Há poucos componentes que tenham revolucionado tanto os sistemas de transmissão como o volante bimassa. É sem dúvida um dos desenvolvimentos tecnológicos de destaque da LuK, a marca especialista em componentes de transmissão da Schaeffler. Por isso, dedicámos um post à análise das circunstâncias que estiveram em torno da sua criação e lançamento para o mercado. Como poderão ver, o volante bimassa chegou para cobrir a necessidade da indústria de isolar as vibrações de uma geração completa de propulsores.
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Foi assim que começou tudo
O volante bimassa ou DMF (nas siglas em inglês de Dual Mass Flywheel) é, sem dúvida, um dos componentes mais importantes das últimas décadas. Esta inovação, desenvolvida pela LuK, o especialista em transmissões da Schaeffler chegou ao mercado em 1985, abrindo a porta para o desenvolvimento de uma completa geração de motores. Para descobrir as suas origens, recuamos ao início da década de 1980. Nessa época, os motores diesel ainda estavam bastante longe de desenvolver o seu potencial. A crise do petróleo manifestou que os combustíveis fósseis representavam um recurso limitado e era necessário reduzir os consumos.
A indústria esperava ansiosamente por essa pequena revolução tecnológica que permitisse otimizar as mecânicas, sobretudo as diesel. Esta revolução consistiu em recuperar um conceito muito antigo, o da injeção direta do combustível na câmara de combustão. Era um conceito antigo que poderia conseguir motores mais eficientes, mais potentes e mais limpos, tal como exigido pelo mercado.
Os senãos da injeção direta
Esta tecnologia, incorporada pela primeira vez no Mercedes 300 SL “asas de gaivota” por volta dos anos 50 num motor a gasolina, oferecia várias vantagens aplicada às mecânicas diesel. Maior potência e binário do motor e consumos muito reduzidos, isto é, um panorama insuperável. No entanto, este alto rendimento trazia consigo um senão, o das vibrações. Esse alto rendimento traduzia-se em altas exigências em termos de isolamento. E não estamos a falar de ruído, estamos a falar das vibrações que, geradas por este tipo de mecânicas, são transferidas para toda a cadeia cinemática, através de um componente fundamental: a embraiagem.
Isolar as vibrações do motor
Como já devem saber, a embraiagem é o componente responsável por interromper e modular a potência do motor durante o arranque e as aplicações de mudanças. Assim como, e não menos importante, por reduzir as vibrações rotacionais que chegam à transmissão provenientes do motor e que ocorrem fundamentalmente durante as variações de binário. Para isso, serve-se do amortecimento de torção proporcionado pelas molas que se encontram no disco, além do próprio material de fricção. Este é o conceito de embraiagem que, com certas variações, foi suficiente para oferecer uns níveis de isolamento aceitáveis durante vários anos. No entanto, os níveis de amortecimento oferecidos eram insuficientes perante a chegada dos novos propulsores de injeção direta.
As vibrações são assim tão más?
Sem um conceito de embraiagem capaz de oferecer o nível adequado de isolamento, os efeitos para a cadeia cinemática são nefastos. As vibrações do motor são transmitidas de forma massiva para a transmissão, e comprometem seriamente o conforto de circulação dos passageiros e, o que é mais importante, geram tensão sobre a mecânica. Além disso, e não menos importante, temos o tema do regime de rotação. As vibrações ocorrem especialmente quando o motor funciona a baixas rotações, o que impede de aproveitar os regimes de rotação inferiores, que são aqueles que oferecem menores consumos e emissões.
A solução tem duas massas
O fim de todos estes inconvenientes chegou em 1985 com o lançamento do primeiro volante bimassa, desenvolvido pela LuK para o BMW 324d E30 (na imagem superior). O seu princípio de funcionamento é fácil de explicar: para amortecer as vibrações do motor, recorre a duas massas circulares que rodam entre si ligadas por um sistema de amortecimento de molas helicoidais, que recolhem e absorvem as vibrações. Esta simples, mas engenhosa, solução abriu o caminho para uma geração completa de propulsores, que já não tinham de enfrentar as limitações que implicavam as vibrações a baixa rotação. Assim, durante a década de 1990, a indústria começou a apostar em mecânicas diesel de injeção direta, com uma aceitação positiva por parte dos utilizadores, que viam como as limitações destas mecânicas ficavam para trás.
Um componente fundamental
Desde esse momento, esta tecnologia estendeu-se pela indústria automóvel, até ao ponto de já se terem fabricado mais de 100 milhões de volantes bimassa em 2015. Trata-se de um conceito que se encontra nas caixas de velocidades manuais ou automatizadas, não sendo por isso demasiado considerar o mesmo como uma das inovações mais importantes ao nível da transmissão dos últimos anos, adotada pelos veículos de passageiros e veículos comerciais de todos os segmentos.
Desde o seu lançamento, a Schaeffler não deixou de desenvolver este componente para melhorar ainda mais as suas qualidades, contribuindo assim para que os automóveis modernos sejam cada vez mais limpos e sustentáveis. Uma demonstração disso é o volante bimassa com pêndulo centrífugo (imagem superior), que permite uma condução suave e sem vibrações a baixas rotações, incluindo a altas velocidades, o que facilita a poupança de combustível.
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