量也明显减小。

其主要缺点在于结构复杂、成本较高。双质量飞轮的制造精度要求高，维修更换费用远高于传统单质量飞轮。此外，双质量飞轮在带来良好减振效果的同时，也可能在特定工况下带来换挡过程中的冲击问题。

常见故障与维修

双质量飞轮属于易损部件，其常见故障主要包括以下几个方面。

减振元件失效是最核心的故障模式。当内部弹簧减振器损坏或老化时，无法有效吸收发动机的扭矩冲击，导致初级质量与次级质量之间的连接失效，从而引发发动机抖动和异常声音。进水锈蚀是另一常见原因，多见于涉水行驶导致变速箱散热口进水的车辆。锈蚀的飞轮会导致离合器结合不平顺、车辆抖动，严重时起动机与飞轮无法咬合，导致发动机无法启动。

双质量飞轮损坏的典型症状包括：发动机运转时发出“哒哒哒”的金属摩擦声（异响频率通常在650至800Hz范围内）；发动机抖动严重甚至多缸失火；怠速时转速表跳动。在大众EA888发动机中，双质量飞轮故障是导致发动机抖动和多缸失火的常见原因之一。

维修方面，双质量飞轮一旦损坏通常只能整体更换，无法修复。更换费用因车型而异，初期维修费用约2600元，若拖延维修需更换整套相关部件，费用可升至1万多元。更换时需拆解变速箱，操作中不可敲击飞轮。截至2026年7月，建议车主在发现抖动、异响等异常症状时及时检修，避免涉水行车以防飞轮进水锈蚀。