Volante de inercia coche

Volante de inercia coche

cómo funciona un volante de inercia

El volante de inercia de su coche, un dispositivo sencillo pero eficaz, es una parte vital de la transmisión que hace maravillas en la entrega de potencia del motor. Se asemeja a un disco grande y pesado que está conectado al extremo del cigüeñal y que interactúa con el disco de embrague para activar la transmisión a las ruedas.

La física de un volante de inercia implica que necesita una gran cantidad de par motor para hacer que gire, pero a su vez también necesita un gran par motor para frenar, lo que significa que conserva el momento angular de forma muy eficaz. Esto hace que un volante de inercia sea un simple dispositivo de almacenamiento de energía y, cuando se aplica en la cola del cigüeñal, utiliza esa energía rotacional conservada para suavizar la entrega de potencia del motor.

Cuando los pistones giran, ejercen diferentes fuerzas y pares en cada etapa del ciclo del motor. La mayor cantidad de par se produce durante la carrera de potencia, cuando el pistón es forzado con fuerza hacia abajo, haciendo girar el cigüeñal rápidamente.

Sin un volante de inercia acoplado al final del cigüeñal, la rotación sería desigual, con una rotación rápida en la carrera de potencia seguida de 540 grados de velocidad de rotación relativamente escasa de cada pistón. Por ello, el volante de inercia utiliza su elevada inercia de rotación (su resistencia a los cambios de velocidad de rotación) para equilibrar la entrega de par, de modo que el cigüeñal gire de forma más constante y suave.

volante de inercia para tractores

Aunque un volante de inercia puede adoptar otras formas -como un cilindro o un anillo exterior con radios como una rueda de carreta-, en los usos automovilísticos suele ser un disco metálico macizo de aproximadamente una pulgada de grosor, un pie de diámetro y alrededor de 10 a 40 libras (dependiendo en gran medida del material, desde el aluminio ligero hasta el hierro fundido pesado). Se fija en el extremo del cigüeñal del motor, donde se atornilla a la transmisión.

Casi todos los motores de automoción de los últimos años -y de la mayor parte del siglo pasado- tienen un diseño de cuatro tiempos, siendo cada «carrera» de 180 grados o media vuelta del cigüeñal. De esas cuatro carreras (admisión, compresión, potencia y escape), sólo una, la de potencia, anima al cigüeñal a girar.

La carrera de compresión que le precede (en la que el pistón ascendente comprime la mezcla de aire y combustible) añade una carga -o resistencia al giro- al cigüeñal, mientras que éste se desplaza a lo largo de las carreras de escape y admisión. Por lo tanto, sin un volante de inercia para suavizar las cosas, el cigüeñal se ralentizaría durante la carrera de compresión; luego se aceleraría rápidamente durante la carrera de potencia, se deslizaría a través de las carreras de escape y admisión; y luego repetiría el proceso. Esto daría lugar a un flujo de potencia desigual y a una buena cantidad de vibraciones.

volante de coche de juguete

Atornillado a la parte posterior del cigüeñal, el volante de tu coche realiza un par de funciones importantes. En primer lugar, se acopla al motor para ayudar a arrancarlo. Luego, cuando estás conduciendo, el volante gira dentro de tu coche, almacenando de forma efectiva la energía de rotación que le suministra el motor. Es el vínculo entre el motor y el embrague. Cuando pisas el pedal del embrague, el disco de embrague presiona contra el volante de inercia, lo que permite a la transmisión entregar potencia a la rueda y ponerte en movimiento.

Los volantes pueden agrietarse o dañarse con el tiempo. También pueden contaminarse con fluidos como el aceite en las ranuras puede reducir la cantidad de fricción. Un volante de inercia defectuoso puede hacer que los engranajes se deslicen, provocando condiciones de conducción peligrosas.

¿qué hace un volante de inercia en un coche?

Un volante de inercia es un dispositivo mecánico que utiliza la conservación del momento angular para almacenar energía de rotación; una forma de energía cinética proporcional al producto de su momento de inercia y el cuadrado de su velocidad de rotación. En concreto, si suponemos que el momento de inercia del volante es constante (es decir, un volante con masa fija y segundo momento de área que gira en torno a un eje fijo), la energía (rotativa) almacenada está directamente asociada al cuadrado de su velocidad de giro.

Dado que un volante de inercia sirve para almacenar energía mecánica para su posterior uso, es natural considerarlo como un análogo de energía cinética de un inductor eléctrico. Una vez abstraído convenientemente, este principio compartido de almacenamiento de energía se describe en el concepto generalizado de acumulador. Al igual que otros tipos de acumuladores, un volante de inercia suaviza intrínsecamente las desviaciones suficientemente pequeñas de la potencia de salida de un sistema, desempeñando así el papel de un filtro de paso bajo con respecto a la velocidad mecánica (angular o de otro tipo) del sistema. Más concretamente, la energía almacenada en un volante de inercia donará un aumento de la potencia de salida cuando se produzca una caída de la potencia de entrada y, a la inversa, absorberá cualquier exceso de potencia de entrada (potencia generada por el sistema) en forma de energía rotacional.

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