- Il volano uniforma la coppia motrice discontinua e immagazzina energia cinetica
- Esistono volani a massa semplice e a massa doppia, con differenze strutturali
- Il volano avvia il motore e trasmette potenza al cambio tramite la frizione
In questo articolo parleremo di un componente vitale per il motore, ovvero il volano. Non è facile da vedere, poiché è posizionato tra il motore e il cambio. Ma per comprendere meglio perché questo pezzo è così importante, spiegheremo brevemente come funziona.
Il volano, o come è comunemente chiamato “volanta”, è un componente metallico a forma di disco con planarità e bilanciamento perfetti. Il volano può essere di due tipi: a massa semplice e a massa doppia.
Scopo principale di questo componente è uniformare il movimento albero motore Come ben sapete, il motore a combustione interna produce una coppia motrice discontinua a causa del principio di funzionamento. In altre parole, ad ogni corsa attiva del pistone, la forza è diversa, generando così una coppia motrice in impulsi. Il volano ha quindi il compito di uniformare questi movimenti.
Grazie al suo peso, il volano ha un’inerzia molto grande, riuscendo a immagazzinare energia cinetica. Il volano ha uno scopo semplice: uniformizzare questa fluttuazione di energia e poi trasformarla in movimento rotatorio.
Questo obiettivo viene raggiunto accumulando tutto l’eccesso di energia prodotto dal motore utilizzando il proprio peso. Ad esempio, se desideri far girare un oggetto, sarà più difficile iniziare la rotazione, ma sarà molto più facile mantenerla, mentre fermare la rotazione sarà altrettanto difficile.
Il volano si comporta esattamente in questo modo: è più difficile avviare la rotazione, ma successivamente accumula abbastanza energia per continuare a girare da solo, anche se il motore non gira altrettanto rapidamente.
Il secondo ruolo del volano è quello di trasmettere la forza del motore al cambio Il disco della frizione è accoppiato al volano, sopra il quale si trova la piastra di pressione. Ora potete capire perché la superficie di contatto tra il volano e la frizione deve essere perfettamente piana; altrimenti, ogni piccolo difetto può trasformarsi in uno molto più grande e grave.
Anche il montaggio errato di questi componenti può causare difetti molto gravi nel tempo. Per questo motivo, vi consiglio di fare qualsiasi operazione presso un’officina autorizzata, poiché sanno ad esempio a quale coppia devono essere serrate le viti utilizzando una chiave speciale; non si può lavorare “a orecchio” con questi pezzi.
Un altro ruolo piuttosto importante del volano dell’auto è quello di avviare il motore. Potreste chiedervi perché un volano ha quella “corona” di denti. Il motorino di avviamento fa girare il volano, che grazie alla sua inerzia gira il albero motore e i pistoni del motore, permettendo l’avviamento.
Abbiamo detto all’inizio dell’articolo che il volano è di due tipi. Sì, esistono il volano a massa semplice e quello a massa doppia. Qual è la differenza tra i due? Il volano a massa semplice è semplicemente un disco metallico perfettamente equilibrato e pianeggiante, mentre il volano a massa doppia ha molte più componenti. I motori hanno cominciato ad evolversi nel tempo, sviluppando potenze sempre maggiori.
Lo scopo del volano a massa doppia è quello di sopportare meglio le fluttuazioni e le vibrazioni del motore e di “disaccoppiare” in qualche modo il cambio dalle vibrazioni del motore. I motori moderni hanno cominciato a sviluppare una coppia molto elevata anche a basse velocità. Una frizione con un volano a massa semplice non resisterebbe a lungo alle potenze dei motori di nuova generazione.
Gli ingegneri hanno quindi pensato a una soluzione piuttosto ingegnosa per risolvere questo problema. In pratica, il volano a massa doppia è un disco con due pareti e diverse molle molto potenti che hanno lo scopo di assorbire in modo più efficace gli urti prodotti dall’accoppiamento della frizione. Praticamente, quando cambiate marcia (in condizioni in cui il motore gira e il volano ha una determinata velocità in quel momento), la forza con cui si collegano i due volani è assorbita da “entrambi i volani”. Essi hanno una tolleranza in cui possono muoversi, così le molle possono ammortizzare l’urto.
Questo tipo di volano è il più comune nei motori diesel perché producono una coppia molto alta anche a minimo. Se questi motori non utilizzassero un volano a massa doppia, è probabile che il kit frizione non resistesse neppure a 20.000 km, e il cambio sarebbe distrutto dopo al massimo 60-80.000 km.
Inoltre, il conducente sentirebbe dei forti urti quando rilascia il pedale della frizione. I motori diesel producono vibrazioni più elevate rispetto a quelli a benzina. Grazie a questo volano, le vibrazioni non si trasferiscono al cambio. Purtroppo, un volano di questo tipo può arrivare anche a 2500-3000 lei e deve essere controllato molto attentamente a ogni sostituzione della frizione.
Quali sono i sintomi di un volano danneggiato?
