In qualsiasi motore a combustione interna a pistone è possibile trovare una parte importante del manovellismo e di altri sistemi correlati: il volano.Leggi tutto sui volani, sui tipi esistenti, sul design e sul principio di funzionamento, nonché sulla selezione, riparazione e sostituzione di queste parti in questo articolo.
Il ruolo e la posizione del volano nel motore
Volano (volano) - assemblaggio del manovellismo (KShM), sistema di lancio del motore a combustione interna della frizione e del pistone;Sul gambo dell'albero motore si trova un disco metallico di grande massa con una corona dentata, che garantisce il funzionamento stabile del motore grazie all'accumulo e al successivo ritorno dell'energia cinetica.
Il funzionamento dei motori a combustione interna a pistoni non è uniforme: in ciascuno dei suoi cilindri vengono eseguite quattro corse in due rivoluzioni dell'albero e in ciascuna corsa la velocità del pistone è diversa.Per eliminare la rotazione irregolare dell'albero motore, le stesse corse in diversi cilindri vengono distanziate nel tempo e nel KShM viene introdotta un'unità aggiuntiva: un volano realizzato sotto forma di un'enorme ruota metallica fissata sulla parte posteriore dell'albero motore.
Il volano risolve diversi compiti chiave:
● Garantire l'uniformità della velocità angolare dell'albero motore;
● Garantire la rimozione dei pistoni dai punti morti;
● Trasmissione della coppia dall'albero motore al meccanismo della frizione e quindi al cambio;
● Trasmissione della coppia dall'ingranaggio di avviamento all'albero motore all'avvio del propulsore;
● Alcuni tipi di parti sono lo smorzamento delle vibrazioni e delle vibrazioni torsionali, il disaccoppiamento del KShM e la trasmissione del veicolo.
Questa parte, grazie alla sua massa considerevole, accumula l'energia cinetica ottenuta durante la corsa di lavoro e la cede all'albero motore nelle restanti tre corse: ciò garantisce sia l'allineamento e la stabilità della velocità angolare dell'albero motore, sia il ritiro dei pistoni da PMS e PMS (a causa delle forze inerziali emergenti).Inoltre, è attraverso il volano che il motore comunica con la trasmissione dell'auto e la trasmissione della coppia dall'ingranaggio dell'avviamento elettrico all'albero motore quando il motore viene avviato.Il volano è fondamentale per il normale funzionamento del veicolo, pertanto in caso di malfunzionamento è necessario effettuare riparazioni o sostituzioni complete nel più breve tempo possibile.Ma prima di iniziare i lavori di riparazione, dovresti comprendere i tipi, i design e le caratteristiche esistenti dei volani dei moderni motori a combustione interna.
Gruppo volano con albero motore
Tipi e struttura dei volani
Sui motori moderni vengono utilizzati volani di vari design, ma tre tipi di queste parti sono più diffusi:
● Solido;
● Leggero;
● Damper (o bimassa).
Il dispositivo più semplice ha volani solidi, che vengono utilizzati sulla maggior parte dei motori a combustione interna a pistoni, dalle piccole auto ai più potenti motori industriali, diesel e marini.La base del design è un disco in ghisa o acciaio con un diametro di 30-40 cm o più, al centro del quale è presente una sede per l'installazione sul gambo dell'albero motore e una corona viene premuta sulla periferia.La sede per l'albero motore è solitamente realizzata sotto forma di un'estensione (mozzo), al centro della quale è presente un foro di grande diametro, e attorno alla circonferenza sono presenti 4-12 o più fori per i bulloni, attraverso i quali il volano è fissato sulla flangia del gambo dell'albero.Sulla superficie esterna del volano è presente un punto per l'installazione della frizione e si forma una pastiglia di contatto anulare per il disco condotto della frizione.Alla periferia del volano viene pressata una corona dentata in acciaio, attraverso la quale, al momento dell'avviamento, la coppia viene trasmessa dall'ingranaggio di avviamento all'albero motore.
Di solito, nella produzione, il volano viene bilanciato per evitare fuoriuscite durante il funzionamento del motore.Quando si bilancia in punti diversi del volano, il metallo in eccesso viene rimosso (foratura) e, allo scopo di bilanciare in una determinata posizione, vengono installate la frizione e altre parti (se previste).In futuro l'orientamento del volano e della frizione non dovrebbe cambiare, altrimenti si verificherà uno squilibrio pericoloso per l'albero motore e l'intero motore.
I volani leggeri hanno un design simile, ma al loro interno sono realizzate finestre di varie forme e dimensioni per ridurre il peso.Il campionamento del metallo del volano per ridurne il peso viene solitamente eseguito allo scopo di mettere a punto e potenziare il motore.L'installazione di un tale volano riduce in qualche modo la stabilità del propulsore nelle modalità transitorie, ma fornisce una rapida impostazione delle velocità massime e, in generale, ha un effetto positivo sulle caratteristiche di potenza.Tuttavia, l'installazione di un volano leggero può essere eseguita solo parallelamente all'esecuzione di altri lavori di messa a punto/potenziamento del motore.
