АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ДВОМАСОВОГО МАХОВИКА В ТРАНСМІСІЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.1.6

Ключові слова:

двомасовий маховик, електромобіль, трансмісія, крутильні коливання, математичне моделювання

Анотація

Представлено результати комплексного дослідження доцільності застосування двомасового маховика в трансмісії електромобіля з урахуванням специфіки роботи електричного привода, характеристик силової установки та динамічних навантажень. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності використання електродвигунів, зменшення динамічних навантажень на трансмісію та покращення експлуатаційних характеристик транспортних засобів із електричними приводами. У роботі проаналізовано основні проблеми, пов’язані з роботою трансмісій електромобілів, та показано, що традиційні рішення з використанням жорстких з’єднань між електродвигуном і механічними елементами трансмісії можуть призводити до високочастотних коливань, що впливають на надійність і ресурс вузлів. Основною метою дослідження є оцінка можливості та обґрунтування доцільності використання двомасового маховика для пом’якшення крутильних коливань, зниження пульсацій крутного моменту та підвищення загальної ефективності роботи трансмісії. Для цього проведено математичне моделювання динамічної взаємодії електродвигуна, двомасового маховика та навантаження в режимах прискорення та рекуперативного гальмування. Результати чисельного моделювання дозволили встановити закономірності впливу параметрів двомасового маховика на характеристики трансмісії, визначити оптимальні співвідношення мас та жорсткостей елементів маховика для забезпечення мінімізації коливань та оцінити потенційні вигоди його застосування. Аналіз отриманих результатів показав, що використання двомасового маховика може забезпечити суттєве зменшення амплітуд крутильних коливань, зниження механічних навантажень на вузли трансмісії та підвищення комфорту руху електромобіля. Однак доцільність впровадження такої системи залежить від конкретних робочих умов, конструктивних обмежень, масогабаритних характеристик та економічної доцільності. Узагальнені висновки свідчать про наявність потенціалу для подальшого експериментального та прикладного дослідження, що може стати основою для оптимізації трансмісій сучасних електромобілів.

Посилання

L. Chen, W. Shi, Z. Chen. Research on damping performance of dual mass flywheel based on vehicle transmission system modeling and multi-condition simulation. IEEE Access. 2020. Vol. 8. Р. 28064-28077. https://doi.org/10.3390/app12157439

A. Mehraban. Dual-inertia flywheel energy storage system for electric vehicles. IET Electric Power Applications. 2024. Vol. 18. Is. 10. P. 1370-1381 https://doi.org/10.1049/elp2.12485

H. J. Lee, J. K. Shim, Multi-objective optimization of a dual mass flywheel with centrifugal pendulum vibration absorbers in a single-shaft parallel hybrid electric vehicle powertrain for torsional vibration reduction. Mechanical systems and signal processing. 2022. Vol. 163, Р. 108-152 https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2021.108152

B. Kindratskyy, R. Litvin, O. Osmak, Influence of vehicle acceleration intensity on dual-mass flywheel elements and transmission load. Transport technologies. 2022 Vol. 3. № 1. P. 65–76 https://doi.org/10.23939/tt2022.01.065

L. Chen, W. Shi, Z. Chen. Modeling and experimental study on dynamic characteristics of dual-mass flywheel torsional damper. Shock and vibration. 2019. Vol. 2019, 13 pages. https://doi.org/10.1155/2019/5808279

H. Niu, L. Zeng, C. Wei, Z. Wan. Electromagnetic field and variable inertia analysis of a dual mass flywheel based on electromagnetic control. Symmetry. 2024. Vol. 16. № 9, 18 pages. https://doi.org/10.3390/sym16091234

S. Chen, М. Hu, Active torsional vibration suppression of integrated electric drive system based on optimal harmonic current instruction analytic calculation method. Available at SSRN. 2024. 20 pages http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4155241

ZF Friedrichshafen AG. Dual-mass flywheel solutions for advanced vehicle drivetrains. ZF Press Release, 2022. Available at: https://www.zf.com (accessed: 2022).

H. Heisler. Advanced vehicle technology. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2002. ISBN: 978-0750651318 https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-5131-8.X5000-3

K. Horváth, A. Zelei. Simulating noise, vibration, and harshness advances in electric vehicle powertrains: strategies and challenges. World electric vehicle journal. 2024. Vol. 15. № 8, 367 р https://doi.org/10.3390/wevj15080367

J. Ruan, P. Walker, J. Wu, N. Zhang, B. Zhang. Development of continuously variable transmission and multispeed dualclutch transmission for pure electric vehicle. Advances in mechanical engineering 2018. Vol. 10(2) Р. 1–15 https://doi.org/10.1177/1687814018758223

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-04-30