Hviezdicový motor: Vedel si o aký typ motora ide?
Hviezdicový motor je typ piestového spaľovacieho motora s jedným kľukovým hriadeľom, ktorý má valce usporiadané v kruhu (v jednej alebo viacerých radách) kolmo na os kľukového hriadeľa tak, že všetky valce medzi sebou zvierajú rovnaký uhol.
V tomto článku si v skratke posvietime na to, ako funguje hviezdicový motor, jeho využitie a krátku históriu.
Obsah
Využitie hviezdicového motora
Hviezdicový motor musí mať najmenej 3 valce (inak by išlo o motor BOXER) a taktiež má zvyčajne v jednej rade nepárny počet valcov. Ak má hviezdicový motor valce usporiadané len v jednej rade, jedná sa zároveň o plochý motor. Ak sú však valce usporiadané vo viacerých rovinách, potom sa hviezdicový motor nazýva podľa počtu radov ako dvojhviezdicový, trojhviezdicový, štvorhviezdicový, päťhviezdicový a tak ďalej.
Tento typ motora sa využíva prevažne v letectve, no počas druhej svetovej vojny sa používal aj v tankoch. Exsistuje však niekoľko šialencov, ktorí namontovali hviezdicový motor pod kapotu automobilu, čo je práve dôvod, prečo si o tomto motore napíšeme niečo viac.
História hviezdicového motora v skratke
Prvý hviezdicový motor bol zostrojený dánskym inžinierom Jackobom Ellrhammerom medzi rokmi 1903 až 1904. Išlo o trojvalcový hviezdicový motor, ktorý bol chladený vzduchom.
Vzduchom chladený motor: Aké sú jeho výhody a nevýhody?
Väčšina hviezdicových motorov je chladená vzduchom, no medzi najúspešnejšie prvé hviezdicové motory môžeme zaradiť 9-valcové kvapalinou chladené motory, ktoré vyrábala spoločnosť Salmson Moteurs od roku 1908 až do roku 1920.
Motor chladený kvapalinou: Ako funguje chladenie kvapalinou?
V rokoch 1909 až 1919 bol hviezdicový motor zatienený jeho veľmi podobným príbuzným rotačným motorom. Ten sa však od hviezdicového motora odlišuje tým, že kľukový hriadeľ je pevne uchytený do konštrukcie lietadla, zatiaľ čo kľuková skriňa je spolu s valcami spojená s vrtuľou a rotuje. Jednoducho povedané, kľuková skriňa spolu s valcami a vrtuľou rotuje, ale kľukový hriadeľ nie.
Rotačné motory boli masovo nasadzované do spojeneckých lietadiel v prvej svetovej vojne. Väčšina nemeckých lietadiel v čase používala vodou chladené radové 6-valcové motory. V priebehu 30-tych rokov sa však hviezdicový motor dostáva opäť na scénu. Počas druhej svetovej vojny boli hviezdicové motory nasadzované najmä do Amerických, Japonských, Talianských a Britských lietadiel, no objavili sa aj v tých Nemeckých.
Rotačný motor: O aký typ motora ide a aké sú jeho výhody a nevýhody?
Spojené štáty Americké masovo nasadzovali hviezdicové motory aj do tankov ako napríklad M3 Lee, M18 Hellcat, M2 light tank či M4 Sherman. Počas druhej svetovej vojny bol tiež zostrojený najväčší lodný hviezdicový motor, ktorý mal 16-radov, 112 valcov a zdvihový objem až 383 litrov.
Hviezdicový motor a jeho konštrukcia
Ako už bolo vyššie spomenuté, hviezdicový motor je vybavený jedným kľukovým hriadeľom a jeho valce sú usporiadané v kruhu (v jednej alebo viacerých radách) kolmo na os kľukového hriadeľa tak, že všetky valce medzi sebou zvierajú rovnaký uhol.
Pri hviezdicových motoroch sú jednotlivé valce, na ktorých sú umiestnené samostatné hlavy valcov, pripevnené k bloku motora a sú vybavené chladiacimi rebrami. Práve vďaka tomu je možné pri hviezdicových motoroch zabezpečiť dostatočné chladenie vzduchom tepelne namáhaných komponentov.
Blok motora je hlavné nosné teleso motora, ktoré sa skladá z troch častí, a to zadnej, strednej a prednej. V strednej časti je umiestnený kľukový mechanizmus spolu s vačkovým mechanizmom a v prednej časti bloku je zas umiestnený reduktor. Zadná časť uzatvára blok motora. K bloku motora sú pripevnené všetky jednotlivé sústavy valcov, no cez blok motora sa taktiež upevňuje celý motor ku konštrukcii lietadla.
Piesty motora: Čo všetko musia vydržať a aká je ich funkcia?
Piesty hviezdicového motora sú spojené s kľukovým hriadeľom pomocou ojníc tak ako pri bežných piestových spaľovacích motoroch. Pripojenie ojníc ku kľukovému hriadeľu však nie je rovnaké. Jeden piest je pripojený priamo hlavnou ojnicou, ktorá má závesné oko, ku ktorému sú pripevnené ojnice ostatných piestov pomocou čapov.
Hviezdicový motor využíva ventilový rozvod OHV. Pohyb ventilov síce zabezpečujú vačky, no nie pomocou vačkového hriadeľa, ale vačkového kotúča, ktorý sa s vačkami otáča pomalšie a v opačnom smere ako kľukový hriadeľ. Vačkový kotúč má taktiež rovnaký počet sacích a výfukových vačiek.
Napríklad 5-valcový hviezdicový motor má vačkový kotúč vybavený dvoma sacími a dvoma výfukovými vačkami, ktorý sa otáča 4x pomalšie ako kľukový hriadeľ. Vačkový hriadeľ je poháňaný pomocou planetovej prevodovky, poháňanej kľukovým hriadeľom. Pohyb medzi vačkou a ventilom je zabezpečený pomocou zdvíhatiek, tyčiek a vahadiel.
Štvortaktný motor: Jeho výhody, nevýhody a princíp práce
Počet valcov hviezdicového motora závisí od počtu pracovných cyklov motora. V drvivej väčšine sa však využíva štvortaktný cyklus. Pri štvortaktnom hviezdicovom motore musí byť počet valcov v každej rade nepárny, aby tak vychádzalo zapaľovanie, ktoré je napríklad pri 5-valcovom motore v poradí 1-3-5-2-4 a ďalej sa opakuje. Pri dvojtaktných hviezdicových motoroch však môže byť počet valcov v jednej rade párny.
Základné požiadavky ktoré sú kladené na hviezdicový motor:
vysoký výkon
čo najnižšia hmotnosť
čo najmenšie rozmery
vysoká spoľahlivosť
dlhá životnosť
čo najnižšia spotreba paliva
vyváženosť a kultivovaný chod
jednoduchá obsluha motora
primeraná výrobná cena
Hviezdicový motor je v drvivej väčšine zostrojený ako zážihový motor, no môže byť zostrojený aj ako vznetový (dieselový). Medzi hlavné výhody vznetového hviezdicového motora patrí nižšia spotreba paliva a menšie riziko vzplanutia.