¿Cómo puede un volante hacer que el motor funcione sin problemas?

Al agregar el volante hace que el motor tome más potencia para hacer girar el volante debido a su gran masa. La eficiencia del motor cae muy bajo. Sólo puedo ver más carga que suavidad.

La carga es temporal para que el volante funcione. Una vez que se pone en marcha, la energía cinética de rotación almacenada reduce la energía requerida por el motor. Consulte las figuras a continuación.

Un volante está diseñado para almacenar eficientemente energía cinética rotacional. Resiste los cambios de rpm en virtud de su momento de inercia rotacional. La energía almacenada es proporcional al cuadrado de sus rpm y proporcional a su momento de inercia.

La energía cinética rotacional almacenada en el volante ayuda a mantenerlo girando, reduciendo así la energía de combustión requerida del motor. La carrera de potencia del pistón/cilindro, que sigue a la figura 5 cuando el volante regresa a su posición en la figura 1 (para iniciar la carrera de compresión), solo se necesita para compensar la pérdida relativamente pequeña de energía cinética rotacional cuando el volante regresa. trabajo positivo (compresión) sobre el gas durante las figuras 1-5.

Espero que esto ayude.

Un volante requiere energía para girar, pero también puede devolver esa energía cuando sea necesario. En un motor de un pistón, parte de la energía de la combustión se utiliza para acelerar el volante. Sin embargo, en la fase de compresión, devuelve parte de su energía al pistón y ayuda a retener la velocidad de rotación. Debido a que la velocidad no cae tanto, la próxima combustión no tiene que acelerar tanto el volante. El intercambio de energía desde y hacia el volante se cancela entre sí, por lo que no afecta la eficiencia, pero a través de su inercia rotacional ayuda a mantener la velocidad rotacional más constante.

Un motor de vapor o de combustión interna entrega energía en carreras a medida que cada cilindro, a su vez, se llena de vapor o quema su porción de combustible. Pero la carga impulsada por el motor por lo general debería girar a una velocidad constante en lugar de moverse en carreras.

El volante hace este trabajo. Consume la energía de los cilindros a medida que la liberan, en carreras, acelerando, y la entrega a los mecanismos accionados el resto del tiempo, disminuyendo gradualmente la velocidad. Cuanto más rápido gira el volante, más estable se vuelve su velocidad porque su energía cinética es$J\omega^2/2$y las porciones añadidas por los cilindros (que son (más o menos) constantes) se convierten en fracciones menores.

Un beneficio adicional de esto es que la mecánica de control de los propios cilindros del motor también puede ser impulsada por el volante. Un inconveniente de esto es que ahora se requiere una instalación de "arranque" separada para impulsarlo mientras el volante aún no se está moviendo.