Είναι ένα εξάρτημα που σίγουρα το έχουμε ακούσει όλοι έστω και μία φορά. Υπάρχει σε κάθε κινητήρα και χωρίς αυτό δε θα μπορούσε να λειτουργήσει κανένα θερμικό μοτέρ. Ας δούμε τι είναι και πως λειτουργεί το βολάν σε έναν τετράχρονο κινητήρα.
Τεχνικό: Τι είναι το αυτόματο κιβώτιο CVT και πως λειτουργεί; (+video)
Πρόκειται για ένα εξάρτημα με μεγάλη μάζα που βρίσκεται στην έξοδο του στροφαλοφόρου άξονα και είναι συνδεδεμένο με αυτόν. Σκοπός της ύπαρξής του είναι να συμβάλλει στην προσπάθεια του κινητήρα να τροφοδοτεί σταθερά με κινητική ενέργεια το σύστημα μετάδοσης, κάτι που δε θα μπορούσε να συμβεί χωρίς την ύπαρξη του βολάν, ή σφονδύλου, όπως εναλλακτικά ονομάζεται.
Γιατί, όμως, είναι απαραίτητο να υπάρχει το βολάν; Θυμηθείτε ότι ένας τετράχρονος κινητήρας παράγει έργο μόνο σε λίγες μοίρες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Από τις τέσσερις φάσεις λειτουργίας ενός τετράχρονου μοτέρ, μόνο σε αυτή της εκτόνωσης υπάρχει παραγωγή έργου. Οι κατασκευαστές ενός κινητήρα, όμως, επιθυμούν να παράγεται συνεχόμενη ενέργεια στην έξοδο του κινητήρα και όχι μόνο κατά τη φάση της εκτόνωσης. Πρέπει να υπάρχει συνεχόμενη κίνηση, χωρίς διακοπές, και εδώ ακριβώς έρχεται το βολάν.
Πρόκειται ουσιαστικά για ένα εξάρτημα με μεγάλη αδράνεια που αποκτά κινητική ενέργεια στην φάση της εκτόνωσης μέσα σε έναν κύλινδρο και συνεχίζει να την διατηρεί με σχεδόν αμείωτη ταχύτητα περιστροφής μέχρι να έρθει η επόμενη εκτόνωση από τον επόμενο κύλινδρο. Όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα σώμα τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του στη μεταβολή της κινητικής του κατάστασης μάθαμε στη φυσική.
Τεχνικό: Πώς λειτουργεί το κιβώτιο διπλού συμπλέκτη; (+video)
Έτσι, το βολάν λαμβάνει την κινητική ενέργεια του στροφάλου και την μεταφέρει ομαλά στο σύστημα μετάδοσης. Σε θεωρητικό επίπεδο, αν δεν υπήρχε το βολάν και με κάποιον τρόπο μπορούσε να συνεχίσει να περιστρέφεται ο κινητήρας, οι εκτονώσεις του θα δημιουργούσαν αυξομειώσεις στη μεταφορά ενέργειας που θα ήταν αδύνατο το αυτοκίνητο να οδηγηθεί ομαλά και γραμμικά.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα που θα βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα την λειτουργία του βολάν. Φανταστείτε ότι στην ραπτομηχανή που ακολουθεί, τα ανθρώπινα πόδια είναι ο κινητήρας και κάθε πάτημα είναι μία εκτόνωση του. Ο κάτω τροχός λειτουργεί ακριβώς όπως το βολάν στα αυτοκίνητα. Αποθηκεύει την ενέργεια και την μεταφέρει ομαλά.
