クラッチは高速ギアボックスのアイドリング時の騒音問題をどのように解決するのでしょうか?

自動車工学は、エンジニアリングの流れとして、自動車の性能やユーザーの乗車体験を改善する方法を常に模索しています。また、自動車には、騒音振動ハーシュネス (NVH) と呼ばれるまったく別のセクションがあり、これが自動車の品質の認識に大きな影響を与えます。高速ギアボックスを備えた高性能車は、車の望ましい感触に反する大きなアイドリング ノイズを発生することで有名です。クラッチが高速ギアボックスのアイドリング ノイズの問題を軽減する方法を理解するために、この記事では、高速ギアボックスとクラッチの動作原理、角度とトルクが補助シャフトの振動インパルスに与える影響、およびクラッチ アイドリング ダンパーの使用について説明します。

研究論文のこの部分では、具体的には高速ギアボックスの動作原理が使用されています。

高速ギアボックスは、基本的にギアのシフトを高速化し、レースや高速走行に不可欠なパワーと加速を高めるために使用されます。高速ギアボックスの本質は、ギアシフトを何度も減らし、車のトルク制御を向上できることにあります。通常、高速ギアボックスには、従来のほとんどのマニュアルトランスミッションの H パターンとは異なるシーケンシャルシフトシステムがあります。このシーケンシャルシフトシステムにより、ドライバーは 2 速にシフトしたり、1 速に戻したりして、パワーが継続的に供給されるようにすることができます。

高速ギアボックスのサブアセンブリには、入力シャフト、出力シャフト、およびギアが含まれます。エンジンが入力シャフトに動力を加えると、ギア トレインの多数のギア比がこの動力を出力シャフトに変換し、出力シャフトが車輪を回転させます。しかし、車がアイドリング状態にあるとき、エンジンがより激しく作動していて車が動かないときは、負荷がないため、ギアボックス内の振動とノイズがはっきりと感じられ、聞こえます。

高速ギアボックスの補助軸の振動に影響する角度とトルク

高速ギアボックスで使用される補助シャフトは、トランスミッションシャフトの真直度と重量バランスを維持するのに役立ちます。補助シャフトは振動に敏感で、特にパワープラントがアイドル状態のときは振動が大きくなり、シャフトのバランスをとるための負荷が最小限になります。このことから、角度やトルクなどの要因がこれらの振動に影響を与えることがわかっています。

角度: 補助シャフトの傾斜角度は安定性に影響する可能性があります。この場合、角度設定が急すぎたりずれていると振動が増大するため危険です。たとえば、推奨ヘッド角度から 2 度変化すると、振動振幅が 10% 増大し、アイドル ノイズが増大する要因となります。

トルク: 補助シャフトで考慮される負荷は、それに適用されるトルクの結果です。アイドリングではトルクが低く、補助シャフトのギアボックス内の固有振動を打ち消すのに十分ではないようです。たとえば、トルクが 20N.m 未満の補助シャフトは振動する可能性があり、そのような振動はアイドリング ノイズとして聞こえる場合がありますが、最適なパフォーマンスではトルクによってそのようなノイズが除去されます。

クラッチアイドルダンパーの動作原理

クラッチアイドルダンパーは、アイドリング時の振動と騒音という 2 つの問題に対処するために特別に開発されました。ダンパーの役割は、エンジンからギアボックスに伝わるねじり振動を吸収して減衰させることです。これにより、変動を減衰し、上記の変動から生じる騒音を最小限に抑えることができます。

ギアホイールのクラッチアセンブリーには、スプリングと摩擦材が使用されています。エンジンがアイドリング状態でクラッチが固定されているとき、スプリングは伸縮によってねじり振動を吸収し、摩擦材も同じエネルギーを熱に変換して振動を減衰させる役割を果たします。

クラッチを介したアイドリング時の異音を解決するには？

クラッチを使用したクイックギアボックスのシャドウノイズの問題に対処する場合、角度とトルクのパラメータ設定に関して妥協のないエンジニアである必要があります。クラッチアイドルダンパーを取り付けることで補助シャフトの振動を減らし、ノイズを減らすことが可能です。

最適な角度: 操作中の偏差やノイズの可能性を回避および低減するために、補助シャフトの角度を最大 0.5 度の角度範囲に調整できます。

適切なトルク: 補助シャフトの織機に対する安定性を高めるため、25 Nm を超えるアイドル トルクが推奨されます。この最大値により、クラッチ アイドル ダンパーを装着すると、最小のねじり外乱を除くすべての外乱が減衰され、聞こえなくなります。

結論として、高速ギアボックスのアイドルノイズの問題を解決するには、角度とトルク、クラッチ、ベルトプーリ、および上部カバー要素の減衰動作がすべて相互にどのように作用するかを知る必要があります。これらのパラメータを適切に調整し、適切なダンパーを適用することで、高出力車両の NVH 性能を向上させ、アイドル NVH 特性を大幅に改善することができます。