Volante do motor "aligeirado"

A redução de peso do volante de motor


JSO: Sítio de conselhos para preparação de motor automóvel e optimização dos desempenhos para circuito e competicão

Eis um artigo que descreve os efeitos da redução de peso de um volante de motor.

não há nenhuma perda de binario após redução de um volante de motor… o volante de motor não é apenas um acumulador de energia. É tipo um travão do motor.

O volante de motor é pesado, o motor vai gastar energia para fazê-lo girar. A energia gasta dependente da massa (e do diâmetro) do volante de motor, aligeirando, permite ao motor recuperar a energia que então será transmitida pelo motor ao chassis (aceleração).

==> Volante de motor aligeirado = melhor aceleração e sem perda de binario.

A aceleração:
Certamente somente bom para a aceleração pura, em circuito(pista), é outro coisa, tendo em conta que perde-se em TRAVÃO DE MOTOR (fornecimento do motor em energia ao volante de motor), será necessário travar mais em entrada de curva (==> ligeiramente mais eficaz num motor “origem”) mas ganha-se à reaceleração em saída de curva (==> mais eficaz).
==> todo depende da sua maneira de conduzir.

Resumindo:
Aligeirar o volante de motor, é permitir ao motor gastar menos energia para fazê-lo girar, o motor pode por conseguinte transmitir mais energia ao chassis para fazê-lo avançar ==> melhor aceleração.
O binario é a representação física de uma energia disponível sobre a árvore do motor.
O binario é muito distante e regular. Chama-se a isso acyclisme, fenómeno ligado aos esforços exercidos pelos gases sobre o pistão aquando da combustão, combustão que não se desenrola nunca 2 vezes da mesma maneira, mesmo às mesmas condições de carga e de regime.
Um segundo nível, o binario é irregular porque as combustões conectam-se sobre um 4 cilindros todos os 180° de maneira pontual.

O volante de motor também é conhecido sob o nome de volante de inércia:
Graças à sua massa, desempenha um papel de acumulador de energia. Alisa assim o binario armazenando energia aquando o maximo de binario e retransmitindo-o o resto do tempo. não sou muito forte em electrónica, mas creio que poderia-se compará-lo com um condensador.
Reduzindo a sua massa, reduz-se a sua capacidade de armazenar energia cinética. Reduz-se a sua capacidade de perder binario , dado que dispõe de menos energia a retransmitir.

Reduzindo a sua massa, ganha-se em aceleração do motor:
Com efeito, J. (dOmega/dt) =Somme (rotação). Se diminui-se J deixando C constante (dado que não há razão que C diminui… ele tem sempre a mesma quantidade de ar e combustível no motor, sempre o mesmo adiantamento, etc.…), aumenta-se por conseguinte (dOmega/dt) ou seja a aceleração. Aí está porque o motor sobe mais rapidamente as suas rotações.
A recuperação é incrivel. Se o motor toma mais rapidamente o seu binario quando aplica-lhe-se uma rotação positiva, perde mais rapidamente as rotações quando aplica-lhe-se um casal negativo. Por conseguinte menos travões a motor.


Demonstração: (um pouco de física)
Em primeiro lugar algumas recordações de física:
- Energia cinética de um móvel em movimento: 1/2MvV ² (V ao quadrado com M massa do móvel e V a sua velocidade)
- Momento de inércia de um disco: I = 1/2MR ² (DM massa do disco, R o seu raio)
- Energia de um disco em rotação: 1/2Iw ² (w = velocidade angular do disco).

Quando um motor esta em movimento num carro e dá-lhe aceleração , transforma a energia da combustão em energia cinética.

Em relação às fórmulas precedentes vê-se que um disco em rotação acumula energia.
Além disso, deslocando-se com o carro, este disco sofre igualmente a aceleração linear.

Infelizmente a energia acumulada nos elementos giratórios não é utilizável para a aceleração do automóvel. (Seria demasiado fácil…)

A fórmula que dá a energia acumulada do disco depende igualmente da sua massa, por conseguinte diminuindo a massa do volante de motor, ele diminui igualmente a quantidade de energia absorvida.
Esta energia recuperada pode então ser utilizada para a aceleração do automóvel.

Agora, tomam um sistema aproximado do carro:

Considera-se o motor, as rodas, caixa de velocidade e o volante de motor e o chassis
Ou seja
V: a velocidade linear do sistema
M: a massa do sistema
R: o raio da roda
que: o número de voltas a motor para cada volta de roda (rotação cónico * relatório coxeia)
r: o raio ao ponto de redução do volante de motor
m: a massa do volante de motor
w: velocidade angular do volante de motor



A energia do volante de motor é igual à soma da energia acumulada pelo binario + a energia cinética do sistema em movimento
Ora, para cada volta de roda, o volante de motor efectua-lhe G voltas.
Além disso, o volante a motor possui uma dimensão diferente da roda por conseguinte w = V (Kr/R).

Se sobrecarregar pesado-se o volante a motor de m Kg obtem-se:

E = 1/2m*V ² + 1/2*m* (VKr/R) ²



Comparar o efeito da redução do volante de motor sobre o chassis:
Um segundo carro incluindo o chassis pesado .
O carro sofria a mesma aceleração que do 1o, durante a mesma duração (possui por conseguinte a mesma velocidade final e por conseguinte a mesma energia cinética que do 1o).

A energia cinética do sistema que possui o chassis pesado em movimento é então: E = 1/2M*V2



As velocidades em fase finais dos 2 sistemas idênticas, as Suas energias cinéticas são-no igualmente, tem-se por conseguinte:

M = m* (1 + (Kr/R) ²)

Pode-se por conseguinte dizer que aligeirar um volante de motor de m Kg retorna aligeirar o chassis do carro de M Kg… à fazê-los
as conclusões que se impõem. E visto mais que qualquer aquilo depende do relatório contratado, deixo-vos sonhar.



Assim pode obter para um Renault 5 turbo por ex.:

Raio da roda do GTT em 195/55/13: 0.272m
Retira-se 1.5kg à 15cm do centro do volante o que corresponde à uma redução do chassis em função do relatório coxeia:

1o: 1.5* (1 + ((3.091 * 3.73) * 0.15/0.272) ² = 62.24 kg
2nde: 1.5* (1 + ((1.842 * 3.73) * 0.15/0.272) ² = 23.02 kg
3.o: 1.5* (1 + ((1.320 * 3.73) * 0.15/0.272) ² = 12.58 kg
4.o: 1.5* (1 + ((0.967 * 3.73) * 0.15/0.272) ² = 7.44 kg
5.o: 1.5* (1 + ((0.758 * 3.73) * 0.15/0.272) ² = 5.17 kg

Fonte:
http://pagesperso-orange.fr/jso/119/volantmoteur.htm
Tentei traduzir o melhor que pude

Cumps[]

"Tentei traduzir o melhor que pude "

Eu penso que sim

Excelente post e excelente tradução

Posts destes são bons pq aprendemos sempre um pouco mais. Muito obrigado pela partilha de informação.