Che cos'è un volano per autoveicoli?
Il volano è un componente a forma di disco con un'inerzia rotazionale molto elevata. La sua funzione è simile a quella di un dispositivo di accumulo di energia. In un motore a quattro tempi, ogni quattro corse del pistone viene generata potenza, il che significa che solo la fase di espansione produce lavoro, mentre le fasi di scarico, aspirazione e compressione consumano energia. Pertanto, la coppia erogata dall'albero motore varia periodicamente e la velocità di rotazione dell'albero motore risulta instabile. Per ovviare a questo problema, all'estremità posteriore dell'albero motore viene installato un volano.
All'estremità di uscita della potenza dell'albero motore, ovvero il lato collegato alla trasmissione e alle apparecchiature di lavoro, si trova il volano. La sua funzione principale è quella di immagazzinare l'energia e l'inerzia al di fuori della fase di espansione del motore. In un motore a quattro tempi, solo la fase di espansione assorbe l'energia immagazzinata nel volano.
Il volano possiede un'elevata inerzia rotazionale. A causa della generazione di potenza discontinua di ciascun cilindro del motore, anche la velocità di rotazione del motore è variabile. Quando la velocità del motore aumenta, l'energia cinetica del volano aumenta e viene immagazzinata; quando la velocità del motore diminuisce, l'energia cinetica del volano diminuisce e viene rilasciata. Il volano può essere utilizzato per ridurre le fluttuazioni di velocità durante il funzionamento del motore.
Installato all'estremità posteriore dell'albero motore, grazie alla sua inerzia rotazionale, il suo scopo è immagazzinare l'energia del motore, vincere la resistenza degli altri componenti e far ruotare l'albero motore in modo uniforme; tramite la frizione installata sul volano, collega il motore alla trasmissione del veicolo; si innesta con il motorino di avviamento per facilitare l'avviamento del motore. Ed è il punto di integrazione tra il rilevamento della posizione e della velocità dell'albero motore.
Durante la fase di espansione, l'energia trasmessa dal motore all'albero motore, oltre ad essere scaricata all'esterno, viene in parte assorbita dal volano, in modo che la velocità di rotazione dell'albero motore non aumenti eccessivamente. Nelle fasi di scarico, aspirazione e compressione, il volano rilascia l'energia immagazzinata per compensare il lavoro consumato da queste tre fasi, in modo che la velocità di rotazione dell'albero motore non diminuisca troppo.
Inoltre, il volano svolge le seguenti funzioni: il volano è la parte attiva della frizione; sul bordo del volano è presente una corona dentata per l'avviamento del motore; sul volano è inoltre presente un segno di arresto superiore per la calibrazione della fasatura dell'accensione o dell'iniezione del carburante e per la regolazione del gioco delle valvole.
Il problema principale legato al danneggiamento del volano dell'auto si manifesta con vibrazioni del motore e rumori anomali, difficoltà di avviamento, squilibrio della trasmissione durante il cambio marcia, difficoltà nell'innesto delle marce e slittamento o disinnesto incompleto della frizione.
Avviamento e funzionamento anomalo del motore
Difficoltà all'avviamento e rumori anomali: durante l'avviamento si avverte un rumore metallico di attrito o un rumore di impatto degli ingranaggi. Nei casi più gravi potrebbero essere necessari diversi tentativi di avviamento. Ciò è solitamente dovuto all'usura della corona dentata del volano, che impedisce al motorino di avviamento di ingranare correttamente. Se l'usura della corona dentata supera i 4 denti, di solito è necessario sostituire il volano.
Vibrazioni e rumori anomali durante l'accelerazione: al minimo, il volante e la carrozzeria del veicolo presentano vibrazioni continue. Le vibrazioni si riducono significativamente quando si preme il pedale della frizione. Questa è una caratteristica tipica del malfunzionamento dell'equilibrio dinamico del volano. Durante la guida, possono essere uditi scricchiolii metallici e il rumore anomalo si intensifica durante le accelerazioni improvvise.
calo delle prestazioni di trasmissione e di guida
Ritardo in accelerazione e mancanza di potenza: durante l'accelerazione, il regime del motore aumenta ma la velocità del veicolo non aumenta rapidamente, dando la sensazione di "vibrare senza muoversi". La carrozzeria del veicolo vibra notevolmente durante le partenze a bassa velocità. Ciò è dovuto all'usura della superficie del volano o al cedimento della molla dell'ammortizzatore, che compromettono l'efficienza della trasmissione di potenza.
Aumento anomalo del consumo di carburante e calo delle prestazioni: il consumo di carburante potrebbe aumentare del 10%-15%, la velocità massima potrebbe diminuire di 15-20 km/h e la capacità di affrontare le salite potrebbe diminuire del 40%. Nei veicoli con cambio automatico potrebbero verificarsi ritardi o improvvisi cambi di marcia.
Guasti al funzionamento della frizione e della trasmissione
Slittamento della frizione: quando si parte in prima marcia, il rilascio del pedale della frizione impedisce l'avviamento del veicolo o ne causa difficoltà; durante l'accelerazione, la velocità del veicolo non aumenta con il regime del motore, dando una sensazione di mancanza di potenza e, nei casi più gravi, si può avvertire odore di bruciato o fumo. Frizione non completamente disinnestata e rumore anomalo: anche premendo a fondo il pedale della frizione, la trasmissione non riesce a interrompersi completamente, causando difficoltà nel cambio marcia, rumori di sfregamento o incapacità di arrestare il veicolo; premendo leggermente il pedale, si può udire un continuo ticchettio.
Squilibrio della trasmissione: si manifesta con cambi di marcia bloccati, difficoltà nel cambio di marcia o rumori anomali durante l'innesto parziale. Un'eccentricità della superficie frontale del volano superiore a 0,2 mm impedisce il disinnesto completo della frizione, compromettendo il funzionamento della trasmissione.
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