Em qualquer motor de combustão interna de pistão, você pode encontrar uma grande parte do mecanismo de manivela e outros sistemas relacionados - o volante.Leia tudo sobre volantes, seus tipos existentes, design e princípio de funcionamento, bem como a seleção, reparo e substituição dessas peças neste artigo.
O papel e o lugar do volante no motor
Volante (volante) - conjunto do mecanismo de manivela (KShM), embreagem e sistema de partida do motor de combustão interna de pistão;Localizado na haste do virabrequim está um disco metálico de grande massa com coroa dentada, que garante o funcionamento estável do motor devido ao acúmulo e posterior retorno da energia cinética.
O funcionamento dos motores de combustão interna a pistão é desigual - em cada um de seus cilindros, quatro cursos são feitos em duas rotações do eixo, e em cada curso a velocidade do pistão é diferente.Para eliminar a rotação irregular do virabrequim, os mesmos cursos em diferentes cilindros são espaçados no tempo e uma unidade adicional é introduzida no KShM - um volante feito na forma de uma enorme roda de metal fixada na parte traseira do virabrequim.
O volante resolve várias tarefas importantes:
● Garantir a uniformidade da velocidade angular do virabrequim;
● Garantir a retirada dos pistões dos pontos mortos;
● Transmissão de torque do virabrequim para o mecanismo de embreagem e depois para a caixa de câmbio;
● Transmissão de torque da engrenagem de partida para o virabrequim na partida da unidade motriz;
● Alguns tipos de peças são o amortecimento de vibrações e vibrações torcionais, o desacoplamento do KShM e a transmissão do veículo.
Esta peça, devido à sua massa considerável, acumula a energia cinética obtida durante o curso de trabalho e a entrega ao virabrequim nos três cursos restantes - isso garante tanto o alinhamento e estabilidade da velocidade angular do virabrequim, quanto a retirada dos pistões do TDC e TDC (devido às forças inerciais emergentes).Além disso, é através do volante que o motor se comunica com a transmissão do carro e a transmissão do torque da engrenagem da partida elétrica para o virabrequim quando o motor é ligado.O volante é fundamental para o funcionamento normal do veículo, portanto, caso apresente mau funcionamento, é necessário realizar reparos ou substituições completas o mais rápido possível.Mas antes de iniciar o trabalho de reparo, você deve compreender os tipos, designs e características existentes dos volantes dos modernos motores de combustão interna.
Conjunto volante com virabrequim do motor
Tipos e estrutura de volantes
Nos motores modernos, são usados volantes de vários designs, mas três tipos dessas peças são mais difundidos:
● Sólido;
● Leve;
● Amortecedor (ou bimassa).
O dispositivo mais simples possui volantes sólidos, que são usados na maioria dos motores de combustão interna de pistão - desde carros pequenos até os mais potentes motores industriais, diesel e marítimos.A base do projeto é um disco de ferro fundido ou aço com diâmetro de 30-40 cm ou mais, no centro do qual há um assento para instalação na haste do virabrequim e uma coroa é pressionada na periferia.O assento do virabrequim geralmente é feito em forma de extensão (cubo), no centro da qual há um furo de grande diâmetro, e ao redor da circunferência há 4-12 ou mais furos para parafusos, através dos quais o volante é fixado no flange da haste do eixo.Na superfície externa do volante há um local para instalação da embreagem e é formada uma almofada de contato anular para o disco acionado da embreagem.Na periferia do volante é pressionada uma coroa de aço, por meio da qual, no momento da partida, o torque é transmitido da engrenagem de partida para o virabrequim.
Normalmente, na fabricação, o volante é balanceado para evitar desvios durante a operação do motor.Ao balancear em diferentes locais do volante, o excesso de metal é removido (perfuração), e para efeito de balanceamento em uma determinada posição, são instaladas a embreagem e outras peças (se fornecidas).No futuro, a orientação do volante e da embreagem não deve mudar, caso contrário ocorrerá um desequilíbrio que é perigoso para o virabrequim e para todo o motor.
Os volantes leves têm um design semelhante, mas neles são feitas janelas de vários formatos e tamanhos para reduzir o peso.A amostragem do metal do volante para redução de seu peso geralmente é realizada com a finalidade de afinar e impulsionar o motor.A instalação de tal volante reduz um pouco a estabilidade da unidade de potência em modos transitórios, mas fornece um conjunto rápido de velocidades máximas e, em geral, tem um efeito positivo nas características de potência.Porém, a instalação de um volante leve só pode ser realizada em paralelo com a realização de outros trabalhos de afinação/reforço do motor.
