Volante de inercia

El volante de inercia o la volante del motor, es una pieza muy importante para el funcionamiento del motor, pero nadie la conoce ni conoce su funcionamiento, para entender su función debemos conocer primero el concepto de inercia (Un objeto sin movimiento tiende a mantenerse en reposo, uno en movimiento tiende a conservar ese mismo movimiento y a seguir en la misma dirección)

El ejemplo más claro de la inercia está cuando nos desplazamos en un vehículo y frenamos bruscamente nuestro cuerpo se mueve hacia adelante, queriendo conservar el movimiento, o por el contrario cuando estamos estacionados y arrancamos nuestro cuerpo se va hacia atrás queriendo conservar el reposo.

Historia

Aparece en el periodo neolítico, se aplicaba en los usos de hilar, en los tornos de los alfareros, hay evidencia histórica de su uso en diversos instrumentos mecánicos.

La volante del motor o volante de inercia

Es una rueda dentada, bastante pesada está hecha generalmente de fundición o acero, se coloca en el extremo del cigüeñal cerca de la caja de cambios, se monta utilizando unos tornillos auto frenables, que van descentrados para evitar errores en el montaje.

Cuenta con una entrada, que es la parte fundamental para la transmisión de la fuerza, la volante de inercia no solo almacena la energía cinética que ayuda al movimiento alternativo del motor, absorbiendo y cediendo energía, sino que también conecta a través del embrague la potencia del motor con las ruedas.

También cumple con otras funciones de referencia, en su rueda dentada se suelen grabar referencias, para que puedan ser verificadas por el mecánico, que sirven para el reglaje de la distribución y el encendido.

El volante cumple también la función de facilitar la puesta en marcha al hacerse girar el motor mediante el arranque eléctrico, el cual pone en movimiento el volante, y a su vez el cigüeñal para completar algunos giros hasta producir los ciclos de expansión logrando el funcionamiento del motor.

Volante bimasa

En los motores de pistón alternativo a bajas revoluciones se producen vibraciones giratorias en el cigüeñal y en el volante de inercia a causa de la falta de continuidad en el desarrollo de la combustión. El volante bimasa evita que estas vibraciones giratorias se transmitan a la vía motriz y ocasionen así oscilaciones de resonancia.

Las oscilaciones de resonancia se muestran exteriormente en forma de ruidos molestos. Los ruidos y las oscilaciones así generados, unidos al traqueteo del cambio de marchas, al retemblor de la carrocería y a las vibraciones causadas por la carga alternativa del motor, tienen como consecuencia una pérdida de confort acústico y de comodidad de conducción. Los principales fabricante de volantes bimasa son LuK y Sachs.

Es el responsable de eliminar las vibraciones de la cadena cinemática, evitando resonancias no deseadas y asegurando un elevado confort de marcha. La clave se encuentra en las dos masas divididas. Mientras una de ellas (masa primaria) gira de forma solidaria al motor, la otra masa (secundaria) gira de modo amortiguado y uniforme a la transmisión, estando unidas mediante un sistema de amortiguación que permite una oscilación de gran ángulo entre ambas masas del volante. Las vibraciones provocadas por el movimiento rotatorio del motor son amortiguadas de esta forma.

Volante-bimasa-SACHS-volante-de-inercia-de-doble-masa

Elementos del volante bimasa

Masa de inercia primaria

El disco de inercia primario está unido al cigüeñal del motor. Su momento de inercia forma una misma unidad con el cigüeñal. En comparación con un volante de inercia convencional, la masa de inercia primaria del volante bimasa posee una flexión elástica claramente superior, lo cual tiene como resultado una descarga de trabajo para el cigüeñal. Además, junto con la tapa del primario, forma el canal de los muelles curvados. En general, ese canal se compone de dos partes y se encuentra limitado por los topes de los muelles curvos.

Para el arranque del motor, en el disco de inercia primario se encuentra la corona de arranque, que se monta a presión o bien por soldadura.

Masa de inercia secundaria

La masa de inercia secundaria constituye la conexión del volante bimasa a la cadena cinemática en la parte del cambio de marchas. En colaboración con el embrague, transmite el par de giro modulado procedente del volante bimasa. La carcasa de embrague está atornillada en el borde exterior.

Tras realizarse el proceso de embrague, en el interior del embrague un mecanismo de muelle presiona el disco de embrague contra la superficie de fricción de la masa de inercia secundaria. El par de giro se transmite por fricción. La masa de inercia de la parte secundaria se compone principalmente de la masa de inercia secundaria y la brida. Los muelles curvados reciben el par de giro a través de las aspas de la brida.

Aplicaciones del volante de inercia

En la actualidad, se llevan a cabo investigaciones sobre nuevas aplicaciones que comprenden el uso de un volante:

  • Una prensa punzadora, la operación de punzonado propiamente dicha requiere energía sólo durante una fracción de su ciclo de movimiento.
  • Un motor de cuatro tiempos o alternativos de pistón.
  • Para absorber la energía de frenado de un vehículo y poder suministrarle posteriormente energía de aceleración.
  • Como dispositivos para suavizar la energía en aparatos eléctricos, así como en instalaciones generadoras de energía eléctrica mediante la energía solar o la fuerza del viento.
  • Los ferrocarriles eléctricos han utilizado desde hace mucho el llamado frenado de regeneración, alimentando la energía de frenado nuevamente a las líneas de potencia; pero los nuevos materiales, más resistentes, hacen que la utilización del volante para tales fines sea ahora más factible.

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