¿Cuáles son los beneficios de un volante ligero y por qué ya no lo son?

Esta pregunta anterior explica qué hace un volante y por qué es necesario. Esa explicación significa que el volante necesita una cierta cantidad de masa para hacer su trabajo. Sin embargo, una "actualización" para muchos automóviles (cuando se buscan mejoras en el rendimiento) es un volante "ligero".

Quitar peso de un automóvil de alto rendimiento es algo normal, por lo que un volante ligero parece una buena opción, pero ¿no necesita esa masa? ¿Cuáles son las ventajas además de la pérdida de peso para el volante mejorado? Si era solamente una cosa buena que el volante OEM sería ligera ya, así que ¿cuáles son las desventajas?

¿Existe tal cosa como un volante pesado?

Volante ultraligero para Honda Civic

La principal ventaja de una masa de volante más baja en los autos de carrera es que la masa reducida permite que el motor acelere más libremente. La pérdida de peso general del automóvil no es realmente la clave, sino que permite que el motor varíe las RPM muy rápidamente.

Poder cambiar las RPM rápidamente puede significar cambios más rápidos, llegar a una banda de potencia más rápido, etc., etc. También hace que el automóvil sea mucho más nervioso, ya que no le gustan mucho las bajas RPM. A bajas RPM, la masa más baja del volante significa que necesita usar el acelerador para mantener las RPM por encima de donde el volante no va a transportar cosas también. Para un auto de carreras no es gran cosa. Para el conductor familiar con la transmisión manual, es un gran problema.

La respuesta de cdunn es acertada.

Para agregar un poco (especialmente para autos), en un auto de carrera a menudo quieres caer de algo como 7000 rpm a quizás 5500 rpm (o una banda aún más alta, dependiendo del motor) en una fracción de segundo para hacer un cambio ascendente. Especialmente a una mayor velocidad del motor, es mucha energía para sangrar (y depende del peso del volante).

Cuanto más ligero sea el volante, tan pronto como presione el embrague, más rápida será la velocidad del motor. Esta es una espada de doble filo. No solo le permite cambiar más rápido, sino que debe hacerlo más rápido y con mayor precisión. Se reduce el tiempo entre el embrague y el cambio (en la combinación ideal de revoluciones), y también se reduce la ventana de oportunidad para hacer un cambio perfecto. Sus revoluciones no solo se quedarán, tambaleándose lentamente (lo que le dará mucho tiempo para preocuparse con la palanca de cambios): se hunden como una piedra y debe hacer el cambio antes de que bajen demasiado (o de lo contrario obtendrá un choque rudo cuando sueltas el embrague nuevamente).

El mismo trato para los cambios descendentes: una puntera en el talón le brinda un aumento de RPM muy rápido, pero, nuevamente, debe hacer el cambio en la breve ventana que se presenta.

Los resortes del embrague generalmente también son más rígidos en los embragues de carrera, por lo que los cambios mal programados son aún más difíciles en su vehículo: un cambio descuidado no solo matará su tiempo de carrera, sino que también dañará su automóvil.

El bajo peso de un volante de carreras también hace que moverse (desde una parada) sea más difícil. Cuando compites, solo haces esto una vez por carrera, a veces de ninguna manera si es un comienzo continuo. Cuando viajas, haces esto todo el día. Un volante más pesado lleva mucho más impulso: cuando saca el embrague de una parada, este impulso ayuda a mantener el motor funcionando a RPM constantes a medida que agrega carga y le brinda más libertad en el control del acelerador para mantener el automóvil funcionando y estableciendo fuera sin problemas.

Con un volante de carreras, no obtienes ayuda aquí: a medida que sacas el embrague de una parada, el motor se atascará rápidamente (y se detendrá) si no agregas combustible para mantener las revoluciones. Pero debido a que el volante es tan liviano, agregar solo un poco de combustible hace que el motor se acelere a altas RPM si salta el arma antes de que el embrague comience a engancharse. Todo este procedimiento es mucho más sensible con un volante ligero (y un embrague rígido y agrietado). Conducir diariamente de esta manera sería una pesadilla: el tráfico de parar y seguir sería un entrenamiento de cuerpo completo y ejercicio mental en concentración.

La física dicta que la inercia rotacional impide la aceleración ...

Es por eso que un volante más ligero se considera un mod de rendimiento

Menos masa giratoria = más aceleración, si todo lo demás es igual

Pero la inercia rotacional ayuda a un motor a ralentí estable

lo que explica por qué los fabricantes no buscan volantes más ligeros desde el primer momento

Si optan por un volante más ligero, las RPM en vacío deberán ser mayores para mantener la estabilidad del motor, lo que se traduce en un mayor consumo de combustible y una menor economía de combustible. Para un vehículo promedio donde el rendimiento no es una prioridad, tiene poco sentido comercial seguir este camino.

La mayoría de las veces, las personas que instalan un volante más ligero en nombre del rendimiento tienen que aumentar su velocidad de ralentí para mantener el motor en funcionamiento. Esto es especialmente cierto para motores con menos cilindros y menor desplazamiento.

El volante mantiene su motor girando

La inercia de un volante está en proporción directa a la masa del volante.

La primera ley de movimiento de Newton establece: "Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento permanece en movimiento con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que actúe una fuerza desequilibrada"

Con eso en mente, los motores de motocicletas generalmente tienen menos resistencia a la inercia que la mayoría de los motores de automóviles porque tienen menos cilindros que comprimen el aire debido a menos cilindros y (en muchos casos) menor compresión. Además, hay menos fuerzas resistentes relacionadas con los aires acondicionados y los diversos accesorios asociados con el motor de un automóvil.

Aquí hay una gran publicación relacionada con volantes.

• ¿Qué hace un volante y a qué está conectado?

Los volantes en motocicletas se utilizarán con frecuencia en una función de doble dirección, asumiendo también la función de un alternador.

Imagen de KTM y MotoUSA

Atributos

Un volante de menor peso permitirá una respuesta más rápida a la entrada de combustible del conductor debido a su menor peso y a la Primera Ley de Movimiento de Newton.

Los atributos incluyen

• Cambio más rápido

• Longevidad de la transmisión

• RPM más altas necesitaban engranar la primera marcha para obtener más HP debido a la menor masa de inercia

Advertencias

Las motocicletas de uno y dos cilindros con frecuencia tendrán un contrapeso para reducir la vibración y los desequilibrios inherentes a menos cilindros en un ICE. Estos componentes adicionales ayudan a aumentar la masa de inercia y, por lo tanto, reducen la necesidad de un volante más pesado, ya que la suma de los componentes adicionales totalizará la masa de inercia total del ICE.

Una cosa que no se ha mencionado aquí acerca de por qué un volante liviano puede no ser necesariamente algo bueno para la calle es que, al igual que los frenos, la masa rotacional de un volante de peso regular permitirá un mejor control del calor causado por el acoplamiento / desacoplando el embrague durante el funcionamiento normal. La masa de un volante regular será más estable térmicamente que una ligera. Esto proporciona una mayor longevidad del volante. El liviano tendrá más problemas con el sobrecalentamiento y la pérdida de agarre después de tales eventos. Con los equipos de carrera, esto generalmente no es un problema, ya que sería un artículo de reemplazo planificado y será reemplazado mucho antes de lo que sería un volante de la calle.