En cualquier motor de combustión interna de pistón, puede encontrar una parte masiva del mecanismo de manivela y otros sistemas relacionados: el volante.Lea todo sobre los volantes, sus tipos existentes, diseño y principio de funcionamiento, así como la selección, reparación y reemplazo de estas piezas en este artículo.
El papel y el lugar del volante en el motor.
Volante (volante): conjunto del mecanismo de manivela (KShM), embrague y sistema de lanzamiento del motor de combustión interna de pistón;En el vástago del cigüeñal se encuentra un disco metálico de gran masa con una corona dentada, que asegura el funcionamiento estable del motor debido a la acumulación y posterior retorno de energía cinética.
El funcionamiento de los motores de combustión interna de pistón es desigual: en cada uno de sus cilindros, se realizan cuatro carreras en dos revoluciones del eje, y en cada carrera la velocidad del pistón es diferente.Para eliminar la rotación desigual del cigüeñal, las mismas carreras en diferentes cilindros se espacian en el tiempo y se introduce una unidad adicional en el KShM: un volante hecho en forma de una enorme rueda de metal fijada en la parte trasera del cigüeñal.
El volante resuelve varias tareas clave:
● Asegurar la uniformidad de la velocidad angular del cigüeñal;
● Asegurar la eliminación de pistones de los puntos muertos;
● Transmisión del par del cigüeñal al mecanismo del embrague y luego a la caja de cambios;
● Transmisión de par desde el engranaje de arranque al cigüeñal al arrancar la unidad de potencia;
● Algunos tipos de piezas son la amortiguación de vibraciones y vibraciones de torsión, el desacoplamiento del KShM y la transmisión del vehículo.
Esta pieza, debido a su considerable masa, acumula la energía cinética obtenida durante la carrera de trabajo y la entrega al cigüeñal en las tres carreras restantes; esto asegura tanto la alineación como la estabilidad de la velocidad angular del cigüeñal y la retirada de los pistones. de TDC y TDC (debido a las fuerzas de inercia emergentes).Además, es a través del volante que el motor se comunica con la transmisión del automóvil y la transmisión de par desde el engranaje del arranque eléctrico al cigüeñal cuando se arranca el motor.El volante es fundamental para el normal funcionamiento del vehículo, por lo que si presenta un mal funcionamiento es necesario realizar reparaciones o sustituciones completas lo antes posible.Pero antes de comenzar los trabajos de reparación, conviene comprender los tipos, diseños y características existentes de los volantes de los motores de combustión interna modernos.
Conjunto de volante con cigüeñal del motor.
Tipos y estructura de volantes.
En los motores modernos se utilizan volantes de inercia de varios diseños, pero los más extendidos son tres tipos de estas piezas:
● Sólido;
● Ligero;
● Compuerta (o bimasa).
El dispositivo más simple tiene volantes macizos, que se utilizan en la mayoría de los motores de combustión interna de pistón, desde automóviles pequeños hasta los motores industriales, diésel y marinos más potentes.La base del diseño es un disco de hierro fundido o acero con un diámetro de 30-40 cm o más, en el centro del cual hay un asiento para la instalación en el vástago del cigüeñal y en la periferia se presiona una corona.El asiento del cigüeñal generalmente tiene la forma de una extensión (cubo), en cuyo centro hay un orificio de gran diámetro, y alrededor de la circunferencia hay de 4 a 12 o más orificios para pernos, a través de los cuales pasa el volante. se fija en la brida del vástago del eje.En la superficie exterior del volante hay un lugar para instalar el embrague y se forma una almohadilla de contacto anular para el disco impulsado por el embrague.En la periferia del volante se presiona una corona de acero a través de la cual, en el momento del arranque, se transmite el par desde la corona de arranque al cigüeñal.
Por lo general, en la fabricación, el volante está equilibrado para evitar que se desvíe durante el funcionamiento del motor.Al equilibrar en diferentes lugares del volante, se elimina el exceso de metal (perforación) y, para equilibrar en una posición determinada, se instala el embrague y otras piezas (si se proporcionan).En el futuro, la orientación del volante y del embrague no debería cambiar, de lo contrario se producirá un desequilibrio que será peligroso para el cigüeñal y todo el motor.
Los volantes livianos tienen un diseño similar, pero tienen ventanas de varias formas y tamaños para reducir el peso.El muestreo del metal del volante para reducir su peso generalmente se realiza con el fin de ajustar y potenciar el motor.La instalación de un volante de este tipo reduce un poco la estabilidad de la unidad de potencia en modos transitorios, pero proporciona un ajuste rápido de velocidades máximas y, en general, tiene un efecto positivo en las características de potencia.Sin embargo, la instalación de un volante ligero solo se puede realizar en paralelo con la realización de otros trabajos de ajuste/aceleración del motor.
