Comprendre le fonctionnement du volant

Un volant d'inertie est l'un des composants les plus importants d'un moteur automobile. C'est un dispositif mécanique spécialement conçu pour stocker l'énergie de rotation (énergie cinétique). Il est proportionnel au carré de sa vitesse de rotation et de sa masse.

Qu'est-ce qu'un volant ?

Un volant d'inertie en tant que roue lourde nécessite suffisamment de forces pour tourner sur son axe. Il résiste aux changements de vitesse de rotation par leur moment d'inertie. En changeant l'énergie stockée sur le volant, sa vitesse de rotation doit être augmentée ou diminuée. Autrement dit, il continue de tourner jusqu'à ce qu'une force importante soit appliquée.

Une grande quantité d'énergie cinétique est conservée lorsque le volant tourne. Cette énergie est ensuite utilisée pour alimenter le véhicule lors du démarrage du moteur ou des excès de vitesse.

Aujourd'hui, nous allons examiner la définition, la construction, les fonctions, le principe de fonctionnement et les symptômes d'un mauvais volant d'automobile.

Construction d'un volant d'inertie

En raison de l'exigence de ténacité d'un volant d'inertie, il est généralement constitué d'acier qui tourne sur des roulements conventionnels. Les volants d'inertie à haute densité d'énergie sont constitués de composites en fibre de carbone et utilisent des paliers magnétiques. Ce volant tourne à une vitesse pouvant atteindre 60 000 tr/min (1 kHz).

Fonctions du volant

Les volants d'inertie peuvent être trouvés dans presque tous les types d'automobiles car ils servent à diverses fins seront discutés ici. Voici les fonctions du volant d'inertie dans un moteur automobile :

Équilibrage du moteur : car les pistons sont décalés du centre de la vibration du vilebrequin et des oscillations se produisent. C'est aussi parce que chaque piston tire à un angle différent.

La fonction d'un volant d'inertie dans cette situation est de supprimer le mouvement latéral. Ceci est réalisé en raison du poids élevé du volant d'inertie. Les volants d'inertie réduisent les vibrations du moteur dans son ensemble car le moteur est stabilisé et équilibré sur les supports.

Démarrage du moteur : le volant moteur joue un autre rôle lors du démarrage du moteur. Les dents d'engrenage du volant sont fixées à un démarreur. Ce démarreur est contrôlé avec la clé de la voiture. Ainsi, lorsque la voiture est démarrée, le démarreur fait tourner le volant.

Dès que le moteur tourne, l'effet de combustion continue de faire tourner le moteur. L'engrenage Bendix du moteur démarré se retire pour que le volant d'inertie tourne librement.

Réduction du stress de la transmission : est une autre fonction d'un volant d'inertie, obtenue en stabilisant le mouvement du moteur. Il régularise également le régime du moteur et réduit l'usure des composants de la transmission.

Le volant d'inertie limite également l'usure entre l'arbre de transmission et l'arbre de transmission. Ces deux sont attachés avec un joint universel.

Régime moteur apaisant : Le vilebrequin convertit le mouvement du piston en mouvement rotatif qui est saccadé lorsque la puissance est générée. la vitesse de rotation du vilebrequin est constante et le moteur tourne régulièrement. En effet, la masse du volant applique une inertie qui maintient le vilebrequin du moteur en rotation entre chaque allumage du piston.

Manipulation du poids : le poids d'un volant détermine les performances d'un moteur. Le poids est conçu en fonction des performances des véhicules.

Des volants d'inertie plus lourds permettent au moteur de fonctionner sous des charges qui peuvent entraîner l'enlisement du moteur. Les gros camions ou les remorques sont bons avec les volants d'inertie plus lourds tandis que les voitures de sport et certaines voitures commerciales font bon usage des volants d'inertie plus légers.

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Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'un volant d'inertie est assez simple et intéressant car il stocke de l'énergie pour l'utilisation du véhicule. Tout comme les batteries mécaniques stockent l'énergie sous forme chimique, les volants d'inertie économisent l'énergie sous forme d'énergie cinétique.

