Volant bimasa
Un volant motor bimasa o volant de massa dual —de l'anglés dual mass flywheel (DMF)— és un dispositiu mecànic empleat per a proporcionar energia de rotació contínua en sistemes en els que la font d'energia no és contínua.
Supon una evolució sobre els volants d'inèrcia convencionals —single mass flywheel (SMF)—, valent-se com estos de l'elevat moment d'inèrcia d'una massa en rotació, pero en la capacitat afegida de amortiguar les violentes variacions en la velocitat angular del cigonyal que d'un atre modo es transmetrien a la cadena cinemàtica en forma de molestes vibracions.
El total equilibrat del motor no és possible llevat en algunes fases de funcionament dels motors V12, produint-se per tant vibracions inherents als motors de cicle alternatiu. Estes vibracions procedixen de la constant acceleració i desacceleració dels pistonés a lo llarc del seu recorregut i depenen entre uns atres de la relació entre el braç de cigonyal i la llongitut de biela -relació diàmetro/carrera-, del número de cilindres i del cicle Otto/diésel de treball.
La seua reducció es conseguix per mig de l'acumulació de l'energia procedent de l'espente dels pistones en una série de resorts situats entre les dos masses, capaces d'almagasenar el parell i lliberar-ho immediatament pero en un periodo més llarc. D'esta manera es conseguix compensar les fluctuacions de velocitat del pistón, obtenint-se una velocitat d'eixida pròxima a la constant.
Rojo: massa primària fixada al cigonyal.
Blau: brida fixada a massa secundària
Història
[editar | editar còdic]Els volants de massa dual varen ser desenrollats per a fer front a l'escalada de parell i potència, especialment a baixes revolucions. La creixent preocupació pel mig ambient i l'adopció de normes més estrictes han marcat el desenroll de nous motors tant de cicle Otto com diésel més eficients, en cilindrades cada volta més baixes i freqüentment de sol tres o inclús dos cilindres alimentats per turbo, en l'entrega de parell i potència a baixes revolucions per a reduir el consum. Com a contrapartida, hi ha hagut un aument en el nivell de vibracions que als discs embrague tradicionals els costa absorbir. Ací és a on els volants de massa dual, eixerciten un paper fonamental, ya que fan els nous desenrolls mecànics més viables.[1]
La capacitat d'absorció de la vibració depén de les parts mòvils de el DMF subjectes òbviament a un cert desgast. Successives generacions de volants motors bimasa han permés aumentar la fiabilitat i duració del sistema hui present en 1 de cada 3 vehículs nous en Europa.[1]
Tecnologies
[editar | editar còdic]Les tecnologies utilisades diferixen d'un fabricant a un atre sent les principals:
Sistema monofase LUK per mig de molls d'arc i brida. Sistema original desenrollat per Schaeffler-LUK present des de 1987 en vehículs industrials llaugers. Consistix en dos discs metàlics sense contacte directe entre sí units per un rodament pivotante o casquillo de fricció. El primer disc o «massa primària» va entornellat fermament al cigonyal i en el seu perímetro s'instala la corona dentada a on engarzar el motor d'arrancada. En el seu interior un canal circular estaja dos llarcs molls d'arc semicirculares encapsulados en les seues guies d'esmonyida, podent integrar-se un segon joc de molls adicionals en l'interior de principals que actuen en paralel. Els molls són espentats en un dels seus extrems per un top en la massa primària i comprimits contra un atre top en una brida entornellada al segon disc o «massa secundària» a on es fixa el embrague, que rep el parell modulat per mig de la filtració de la major part de les oscilacions torsionales procedents del motor. Existixen aplicacions en la brida subjecta per mig de dispositius flexibles —molls de pressió o de diafragma— que proporcionen una amortiguación torsional extra a règims de gir alts, compensant aixina l'efecte de bloqueig de la força centrífuga sobre els molls d'arc.