Los volantes de inercia de dos masas tienen un diseño mucho más complejo: incluyen amortiguadores de vibraciones de torsión y amortiguadores que se diferencian en diseño y principio de funcionamiento.En el caso más simple, esta unidad consta de dos discos (esclavo y maestro), entre los cuales hay un amortiguador de vibraciones de torsión: uno o más resortes retorcidos en arco (enrollados en un anillo o curvados por un arco).En diseños más complejos, entre los discos hay varios engranajes que actúan como una transmisión planetaria, y el número de resortes puede llegar a una docena o más.El volante bimasa, al igual que el convencional, está montado sobre el vástago del cigüeñal y sujeta el embrague.
Volante ligeroft
Diseño de volante bimasa
El volante amortiguador funciona de forma bastante sencilla.El disco de transmisión está conectado directamente a la brida del cigüeñal, recibiendo de él el torque, así como todas las vibraciones, vibraciones e impactos que ocurren en condiciones transitorias.El par del disco motriz al esclavo se transmite a través de resortes, pero por su elasticidad absorben una parte importante de las vibraciones, golpes y vibraciones, es decir, realizan las funciones de un amortiguador.Como resultado de este desacoplamiento, el disco impulsado, así como el embrague y la transmisión conectados a él, giran de manera más uniforme, sin vibraciones ni vibraciones.
Actualmente, los volantes bimasa, a pesar de su complejo diseño y su coste relativamente elevado, se instalan cada vez más en los motores de automóviles y camiones.La creciente popularidad de estas piezas se debe a su mejor calidad de trabajo y a la protección de la transmisión contra las influencias negativas de la unidad de potencia.Sin embargo, los volantes de construcción sólida, debido a su precio, confiabilidad y simplicidad, se utilizan ampliamente en automóviles económicos, la mayoría de tractores, camiones y otros equipos.
Problemas de selección, reemplazo y mantenimiento del volante
Durante el funcionamiento del motor, el volante está expuesto a importantes cargas mecánicas, por lo que con el tiempo se producen todo tipo de averías: grietas, desgaste de la superficie de contacto con el disco accionado por el embrague, desgaste y rotura de los dientes de la corona, deformaciones. e incluso destrucción total (las piezas de hierro fundido están sujetas a esto).El mal funcionamiento del volante se manifiesta por un aumento en el nivel de vibraciones y ruido durante el funcionamiento del motor, deterioro del embrague, deterioro o imposibilidad de arrancar el motor con un motor de arranque (debido al desgaste de la corona), etc.
Muy a menudo, en volantes de estructura sólida, la causa del problema es la corona dentada, así como las grietas y roturas del propio disco.En el estado normal del volante, la corona se puede reemplazar; se debe reemplazar una pieza del mismo tipo y modelo que estaba antes.Si es necesario, se puede utilizar una corona con un número diferente de dientes, pero dicho reemplazo no siempre es posible.El desmontaje estricto de la corona generalmente se realiza mecánicamente, mediante golpes de martillo con un cincel u otra herramienta.La instalación de una nueva corona se lleva a cabo con su calentamiento: debido a la expansión térmica, la pieza encajará fácilmente en su lugar y, después de enfriarse, quedará fijada de forma segura en el volante.
En los volantes amortiguadores, a menudo ocurren fallas de funcionamiento más complejas: rotura o destrucción completa de los resortes de arco, desgaste de los cojinetes, desgaste de las partes de los discos que se frotan, etc. En la mayoría de los casos, el volante bimasa no se puede reparar, pero se reemplaza en el conjunto. .En algunas situaciones, es posible sustituir la corona y los cojinetes, pero es mejor confiar este trabajo a especialistas.El diagnóstico del volante del amortiguador se realiza tanto en el motor como en la pieza desmontada.En primer lugar, se comprueba el ángulo de desviación del volante conducido y el juego, si el ángulo es demasiado grande o, por el contrario, el volante está atascado, entonces se debe reemplazar la pieza.
Todos los trabajos de diagnóstico y sustitución del volante deben realizarse de acuerdo con las instrucciones de reparación y mantenimiento del vehículo.Para acceder a la pieza, en la mayoría de los casos, es necesario desmontar la caja de cambios y el embrague, lo que conlleva tiempo y esfuerzo adicionales.Al instalar un volante nuevo, es necesario observar la orientación del embrague, así como utilizar ciertos tipos de sujetadores y, si es necesario, tipos de lubricantes.Si el volante se selecciona y reemplaza correctamente, el motor y la transmisión funcionarán de manera confiable y realizarán sus funciones con confianza.
Hora de publicación: 13-jul-2023