I volani a doppia massa hanno un design molto più complesso: includono smorzatori di vibrazioni torsionali e smorzatori diversi nel design e nel principio di funzionamento.Nel caso più semplice, questa unità è costituita da due dischi (slave e master), tra i quali è presente uno smorzatore di vibrazioni torsionali: una o più molle ritorte ad arco (arrotolate in un anello o curve da un arco).Nei progetti più complessi, tra i dischi sono presenti numerosi ingranaggi che agiscono come una trasmissione planetaria, e il numero di molle può raggiungere una dozzina o più.Il volano bimassa, come quello convenzionale, è montato sul gambo dell'albero motore e sostiene la frizione.
Volano leggeroft
Design del volano a doppia massa
Il volano dell'ammortizzatore funziona in modo abbastanza semplice.Il disco conduttore è collegato direttamente alla flangia dell'albero motore, ricevendo da esso la coppia, nonché tutte le vibrazioni, vibrazioni e urti che si verificano in condizioni transitorie.La coppia dal disco conduttore allo slave viene trasmessa tramite molle, ma a causa della loro elasticità assorbono una parte significativa di vibrazioni, urti e vibrazioni, ovvero svolgono le funzioni di ammortizzatore.Come risultato di questo disaccoppiamento, il disco condotto, così come la frizione e la trasmissione ad esso collegata, ruotano in modo più uniforme, senza vibrazioni e vibrazioni.
Attualmente, i volani bimassa, nonostante la loro progettazione complessa e i costi relativamente elevati, vengono sempre più installati sui motori di automobili e camion.La crescente popolarità di queste parti è dovuta alla loro migliore qualità di lavoro e alla protezione della trasmissione dagli influssi negativi del propulsore.Tuttavia, i volani di costruzione solida, grazie al loro prezzo, affidabilità e semplicità, sono ampiamente utilizzati su auto economiche, sulla maggior parte dei trattori, camion e altre attrezzature.
Problemi di selezione, sostituzione e manutenzione del volano
Durante il funzionamento del motore, il volano è soggetto a carichi meccanici significativi, quindi nel tempo si verificano tutti i tipi di malfunzionamenti: crepe, usura della superficie di contatto con il disco condotto della frizione, usura e rottura dei denti della corona, deformazioni e persino la completa distruzione (le parti in ghisa sono soggette a ciò).I malfunzionamenti del volano si manifestano con un aumento del livello di vibrazioni e rumore durante il funzionamento del motore, deterioramento della frizione, deterioramento o incapacità di avviare il motore con il motorino di avviamento (a causa dell'usura della corona dentata), ecc.
Molto spesso nei volani con struttura solida, la causa del problema è la corona dentata, nonché crepe e rotture del disco stesso.Nello stato normale del volano, la corona può essere sostituita, per la sostituzione è necessario sostituire una parte dello stesso tipo e modello che si trovava in precedenza.Se necessario, è possibile utilizzare una corona con un numero diverso di denti, ma tale sostituzione non è sempre possibile.Lo smantellamento rigoroso della corona viene solitamente eseguito meccanicamente, mediante colpi di martello attraverso uno scalpello o un altro strumento.L'installazione di una nuova corona viene eseguita con il suo riscaldamento: a causa dell'espansione termica, la parte cadrà facilmente in posizione e dopo il raffreddamento verrà fissata saldamente sul volano.
Nei volani degli ammortizzatori si verificano spesso malfunzionamenti più complessi: rottura o distruzione completa delle molle ad arco, usura dei cuscinetti, usura delle parti di sfregamento dei dischi, ecc. Nella maggior parte dei casi, il volano a doppia massa non può essere riparato, ma viene sostituito nell'assemblaggio .In alcune situazioni è possibile sostituire la corona e i cuscinetti, ma è meglio affidare questi lavori a specialisti.La diagnostica del volano dell'ammortizzatore viene eseguita sia sul motore che sulla parte rimossa.Prima di tutto, viene controllato l'angolo di deflessione del volano condotto e il gioco, se l'angolo è troppo grande o, al contrario, il volano è bloccato, allora la parte deve essere sostituita.
Tutti i lavori diagnostici e la sostituzione del volano devono essere eseguiti in conformità con le istruzioni per la riparazione e la manutenzione del veicolo.Per accedere al componente, nella maggior parte dei casi, è necessario smontare il cambio e la frizione, il che richiede tempo e fatica aggiuntivi.Quando si installa un nuovo volano, è necessario osservare l'orientamento della frizione e utilizzare determinati tipi di elementi di fissaggio e, se necessario, tipi di lubrificanti.Se il volano viene selezionato e sostituito correttamente, il motore e la trasmissione funzioneranno in modo affidabile, eseguendo con sicurezza le loro funzioni.
Orario di pubblicazione: 13 luglio 2023