Volante de dos masas

El motor de combustión interna está lejos de ser perfecto y acoplarlo a la caja de cambios con un embrague crea problemas adicionales que los diseñadores han estado tratando de resolver durante años. Y hay que admitir que lo están haciendo cada vez con más eficacia.

Los cambios en la aceleración de los pistones, resultantes tanto de la adición o admisión de gas por parte del conductor, como del propio fallo de encendido, así como los cambios en la dirección del movimiento de los pistones, provocan cambios en la velocidad del motor. . Esto, a su vez, provoca vibraciones que se transmiten desde el cigüeñal a través del volante, el embrague y el eje hasta la caja de cambios. Allí contribuyen a los dientes del engranaje. El ruido que lo acompaña se conoce como ruido de traqueteo. La vibración del motor también provoca sacudidas en el cuerpo. Todo junto reduce la comodidad del viaje.

El fenómeno de transmisión de vibraciones desde el cigüeñal a los elementos sucesivos del sistema de accionamiento es de naturaleza resonante. Esto significa que la intensidad de estas oscilaciones se produce en un cierto rango de velocidad de rotación. Todo depende de las masas giratorias del motor y del reductor, o más bien de sus momentos de inercia. Cuanto mayor es el momento de inercia de las masas giratorias de la caja de cambios, menor es la velocidad a la que se produce un fenómeno de resonancia indeseable. Desafortunadamente, en una solución de transmisión clásica, una proporción mucho mayor de las masas giratorias está en el lado del motor.

silenciador en escudo

A pesar de tales dificultades, los diseñadores han encontrado durante mucho tiempo una forma de evitar la libre transmisión de vibraciones del motor a la transmisión. Para ello, el disco de embrague está equipado con un amortiguador de vibraciones torsionales. Consta de elementos de torsión y fricción. Los primeros incluyen el disco impulsor y el contradisco, así como resortes helicoidales ubicados en los cortes correspondientes en el cuerpo del disco. Al variar el tamaño de los recortes y resortes, se pueden lograr diferentes características de amortiguación de vibraciones. El propósito de los elementos de fricción es evitar un balanceo excesivo del amortiguador de vibraciones. El coeficiente de fricción requerido entre las superficies de trabajo se logra utilizando anillos de fricción hechos, por ejemplo, de un plástico adecuado.

El amortiguador de vibraciones del disco de embrague ha sufrido varias mejoras a lo largo de los años. En la actualidad, incluido Amortiguador de vibraciones de dos etapas con preamortiguador separado y amortiguador de vibraciones de dos etapas con preamortiguador integrado y fricción variable.

La amortiguación de vibraciones en el disco de embrague no es completamente efectiva. La resonancia y el ruido que la acompaña ocurren en el rango de velocidad de ralentí o ligeramente más alto. Para deshacerse de él, debe aumentar correspondientemente el momento de inercia de las partes móviles de la caja de cambios con la ayuda de un volante adicional colocado en el eje del engranaje. Sin embargo, tal solución causaría problemas de cambio significativos ya que se requeriría sincronización debido a la masa giratoria adicional de esta rueda de alta inercia.

Volante de dos masas

Una solución mucho mejor sería dividir la masa del volante en dos partes. Uno está rígidamente conectado al cigüeñal, el otro está conectado a las partes giratorias de la caja de cambios a través del disco de embrague. Así, se creó un volante bimasa, gracias al cual, sin aumentar la masa total del volante, por un lado, se logró aumentar los momentos de inercia de las masas giratorias de la transmisión, y por otro lado , una disminución en el momento de inercia de las partes giratorias del motor. Como resultado, esto resultó en momentos de inercia casi iguales en ambos lados. También se cambió la posición del amortiguador de vibraciones, que se movió del disco de embrague entre las partes del volante. Esto permite que el amortiguador funcione en ángulos de dirección de hasta 60 grados (en el disco de embrague está por debajo de los 20 grados).

El uso de un volante bimasa hizo posible cambiar el rango de oscilaciones resonantes por debajo de la velocidad de ralentí y, por lo tanto, más allá del rango operativo del motor. Además de eliminar las vibraciones resonantes y el ruido de transmisión característico que las acompaña, el volante bimasa también facilita los cambios y aumenta la vida útil de los sincronizadores. También permite un pequeño porcentaje (alrededor del 5) para reducir el consumo de combustible.

Para grados inferiores

El montaje transversal del motor y el espacio limitado en el compartimiento del motor hacen que el uso de un volante bimasa en lugar de uno tradicional sea difícil o incluso imposible. DFC (Damped Flywheel Clutch), desarrollado por LuK, le permite utilizar las ventajas de un volante bimasa en vehículos pequeños y medianos. La combinación de volante, plato de presión y disco de embrague en una sola unidad hace que el embrague DFC sea tan espacioso como un embrague clásico. Además, el conjunto de embrague DFC no requiere que el disco de embrague esté centrado.

Requisitos, durabilidad y coste

Se diseña un volante bimasa especial para un motor y una caja de cambios específicos. Por este motivo, no se puede instalar en ningún otro tipo de vehículo. Si esto sucede, no solo aumentará el ruido de la transmisión, sino que también se destruirá el volante. Los fabricantes también prohíben desmontar el volante bimasa en partes. Cualquier tratamiento para la reparación de superficies de fricción, cualquier "modificación" de la rueda también es inaceptable.

Cuando se trata de la durabilidad de un volante de inercia bimasa, es un asunto complicado, ya que su duración depende de muchos factores, incluido el estado del motor, el estilo y el tipo de conducción. Sin embargo, hay opiniones de que debería durar al menos tanto como el disco de embrague. También existen tales recomendaciones tecnológicas que, junto con el kit de embrague, también se debe reemplazar el volante bimasa. Esto, por supuesto, aumenta el costo de reemplazo, porque una rueda de dos masas no es barata. Por ejemplo, en un BMW E90 320d (163 km) el precio de la rueda original fabricada en masa es de 3738 PLN, mientras que su reemplazo cuesta 1423 PLN.