Os volantes de massa dupla têm um design muito mais complexo - incluem amortecedores de vibração torcional e amortecedores que diferem em design e princípio de operação.No caso mais simples, esta unidade consiste em dois discos (escravo e mestre), entre os quais existe um amortecedor de vibração de torção - uma ou mais molas torcidas em arco (enroladas em um anel ou curvadas em arco).Em projetos mais complexos, há uma série de engrenagens entre os discos, que atuam como uma transmissão planetária, e o número de molas pode chegar a uma dúzia ou mais.O volante bimassa, assim como o convencional, é montado na haste do virabrequim e segura a embreagem.
Volante leveft
Design de volante de massa dupla
O volante amortecedor funciona de forma bastante simples.O disco de acionamento é conectado diretamente ao flange do virabrequim, recebendo dele o torque, bem como todas as vibrações, vibrações e choques que ocorrem em condições transitórias.O torque do disco de acionamento para o escravo é transmitido por meio de molas, mas devido à sua elasticidade, elas absorvem parte significativa das vibrações, choques e vibrações, ou seja, desempenham as funções de amortecedor.Como resultado desse desacoplamento, o disco acionado, bem como a embreagem e a transmissão a ele conectadas, giram de maneira mais uniforme, sem vibrações e vibrações.
Atualmente, volantes bimassa, apesar de seu design complexo e custo relativamente alto, são cada vez mais instalados em motores de automóveis e caminhões.A crescente popularidade dessas peças se deve à melhor qualidade de trabalho e à proteção da transmissão contra influências negativas da unidade de potência.Porém, volantes de construção sólida, devido ao seu preço, confiabilidade e simplicidade, são amplamente utilizados em carros econômicos, na maioria dos tratores, caminhões e outros equipamentos.
Problemas de seleção, substituição e manutenção do volante
Durante a operação do motor, o volante é submetido a cargas mecânicas significativas, portanto, com o tempo, ocorrem todos os tipos de mau funcionamento nele - rachaduras, desgaste da superfície de contato com o disco acionado pela embreagem, desgaste e quebra dos dentes da coroa, deformações e até destruição total (as peças de ferro fundido estão sujeitas a isso).O mau funcionamento do volante manifesta-se por aumento do nível de vibrações e ruídos durante o funcionamento do motor, deterioração da embreagem, deterioração ou impossibilidade de dar partida no motor com partida (devido ao desgaste da coroa), etc.
Na maioria das vezes, em volantes de estrutura sólida, a causa do problema é a coroa, bem como rachaduras e quebras do próprio disco.No estado normal do volante, a coroa pode ser substituída, devendo ser levada para substituição uma peça do mesmo tipo e modelo que estava anteriormente.Se necessário, pode-se usar uma coroa com número diferente de dentes, mas nem sempre essa substituição é possível.A desmontagem estritamente da coroa geralmente é realizada mecanicamente - com golpes de martelo através de um cinzel ou outra ferramenta.A instalação de uma nova coroa é feita com seu aquecimento - devido à dilatação térmica, a peça se encaixará facilmente e após o resfriamento ficará fixada com segurança no volante.
Nos volantes amortecedores, muitas vezes ocorrem defeitos mais complexos - quebra ou destruição completa das molas de arco, desgaste dos rolamentos, desgaste das peças de atrito dos discos, etc. Na maioria dos casos, o volante bimassa não pode ser reparado, mas é substituído na montagem .Em algumas situações é possível substituir a coroa e os rolamentos, mas é melhor confiar esse trabalho a especialistas.O diagnóstico do volante amortecedor é realizado tanto no motor quanto na peça removida.Em primeiro lugar, verifica-se o ângulo de deflexão do volante acionado e a folga, se o ângulo for muito grande ou, ao contrário, o volante estiver emperrado, a peça deve ser substituída.
Todos os trabalhos de diagnóstico e substituição do volante devem ser realizados de acordo com as instruções de reparação e manutenção do veículo.Para acessar a peça, na maioria dos casos, é necessário desmontar a caixa de câmbio e a embreagem, o que exige tempo e esforço adicionais.Ao instalar um novo volante, é necessário observar a orientação da embreagem, bem como utilizar determinados tipos de fixadores e, se necessário, tipos de lubrificantes.Se o volante for selecionado e substituído corretamente, o motor e a transmissão funcionarão de maneira confiável, desempenhando suas funções com segurança.
Horário da postagem: 13 de julho de 2023