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O que é um volante de inércia?
Em mecânica, o volante de inércia ou volante de motor é um dos principais elementos que fazem parte do grupo motopropulsor de um veículo. Esta peça está situada à saída da cambota, ao lado da caixa de velocidades e da embraiagem. Os volantes de inércia para armazenar energia são concebidos para reduzir ou eliminar as vibrações provocadas pela rotação da cambota.
Uma das funções mais importantes desta peça é regular a rotação do motor através do armazenamento de energia cinética. Para tal, as explosões de combustível não fazem com que a cambota rode constantemente – a menos que haja muitos cilindros – mas sim sob a forma de impulsos. Por outras palavras, armazena a energia e devolve-a de forma sustentada nos momentos de “vazio”.
Outro objetivo do volante de inércia é transmitir o movimento do motor à caixa de velocidades e às rodas, bem como intervir no processo de arranque do sistema de propulsão.
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Tipos de volante de inércia
Em função da quantidade de peças que compõem o volante de inércia para armazenar energia, podemos distinguir dois tipos: o volante de inércia de massa única e o volante de inércia de massa dupla. No entanto, podemos também classificá-los em função da velocidade que podem suportar.
Volantes de baixa velocidade
Os volantes de baixa velocidade são constituídos por rotores de aço e funcionam a velocidades entre 5.000 rpm e 6.000 rpm. Na maioria dos casos, são utilizados rolamentos convencionais para este fim. Noutros casos, porém, são feitos de cerâmica.
Até há pouco mais de uma década, os veículos com motores mais lentos estavam equipados com uma única peça circular de grandes dimensões, conhecida como volante de massa única. E embora sejam raros atualmente, são muito resistentes e permitem o contacto direto entre o motor e a embraiagem. Por outro lado, fazem com que o condutor sofra com as vibrações da estrada e sobrecarregam a transmissão.
Volantes de alta velocidade
Os volantes de alta velocidade, por outro lado, utilizam materiais compostos como a fibra de carbono com polímero reforçado e vidro. Funcionam até 60.000 rpm, utilizam tecnologias mais avançadas como rolamentos magnéticos e funcionam em ambiente fechado. Estas características tornam este tipo de volante de inércia muito mais complexo.
Os carros de maior potência, com caixas de velocidades mecânicas, utilizam volantes bimassa ou de dupla massa, graças aos quais os veículos amortecem todas as vibrações da cambota. Em comparação com o volante de massa única, é mais eficaz, reduzindo as vibrações, o ruído e o desgaste das peças-chave. No entanto, tem uma vida útil mais curta e é mais caro.
Que tipo de energia armazena?
Os volantes do motor são também conhecidos como volantes de inércia para armazenar energia cinética, uma vez que proporcionam passividade aos automóveis. De facto, o termo “inércia” está no seu funcionamento, baseado na lei física que explica que qualquer corpo tem a capacidade de se mover ou de parar. Por isso mesmo, esta circunstância depende sobretudo da massa, pelo que quanto mais pesado for um corpo, maior é a inércia.
Quando nos referimos ao volante do motor, a inércia depende da massa do volante no exterior. Por outras palavras, quanto maior for o peso do volante, mais energia poderá armazenar, produzindo uma rotação constante e suave.
No entanto, é de notar que um volante com muita inércia requer mais energia do motor para ganhar velocidade. Isto resulta numa aceleração menos intensa e numa menor perda de velocidade em terreno plano, uma vez que a energia armazenada é libertada gradualmente. De facto, os automóveis de competição são muitas vezes equipados com volantes mais leves para conseguirem uma melhor aceleração, mesmo que isso implique uma perda de conforto e suavidade.
Onde é utilizado o volante de inércia?
Devido à capacidade de armazenamento de energia dos volantes de inércia, esta peça é utilizada numa grande variedade de sistemas para diversos fins. Embora a absorção dos travões nos veículos seja a aplicação mais comum, os volantes de inércia também podem ser encontrados em brinquedos, gira-discos, fundição sob pressão e alguns sistemas de alimentação ininterrupta. No entanto, a indústria ferroviária e as instalações de energia eólica são alguns dos setores que demonstraram maior interesse neste sistema, uma vez que permite reutilizar a energia extraída da travagem e suaviza o funcionamento dos geradores de energia.
Os volantes de inércia para armazenar energia são uma parte essencial de qualquer veículo, sobretudo se quisermos desfrutar de uma condução confortável e eficiente. Também estão presentes noutros dispositivos eletrónicos, pelo que é interessante saber como funcionam. Quer saber mais? Continue a navegar no nosso blog.
