Βολάν (σφόνδυλος) | Η λειτουργία του

Το βολάν όπως έχουμε μάθει να το λέμε στην πιάτσα, είναι ένα κρυφό εξάρτημα που βοηθάει στην ομαλή λειτουργία του κινητήρα. Γράφω “κρυφό” εξάρτημα γιατί βρίσκεται μεταξύ κινητήρα και σασμάν και είναι φυσιολογικό να μην φαίνεται, χωρίς την αφαίρεση του κιβωτίου ταχητύτων.

Ποια η χρήση του;

Το βολάν αποθηκεύει ενέργεια στον “ενεργητικό χρόνο” όπως λέγεται, δηλαδή την εκτόνωση και την αποδίδει στους παθητικούς χρόνους δηλαδή εισαγωγή, συμπίεση και εξαγωγή. Μιλάμε πάντα για τετράχρονους κινητήρες. 

Όταν λέμε ενεργητικό χρόνο εννοούμε τη φάση του κύκλου στην οποία δημιουργείται η ενέργεια ή παράγεται το έργο και αποδίδεται στους υπόλοιπους χρόνους.

Τί πετυχαίνει το βολάν;

Πετυχαίνει να μπορεί το έμβολο να διέρχεται από τα νεκρά σημεία, να είναι ζυγισμένος ο κινητήρας και να έχουμε σταθερές στροφές.

Γιατί μονής ή διπλής μάζας;

Γενικά όσο λιγότεροι κύλινδροι, τόσο μεγαλύτερη μάζα έχει το βολάν. Αυτό συμβαίνει γιατί απαιτείται μεγαλύτερη προσπάθεια για την αποθήκευση ενέργειας, οπότε με περισσότερη μάζα το πετυχαίνουμε.

Κατασκευή

Όσο αφορά την κατασκευή του βολάν, στην περιφέρεια του βλέπουμε μια στεφάνη από δόντια, έναν οδοντωτό τροχό δηλαδή. Αυτός υπάρχει για την εμπλοκή των οδόντων της μίζας με αποτέλεσμα στο “μιζάρισμα” να δίνει την πρώτη περιστροφή στον κινητήρα. Τα υλικά του είναι ο χάλυβας ή το χυτοσίδηρο και η ζυγοστάθμιση του γίνεται μαζί με τον στρόφαλο.

Γιατί να χρησιμοποιήσω βολάν διπλής μάζας;

Στους κοινούς εμβολοφόρους κινητήρες εμφανίζονται συνέχεια οι τέσσερις χρόνοι λειτουργίας. Το αποτέλεσμα είναι ο στρόφαλος να δέχεται στροφικές ταλαντώσεις.

Με βολάν μονής μάζας οι ταλαντώσεις αυτές έχουν ίσα μήκη και συχνότητα με τις ταλαντώσεις στην είσοδο του σασμάν, στο μπρίσντερεκ όπως λέμε. Όποτε το αποτέλεσμα είναι να έχουμε θορύβους και κραδασμούς στο σασμάν και στο αμάξωμα.

Με βολάν διπλής μάζας έχουμε εξομάλυνση των ταλαντώσεων. Αυτό γίνεται διότι η πρώτη μάζα του βολάν απομονώνει τις ταλαντώσεις του συστήματος στρόφαλος – μπιέλα – έμβολο και η δεύτερη μάζα το σύστημα βολάν – συμπλέκτης.

Με διπλής μάζας βολάν αυξάνεται η ροπή αδράνειας των περιστρεφόμενων μερών του σασμάν. Έτσι ο συντονισμός των ταλαντώσεων πέφτει στην περιοχή του ρελαντί, δηλαδή εκτός της λειτουργίας του κινητήρα.

Γιατί υπάρχουν τα ελατήρια στο βολάν;

Τα ελατήρια υπάρχουν για να αποσβαίνουν τους κραδασμούς του κινητήρα. Αυτό συμβαίνει στα βολάν διπλής μάζας.

