¿Qué es un volante de inercia automotriz?
El volante de inercia es una pieza en forma de disco con una inercia rotacional muy alta. Su función es similar a la de un dispositivo de almacenamiento de energía. En un motor de cuatro tiempos, cada cuatro carreras del pistón generan potencia, lo que significa que solo la carrera de potencia realiza trabajo, mientras que las carreras de escape, admisión y compresión consumen energía. Por lo tanto, el par motor generado por el cigüeñal varía periódicamente y su velocidad es inestable. Para mejorar esta situación, se instala un volante de inercia en el extremo posterior del cigüeñal.
En el extremo de salida del cigüeñal, es decir, el lado conectado a la transmisión y al mecanismo de trabajo, el volante de inercia se encarga de almacenar la energía y la inercia fuera de la carrera de potencia del motor. En un motor de cuatro tiempos, solo la carrera de potencia absorbe la energía almacenada en el volante.
El volante de inercia posee una gran inercia rotacional. Debido a la generación de potencia discontinua de cada cilindro del motor, la velocidad del motor también es variable. Cuando la velocidad del motor aumenta, la energía cinética del volante aumenta y almacena energía; cuando la velocidad del motor disminuye, la energía cinética del volante disminuye y libera energía. El volante de inercia puede utilizarse para reducir las fluctuaciones de velocidad durante el funcionamiento del motor.
Ubicado en el extremo posterior del cigüeñal del motor, y gracias a su inercia rotacional, su función es almacenar la energía del motor, superar la resistencia de otros componentes y lograr que el cigüeñal gire uniformemente. Mediante el embrague instalado en el volante, conecta el motor con la transmisión del vehículo y se acopla con el motor de arranque para facilitar el encendido. Además, integra la detección de la posición y la velocidad del cigüeñal.
Durante la fase de potencia, la energía que el motor transmite al cigüeñal, además de liberarse externamente, también recibe parte de la energía absorbida por el volante, de modo que la velocidad del cigüeñal no aumenta demasiado. En las fases de escape, admisión y compresión, el volante libera la energía almacenada para compensar el trabajo realizado durante estas tres fases, evitando así una disminución excesiva de la velocidad del cigüeñal.
Además, el volante tiene las siguientes funciones: El volante es la parte activa del embrague de fricción; en el borde del volante hay una corona dentada para arrancar el motor; en el volante también hay una marca de tope superior para calibrar el momento del encendido o el momento de la inyección de combustible y ajustar la holgura de las válvulas.
El principal problema de los daños en el volante de inercia del automóvil se manifiesta como vibraciones del motor y ruidos anormales, dificultad para arrancar, desequilibrio en la transmisión durante el cambio de marchas, dificultad para cambiar de marchas y deslizamiento o desembrague incompleto del embrague.
Arranque y funcionamiento anormal del motor
Dificultad para arrancar y ruido anormal: Al arrancar, se escucha un ruido de fricción metálica o de impacto de engranajes. En casos graves, puede requerir varios intentos. Esto suele deberse al desgaste de la corona dentada del volante, lo que impide que el engranaje de arranque engrane correctamente. Si el desgaste de la corona dentada supera los 4 dientes, generalmente es necesario reemplazar el volante.
Vibraciones y ruidos anormales durante la aceleración: En ralentí, el volante y la carrocería vibran continuamente. Estas vibraciones disminuyen significativamente al pisar el pedal del embrague. Esta es una característica típica de la pérdida de equilibrio dinámico del volante. Durante la conducción, pueden oírse crujidos metálicos, y el ruido anormal se intensifica durante las aceleraciones bruscas.
Disminución de la transmisión de potencia y del rendimiento de la conducción
Retraso en la aceleración y falta de potencia: Durante la aceleración, la velocidad del motor aumenta, pero la velocidad del vehículo no lo hace rápidamente, lo que genera una sensación de vibración y estancamiento. La carrocería vibra notablemente al arrancar a baja velocidad. Esto se debe al desgaste de la superficie del volante o a la falla del resorte del amortiguador, lo que afecta la eficiencia de la transmisión de potencia.
Aumento anormal del consumo de combustible y disminución del rendimiento: El consumo de combustible puede aumentar entre un 10 % y un 15 %, la velocidad máxima puede disminuir entre 15 y 20 km/h, y la capacidad de ascenso puede disminuir hasta un 40 %. Los vehículos con transmisión automática pueden experimentar retrasos o impactos en los cambios de marcha.
Fallos en el funcionamiento del embrague y la transmisión
Deslizamiento del embrague: Al arrancar en marcha baja, al soltar el pedal del embrague el coche no arranca o tiene dificultades para hacerlo; durante la aceleración, la velocidad del vehículo no aumenta al mismo ritmo que la del motor, lo que provoca una sensación de falta de potencia y, en casos graves, puede haber olor a quemado o humo. Embrague no completamente desembragado y ruido anormal: Cuando se pisa el pedal del embrague a fondo, la potencia no se corta por completo, lo que dificulta el cambio de marchas, produce ruidos de engranajes o impide detener el vehículo; cuando se pisa el pedal ligeramente, puede oírse un chasquido continuo.
Desequilibrio en la transmisión: se manifiesta como cambios atascados, dificultad para cambiar de marcha o ruido anormal durante el semiengranaje. Una excentricidad del extremo del volante superior a 0,2 mm impedirá que el embrague se desacople por completo, afectando así al funcionamiento de la transmisión.
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