Sistemes LUK multifase. Busquen donar resposta a la necessitat de conjugar major flexibilitat durant l'arrancada en una major fermea en moments d'aument de la càrrega motor. Per a això el sistema monofase es modifica en un moll exterior més bla i una brida dissenyada de modo que el moll interior no actue en paralel sino solament a partir d'un determinat àngul d'incidència, proporcionant aixina una flexibilitat extra durant l'arrancada i una fermea major en acceleració i recuperacions. D'esta manera s'eviten els característics problemes de resonància dels llarcs molls d'arc baix solicituts de parell a l'hora que s'aumenten el confort i la longevitat del sistema. Existixen també aplicacions en dos molls interiors més curts que permeten tres graus de fermea distinta en funció del braç de palanca adaptant-se a cada moment de la conducció, aixina com aplicacions que substituïxen el moll rígit interior per un disc de mando de fricció adicional que solament entra en funcionament a partir de determinat àngul d'incidència. Es monten d'orige i en mercat de reposició.
Sistema LUK en péndola centrífugo. Incorpora una massa adicional d'aproximadament 1 kg acoplada la brida conseguint aixina aumentar el moment d'inèrcia en tot el ranc de revolucions, permetent una absorció casi completa de les vibracions en el ranc més baix de revolucions. Present des de 2010 com a equip d'orige.
Sistema DMF Planetari de ZF-Sachs. En este sistema les dos masses també estan conectades per un cojinete o conjunt radial i axial. La novetat és que en lloc de brida s'utilisa un joc d'engranages planetaris fixats a la massa primària i engranados a una corona en la massa secundària, conseguint aixina aumentar el moment d'inèrcia de la massa dinàmica. Per a l'absorció de vibracions no s'utilisen molls d'arc sino múltiples molls rectes curts colocats en un anell llaurat en la massa primària i comprimits per un sistema de patins i platillo de plàstic en la massa secundària disposts de modo que els molls més ferms solament entren en funcionament a partir de determinat àngul d'incidència. Es monta d'orige i en el mercat de reposició.
Sistema de resorts radials de Valeo. En este sistema s'utilisen molls rectes colocats en forma d'estrela que a diferència dels sistemes anteriors treballen en extensió. Un extrem dels molls està unit al volant primari i l'atre al secundari, facilitant un moviment d'un volant respecte a l'atre. En això es conseguix un desacoplado parcial del motor respecte a la caixa de velocitats, evitant la transferència de vibracions provocades pel gir pulsatorio del motor. Es monta d'orige i en el mercat de reposició.
Sistema DFC o damper flywheel clutch: sistema unibody de LUK que monta en una mateixa unitat compactar el volant motor DMF junt en el disc de embrague i el plat de pressió.[2]
Un dispositiu precedent dels actuals volants bimasa són els embragues hidrodinàmics com el Fluïu Drive del grup Chrysler. Utilisats en algunes transmissions manuals —semiautomàtiques—, substituïen l'embrague convencional per un decorregut hidràulic contingut entre dos masses alabeadas molt pròximes entre sí pero sense contacte directe lo que implicava, a diferència dels actuals dispositius mecànics, una pèrdua inherent de velocitat en la massa secundària.
Quan en estos dispositius es intercala un estator entre les dos masses capaç de multiplicar el parell durant la fase d'acceleració parlem de convertidors de parell, habituals en les transmissions automàtiques. Alguns convertidors de parell duen incorporat un sistema FKP-LUK[3] o «esmortidor de péndola centrífugo», que utilisa un sistema de molls d'arc i brida similar a el de el DMF-LUK per a tancar el embrague de bloqueig en detenció aumentant el confort i reduint el consum.
En l'actualitat permaneixen en estudi sistemes magnètics com a alternativa per a la conexió d'abdós masses.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 LUK Symposia.
- ↑ Kelly, P.; Pennec, {{{nom2}}}; Seebacher, {{{nom3}}}; Tlatlik, {{{nom4}}} (2010-01-01). 28 - Dual mass flywheel as a means of attenuating rattle, Woodhead Publishing, pp. 857–877. ISBN 978-1-84569-361-9.
- ↑ «Ventages dels convertidors de parell integrat». Motormatica. Consultat el 2025-10-01.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Volante bimasa» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.