Prima di tutto, dobbiamo sapere cosa può rompersi in un volano. Un volano può sbilanciarsi, rompersi o semplicemente usurare le molle interne (parlando di un volano a massa doppia). In generale, molto spesso il volano si sbilancia, e questo è facilmente percepibile. Ad esempio, quando desideriamo partire da fermo, l’auto inizierà a vibrare leggermente. Oppure, quando il motore è al minimo, può vibrare eccessivamente.
Tutti questi problemi si verificano a basse velocità e regimi, mentre a velocità e regimi più elevati il volano inizia a bilanciarsi e non avvertiamo più quella vibrazione. Ma ci sono anche casi in cui queste vibrazioni si avvertono anche a regimi più alti; in tal caso, le cose sono molto gravi e dovreste andare il prima possibile in un’officina, poiché nel tempo può danneggiare il cambio.
Purtroppo, il volano è un componente che non può essere riparato/ripristinato. E l’opzione di acquistarne uno usato dovrebbe essere esclusa, sarebbe la decisione peggiore.
In generale, i volani si sbilanciano quando il disco della frizione non appoggia perfettamente sul volano, tendendo a deformarsi. Inoltre, se il conducente ha uno stile di guida più aggressivo, rilasciando bruscamente la frizione, partenze con stridii o freni motore aggressivi, possono portare alla “ovalizzazione” del volano a causa di forti urti. I motori diesel hanno una coppia significativamente più alta rispetto a quelli a benzina, per cui dobbiamo aspettarci di sostituire anche il volano quando cambiamo la frizione in un motore common-rail.
Se hai un’auto a benzina, non devi preoccuparti affatto, poiché il motore a benzina produce la coppia massima a regimi più elevati, funziona in modo più raffinato con un livello di vibrazioni più basso, quindi il fenomeno dello sbilanciamento del volano non si verifica facilmente. Questo è anche il motivo per cui il volano su un’auto a benzina viene sostituito estremamente raramente.
Questo è il modo più comune in cui un volano può cedere. Ci sono anche casi più rari in cui il volano può rompersi in più pezzi, ma tali casi sono piuttosto rari. Inoltre, si possono usurare anche le molle interne del volano a massa doppia, ma questo porta comunque a vibrazioni eccessive manifestandosi come nei casi precedenti.
Cosa dobbiamo fare per proteggere il volano della nostra auto?
La cosa più importante è il modo in cui rilasci la frizione. Non dovresti bruscare il pedale della frizione, cerca di rilasciarlo il più delicatamente e linearmente possibile.
Non partire con il motore troppo accelerato, non cambiare marcia in modo aggressivo, non accelerare con la frizione parzialmente rilasciata, non usare la freno motore in modo aggressivo e, cosa più importante, se senti qualsiasi vibrazione o avverti che la frizione pattina, è meglio andare in un’officina autorizzata per far controllare la tua auto.
Succede molto spesso che, quando vai in officina per la sostituzione della frizione, i meccanici ti dicano che è necessario sostituire anche il volano, per “incastrarti” con un componente molto costoso. Quindi è meglio controllare il volano da solo prima di andare in officina, o semplicemente essere più attenti a percepire vibrazioni o urti durante i cambi di marcia o le accelerazioni.
Il volano a massa doppia aiuta molto a un funzionamento più raffinato del motore, ma purtroppo è abbastanza fragile, specialmente se cerchiamo di estrarre più potenza dal motore. Ad esempio, dopo un stage 1 in cui disattiviamo l’EGR, il DPF e rimappiamo il motore per ottenere maggiore potenza e coppia, dobbiamo aspettarci che il volano non resista molti chilometri.
Alcuni conducenti optano per la conversione da volano a massa doppia a volano a massa semplice. Questo aiuta a migliorare l’affidabilità a lungo termine del volano, ma può influenzare il cambio, che dovrà gestire urti molto più grandi e, a seconda dello stile di guida, potrebbe durare molti chilometri o poco tempo.
Per capire tutto meglio, sintetizzerò un po’ le cose. Quindi, i vantaggi di un volano a massa doppia sono i seguenti:
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assorbe le vibrazioni molto meglio, proteggendo il cambio.
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elevato comfort di guida anche a basse velocità.
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economia di carburante. “scarica” l’albero motore e la trasmissione da forze applicate improvvisamente. Gli svantaggi principali di questo tipo di volano sono i seguenti:
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il volano a massa doppia non può essere ripristinato, deve essere sostituito con uno nuovo.
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costo più elevato per la sostituzione.
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affidabilità ridotta nel tempo.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un volano a massa semplice?
- costi molto più ridotti se deve essere sostituito.
- affidabilità molto maggiore nel tempo, quando si usura la frizione si cambia solo la piastra di pressione, il disco di frizione e il cuscinetto di pressione.
- molto più resistente allo stress prolungato e alle potenze più elevate.
Come svantaggi, possiamo dire che non aiuta a una guida confortevole, producendo rumori e vibrazioni più elevate.
Quindi, complessivamente, entrambi i tipi di volano hanno vantaggi e svantaggi, ma è molto importante essere attenti e diagnosticare il problema in tempo per evitare danni maggiori e adottare uno stile di guida corretto per proteggere il volano nel tempo; altrimenti, dovremo spendere una somma considerevole per la sua sostituzione. Da ricordare, la guida sportiva costa e a volte costa molto.