volante hidráulico

Un volante hidráulico es un acoplamiento hidrodinámico que transmite la potencia del motor a la transmisión mediante aceite circulante en lugar de fricción mecánica o engranajes. Dentro de una carcasa sellada, dos ruedas impulsoras se enfrentan a través de un pequeño espacio lleno de aceite mineral. El motor acciona el impulsor primario (bomba), que acelera el aceite hacia afuera por fuerza centrífuga. Este aceite golpea el impulsor secundario (turbina), que está conectado al eje de entrada de la transmisión, transfiriendo energía rotacional. Luego, el aceite regresa a la bomba para repetir el ciclo.

La ventaja clave sobre un volante sólido es el deslizamiento: cuando el motor gira más rápido que la entrada de la transmisión, el aceite se desliza entre los impulsores sin atascarse. Esto amortigua las cargas de choque, absorbe las vibraciones y permite un acoplamiento suave. El acoplamiento funciona pasivamente, sin necesidad de pedal de embrague ni operación manual. La transmisión de par depende del cuadrado de la velocidad de rotación y de la viscosidad del aceite; velocidades más altas significan una mayor transferencia de par hasta un punto llamado par de calado.

Los volantes hidráulicos se diferencian de los convertidores de par en un aspecto crucial: transmiten el par en una relación de 1:1 sin multiplicación. Un convertidor de par incluye un estator que redirige el aceite de retorno para aumentar el par de salida durante la aceleración; un volante hidráulico no tiene estator y no proporciona multiplicación. Esto hace que el volante hidráulico sea más simple, ligero y eficiente a velocidades de crucero, pero menos agresivo en la aceleración.

Modos de rendimiento y fallo

La temperatura del aceite es crítica para el funcionamiento. El aceite frío es viscoso y transmite poco par hasta que el acoplamiento se calienta. El aceite sobrecalentado pierde viscosidad y puede no transmitir toda la potencia del motor; los sellos se deterioran y gotean. El aceite contaminado con partículas o agua provoca la erosión de las superficies del impulsor y la pérdida de eficiencia. La cavitación, la formación de burbujas de vapor en el aceite, puede picar las caras del impulsor si se produce aireación.

Los volantes hidráulicos fueron comunes en automóviles y camiones ligeros desde la década de 1930 hasta la de 1960, particularmente en aplicaciones de transmisión automática antes de que los convertidores de par se estandarizaran. Ofrecían fiabilidad y comodidad a un costo menor que las alternativas mecánicas. Los vehículos modernos rara vez los usan; los convertidores de par y los sistemas híbridos de transmisión directa los han reemplazado. Sin embargo, algunas máquinas industriales y cajas de cambios marinas todavía emplean volantes hidráulicos por sus características suaves y sin contacto.