Cum functioneaza un volant pentru stocarea energiei? Ei bine, il poti compara cu mecanismul unei baterii mecanice. In timp ce bateria stocheaza energia intr-o forma chimica, un volant pastreaza puterea sub forma de miscare sau energie cinetica pentru a fi mai precis.
Un volant va putea stoca mai multa energie daca se invarte cu o viteza mai mare sau are un moment de inertie mai mare, ceea ce inseamna mai voluminos. Cu toate acestea, functioneaza intotdeauna cel mai bine atunci cand il invartiti mai repede decat sa-i cresteti masa. De exemplu, o roata va produce de doua ori mai multa energie decat cea care cantareste jumatate din ea, avand in vedere ca ambele se rotesc cu aceeasi viteza. Pe de alta parte, invartirea rotii mai usoare de doua ori mai repede va dubla de patru ori cantitatea de energie stocata.
Cum functioneaza un volant cand cresteti viteza in continuare? Nu este posibil, deoarece exista un moment in care materialul rotii nu va putea face fata fortei si sa se sparga in fragmente.
Care sunt functiile unui volant?
Inainte de a explora principiul de functionare al volantelor pentru masini, este important sa le cunoastem functiile. Este folosit in aproape toate tipurile de automobile, inclusiv masini de curse, trenuri si autobuze. In trecut, aveau un diametru mare, cu spite si o janta de metal voluminoasa. Cu toate acestea, unitatile moderne sunt mai compacte datorita faptului ca sunt realizate din materiale compozite sau din fibra de carbon. Trebuie sa impingi puternic roata pentru a o pune in miscare. Acesta serveste in principal acestor functii in majoritatea vehiculelor:
1. Pornirea motorului
Dintii angrenajului se taie in suportul circumferintei volantului, pornind motorul. In motorul de pornire al motorului, o treapta de viteza mica (numita treapta de viteza Bendix) se cupleaza cu volantul atunci cand rotiti cheia. Combinatia de viteze/motor de pornire Bendix invarte volantul, rotind arborele cotit si pornind ciclul de compresie necesar pentru pornirea motorului. Dupa ce motorul porneste, treapta de viteza Bendix se retrage pentru a lasa volantul sa se invarta liber.
2. Netezirea turatiei motorului
Odata ce motorul a pornit, arborele cotit transforma miscarea de sus si de jos a pistoanelor in miscare de rotatie. Cu toate acestea, aceasta miscare este sacadata, deoarece puterea este generata doar de doua ori (pentru un motor cu patru cilindri) sau de patru ori (pentru un cu opt cilindri) in timpul unei revolutii a motorului. Masa volantului aplica inertie pentru a mentine arborele cotit al motorului in rotatie intre fiecare dintre aceste aprinderi de piston, astfel incat viteza de rotatie a arborelui cotit este mentinuta constanta si motorul functioneaza fara probleme.
3. Echilibrarea motorului
Deoarece pistoanele sunt deplasate fata de centrul arborelui cotit, motorul vibreaza si se clatineste in timp ce fiecare piston se declanseaza intr-un unghi diferit. Greutatea mare a volantului suprima aceasta miscare laterala, ajutand la stabilizarea si echilibrarea motorului pe suporturile sale si la reducerea vibratiilor in intregul vehicul.
4. Reducerea stresului transmisiei
Prin stabilizarea miscarii motorului si netezirea vitezei acestuia, volantul limiteaza uzura altor componente ale sistemului de propulsie. Desi motorul si arborii de transmisie sunt paraleli unul cu celalalt, atasamentele dintre axa si transmisie nu sunt; arborele de transmisie foloseste articulatii universale care isi schimba constant unghiurile pe masura ce se rotesc. Volantii ajuta la reducerea uzurii acestor imbinari.
5. Manipularea greutatii
Greutatea volantului este una dintre ajustarile pe care constructorii de motoare personalizate le folosesc pentru a-si adapta performanta motorului in scopuri specifice.
Volantele mai grele permit motoarelor sa lucreze sub sarcini care pot cauza blocarea motorului; astfel, masinile care trag in mod constant remorci grele ar trebui sa beneficieze de un volant mai mare. Motoarele care ruleaza la viteze mari, cum ar fi motoarele de masini de curse, beneficiaza de un volant mai usor pentru o acceleratie mai buna la viteza; ceea ce poate face mai dificila mentinerea linistita a motorului la relanti si mai dificila accelerarea dintr-o oprire. Din acest motiv, concurentii au nevoie de echipajele lor de boxa sa-i impinga pentru a-si porni masinile.
1. Miros de ars
Acest miros este generat atunci cand ambreiajul este utilizat necorespunzator, fie de la un volant rau, fie de la un sofer neexperimentat. Fetele ambreiajelor au materiale menite sa reduca zgomotul pe care ambreiajul il face in timpul functionarii. Fetele ambreiajului produc multa caldura din cauza frecarii din utilizarea necorespunzatoare, ceea ce face, in esenta, suprafata sa glazureze din cauza caldurii. Consecinta este un miros puternic intepator, acre, care poate deveni destul de vizibil.
2. Ambreiaj patinat
In loc sa se cupleze fara probleme, ambreiajul „sare” de-a lungul volantului. Ambreiajul apuca si elibereaza in mod repetat, ceea ce se simte ca o balbaiala sau vibratie atunci cand ambreiajul este eliberat. Desi se poate intampla in orice treapta de viteza, este cel mai popular atunci cand porniti de la o oprire completa. In timp ce un volant deformat este uneori cauza, zvacnirea ambreiajului poate fi dificil de diagnosticat, deoarece placa de presiune, discul de ambreiaj sau rulmentul de eliberare sunt adesea vinovate daca piesele sunt uzate, rupte, deformate sau contaminate cu ulei din cauza unui motor sau transmisie
3. Alunecarea ambreiajului
Adesea, pe masura ce incercati sa schimbati treptele in timp ce conduceti, treptele pot aluneca. Acest lucru se intampla de obicei atunci cand va puteti da seama ca nicio putere nu este transferata rotilor. Acesta este adesea un rezultat direct al unui ambreiaj uzat. Ambreiajul de alunecare va duce in cele din urma la uzura si a volantului. Este posibil sa incepeti sa auziti zgomote de macinare de la placa de presiune si, in cele din urma, celelalte parti ale volantului din ansamblul ambreiajului se vor supraincalzi si le vor provoca deformarea sau chiar craparea.
4. Tragerea ambreiajului
Acest lucru este opus alunecarii ambreiajului. In loc de ambreiajul de decuplare, ambreiajul pur si simplu nu se va elibera complet. Veti experimenta diferite niveluri de slefuire a treptelor de viteza atunci cand schimbati treptele sau chiar esecul complet de a trece masina in prima treapta atunci cand porniti de la oprire. Frecventa ambreiajului nu este de fapt o defectiune a volantului in sine. Este rulmentul sau bucsa din ansamblul volantului sau arborelui cotit.
5. Pedala ambreiajului vibreaza
Impreuna cu aceasta, pot aparea vibratii care provin de la pedala de ambreiaj sau de la podeaua vehiculului dvs. de fiecare data cand actionati ambreiajul. Aceste vibratii indica faptul ca suporturile arcului volantului s-au stricat. Dupa cum probabil stiti, mecanismul cu arc reduce in mod normal vibratiile care sunt generate de ambreiajul utilizat.