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Absorbedor de péndulo centrífugo

Convertidor de par Schaeffler con amortiguador de péndulo centrífugo

Un amortiguador de péndulo centrífugo es un tipo de amortiguador de masa sintonizado . Reduce la amplitud de una vibración torsional en los trenes de transmisión que utilizan un motor de combustión.

Historia

El absorbedor de péndulo centrífugo fue patentado por primera vez en 1937 por R. Sarazin [1] y una versión diferente por R. Chilton en 1938. [2] En general, tanto Sarazin como Chilton son reconocidos como los inventores. El trabajo de Sarazin fue utilizado durante la Segunda Guerra Mundial por Pratt & Whitney para motores de aeronaves con mayor potencia de salida. El aumento de potencia provocó un aumento de las vibraciones torsionales que amenazaron la durabilidad. Esto dio lugar al motor Pratt & Whitney R-2800 que utilizaba pesos de péndulo unidos al cigüeñal.

El uso de amortiguadores de péndulo centrífugo en vehículos terrestres no comenzó hasta mucho después. Aunque los motores de combustión interna siempre habían provocado vibraciones torsionales en el tren de transmisión, la amplitud de vibración generalmente no era lo suficientemente alta como para afectar la durabilidad o la comodidad del conductor. Una aplicación existía en motores de carreras tuneados donde las vibraciones torsionales del cigüeñal podían causar daños al árbol de levas o a las válvulas. En esta aplicación, un amortiguador de péndulo centrífugo se fija directamente al cigüeñal. [3]

En 2010, los amortiguadores de péndulo centrífugo, según las patentes de Sarazin y Chilton, se introdujeron en un BMW 320D . La razón fue nuevamente el aumento de las vibraciones torsionales de los motores de mayor potencia. [4] En este caso, el motor diésel de 4 cilindros BMW N47 . A diferencia de los diseños anteriores, el amortiguador de péndulo centrífugo no estaba unido al motor de combustión, sino a un volante de inercia de doble masa .

Función

La función de un absorbedor de péndulo centrífugo es, como la de cualquier absorbedor de masa sintonizado, basada en un principio de absorción en lugar de un principio de amortiguación. La distinción es significativa, ya que los amortiguadores reducen la amplitud de la vibración al convertir la energía de vibración en calor. Los absorbedores almacenan la energía y la devuelven al sistema de vibración en el momento adecuado. [5] Los absorbedores de péndulo centrífugo, al igual que los absorbedores de masa sintonizados, no forman parte del flujo de fuerza/torque.

El absorbedor de péndulo centrífugo se diferencia del absorbedor de masa sintonizada en el rango de absorción. Es eficaz para un pedido completo en lugar de para un rango de frecuencia estrecho.

Aplicaciones modernas

Los motores de combustión interna siguen una tendencia de desarrollo hacia la reducción del número de cilindros, el aumento de la producción de energía por cilindro y la conducción a velocidades de motor más bajas. [6] Esto conduce a una mayor eficiencia del motor, pero hace que aumenten las vibraciones torsionales del motor. Las vibraciones generan problemas de durabilidad, así como una reducción de la comodidad para los pasajeros, y deben evitarse mediante el uso de amortiguadores y absorbedores armónicos. Esta situación altera el equilibrio entre el costo de la tecnología de amortiguadores de péndulo centrífugo y el beneficio para la eficiencia del tren de transmisión. Los siguientes automóviles utilizan amortiguadores de péndulo centrífugo

Referencias

  1. Sarazin (4 de mayo de 1937). «Patente estadounidense 2.079.226: medios adaptados para reducir las oscilaciones torsionales de los cigüeñales» . Consultado el 16 de octubre de 2013 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  2. ^ Chilton, Roland (5 de abril de 1938). «US Patent 2,112,984 - Pendulum counterweight» (Patente estadounidense n.º 2.112.984: contrapeso de péndulo) . Consultado el 16 de octubre de 2013 . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  3. ^ TCI. "Rattler® Absorber". www.tciauto.com . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
  4. ^ Kroll; Koy; Seebacher (2010). ¿Tierra a la vista? Amortiguación de vibraciones torsionales para motores del futuro (PDF) . Schaeffler. p. 3.
  5. ^ McCutcheon, Kimble. "No Short Days: The struggle to Develop the R-2800 "Double Wasp" Crankshaft" (PDF) . enginehistory.org . pp. 3–1. Archivado desde el original (PDF) el 22 de octubre de 2013 . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
  6. ^ Crawford, Mark. "3 tendencias emergentes en ingeniería automotriz". www.asme.org . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
  7. ^ "El ingeniero jefe del Corvette 2020 habla sobre el C8 Stingray - Autoline After Hours 489". Estados Unidos. 12 de diciembre de 2019. Consultado el 7 de enero de 2021 – vía YouTube.

Enlaces externos