Στη σημερινή εποχή τί είδους βολάν εφαρμόζεται;

Στα περισσότερα σύγχρονα οχήματα έχουν τοποθετηθεί από το εργοστάσιο βολάν διπλής μάζας. Για το λόγο αυτό οι σημερινοί κινητήρες είναι και αθόρυβοι.

Είναι σωστό να αντικαθιστώ βολάν διπλής μάζας με μονής;

Μηχανολογικά και για τους λόγους που εξηγήσαμε όχι. Λόγω της μελέτης που έχει γίνει από τον κατασκευαστή και αποφάσισε να τοποθετήσει διπλής μάζας στον κινητήρα για την ομαλή λειτουργία του, η αλλαγή του σε μονής μάζας θα επιφέρει ταλαντώσεις και κραδασμούς. Αυτό μπορεί να έχει ώς αποτέλεσμα από σπάσιμο σασμάν έως και πρόβλημα σε κουζινέτα βάσης και στρόφαλο.

Τύποι βολάν διπλής μάζας

1. Μεγάλο ή μικρό ρουλεμάν στο κέντρο του
2. Με κουζινέτο
3. Για κιβώτια διπλού συμπλέκτη 
4. Με ενσωματωμένο δίσκο πλατώ
5. Με ενδιάμεσο δίσκο τριβής για περισσότερη απορρόφηση κραδασμών

Πώς ελέγχουμε αν το βολάν διπλής μάζας είναι σε καλή κατάσταση;

1. Με οπτικό έλεγχο. Αν κάτι έσπασε, λυπεί ή κάτι δεν πάει καλά. Έχουμε στο νου ότι πρέπει να λάβουμε υπόψιν τα εξής:
   • Τα χιλιόμετρα του οχήματος
   • Αν υπάρχουν διαρροές γράσου ή λαδιού
   • Αν ακούμε θορύβους ή αισθανόμαστε κραδασμούς
2. Μετρούμε ακτινικές ανοχές (υπάρχει και ειδικό σετ εργαλείων). Είναι η κίνηση δεξιά ή αριστερά που κάνουμε στη δευτερεύουσα μάζα. Μετρούμε τις ανοχές σε μοίρες ή σε δόντια του γραναζιού της μίζας.
3. Αξονικές ανοχές. Το μέσα/έξω δηλαδή της δευτερεύουσας μάζας. Αυτές οι ανοχές μας δείχνουν πόσο μεγάλη ή μικρή φθορά θα έχει το ρουλεμάν ή το κουζινέτο της πρώτης μάζας του βολάν.

Συμπέρασμα

Τελικά όσο προχωρούμε στην ανατομία ενός κινητήρα και στον τρόπο με τον οποίο συνεργάζεται με άλλα εξαρτήματα, καταλαβαίνουμε πως τίποτα δεν πάει χαμένο και όλα είναι μελετημένα και δοκιμασμένα να δουλεύουν μαζί. Έτσι και το βολάν είναι ένα από αυτά τα εξαρτήματα. Δεν φαίνεται αλλά είναι ένα πολύ πολύ σημαντικό εξάρτημα για την ομαλή λειτουργία του αυτοκινήτου.

Σημεία κλειδιά:

• Το βολάν αποθηκεύει ενέργεια στο χρόνο εκτόνωσης και τη δίνει στους υπόλοιπους χρόνους
• Το βολάν ζυγίζει τον κινητήρα (θα μπορούσαμε να πούμε ότι είναι αντίβαρο)
• Χωρίς το βολάν το όχημα σβήνει. Δεν μπορεί να αποθηκευτεί η ενέργεια
• Τα διπλής μάζας βολάν κάνουν τη λειτουργία του κινητήρα πολύ πιο ομαλή, λόγω της εξομάλυνσης των ταλαντώσεων του κινητήρα

Πηγές

Βιβλίο τόμος πρώτος Μ.Ε.Κ.

Luk εταιρεία κατασκευής συμπλεκτών

Youtube

Google

Αφιέρωση

Το άρθρο αυτό είναι αφιερωμένο στον φίλο της σελίδας Νίκο, ο οποίος μας το ζήτησε μέσω της φόρμας επικοινωνίας μας. Σε ευχαριστούμε πολύ φίλε…