Plus d'énergie est produite si le volant tourne à une vitesse plus élevée. c'est un moment d'inertie plus élevé signifie plus volumineux. Il vaut mieux tourner plus vite que d'augmenter sa masse. En effet, les volants d'inertie plus légers produisent deux fois plus d'énergie que les volants d'inertie qui pèsent plus ou le double. Autrement dit, plus le volant d'inertie est léger, plus l'énergie stockée est importante.

Il est conseillé d'utiliser des roues plus légères et à grande vitesse plutôt que celles qui ont un poids énorme. Mais pour un véhicule plus lourd comme une remorque, un camion, une camionnette, etc., un véhicule plus lourd conviendra. C'est parce qu'ils supportent une charge supplémentaire et qu'il n'est pas important de rouler à des vitesses plus élevées.

Donc, savoir comment fonctionne un volant d'inertie c'est que plus la vitesse est élevée plus l'énergie emmagasinée est importante. Cependant, si la vitesse continuait d'augmenter, le matériau de la roue pourrait ne pas être en mesure de supporter la force. Cela peut conduire à une rupture.

La vidéo ci-dessous explique le fonctionnement d'un volant d'inertie :

Symptômes d'un mauvais volant

Voici les symptômes qui surviennent lorsqu'un volant moteur est défectueux :

Patinage de l'embrayage : ce problème de volant se produit lors du changement de vitesse pendant la conduite. L'engrenage peut glisser. Cela se produit lorsqu'aucune puissance n'est transférée aux roues, ce qui entraîne un embrayage usé.

L'embrayage à glissement finira par user également le volant moteur. Des bruits de grincement peuvent se produire soudainement à partir du plateau de pression et les autres pièces du volant dans l'ensemble d'embrayage surchaufferont. Cela entraînera une déformation et même une fissure.

Glissement de l'embrayage : ce dilemme du volant est similaire à celui du patinage de l'embrayage. Dans sa situation, l'embrayage ne se relâchera pas complètement. Cela entraînera différents niveaux de broyage des engrenages lors du changement de vitesse.

En fait, cela pourrait entraîner un échec complet de la mise de la voiture en première vitesse lors du démarrage à l'arrêt. Ce problème ne provient pas directement du volant, mais du roulement ou de la bague du volant ou du vilebrequin.

Une odeur de brûlé l :Une odeur de brûlé se dégage lorsque l'embrayage ne fonctionne pas correctement. Cela est dû à un mauvais volant ou à un conducteur inexpérimenté.

Les revêtements des embrayages sont conçus avec des matériaux destinés à réduire la quantité de bruit que l'embrayage fait pendant le travail.

Ce revêtement produit beaucoup de chaleur en raison du frottement s'il n'est pas correctement utilisé. Ainsi, une odeur âcre assez perceptible se dégage.

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La pédale d'embrayage vibre :vous avez remarqué des vibrations provenant de la pédale d'embrayage ou du plancher du véhicule lorsque le volant moteur est défectueux. Cela se produit parce que les supports de ressort du volant d'inertie se sont détériorés.

Cela vous permet de savoir que le mécanisme à ressort réduit normalement les vibrations générées par l'embrayage utilisé.

Claquement d'embrayage : ce problème survient lorsqu'il est difficile d'engager l'embrayage. Il saute avec le volant lorsque l'embrayage saisit et relâche le volant à plusieurs reprises. Cela ressemble à un bégaiement ou à une vibration lorsqu'il est relâché.

Le claquement d'embrayage se produit souvent dans n'importe quel rapport, généralement lors d'un démarrage à partir d'un arrêt complet. Un volant moteur déformé peut parfois en être la cause.

Ce problème peut être difficile à diagnostiquer car le disque d'embrayage, le plateau de pression ou la butée de débrayage sont en cause. Ces pièces peuvent être usées, cassées, déformées ou même contaminées par de l'huile. Il montre les mêmes symptômes que le claquement d'embrayage.

C'est tout pour cet article "Principe de fonctionnement d'un volant d'inertie". J'espère que la connaissance est atteinte, si c'est le cas, veuillez commenter et partager cet article avec d'autres étudiants techniques. Merci !