Radiaalmotor: Wist u welk type motor het is?
Een radiale motor is een zuigermotor met een enkele krukas, waarvan de cilinders in een cirkel (in een of meer rijen) loodrecht op de as van de krukas zijn geplaatst, zodat alle cilinders dezelfde hoek met elkaar maken.
In dit artikel wordt uitgelegd hoe de stermotor werkt, het gebruik ervan en een korte geschiedenis.
Inhoud
Gebruik van een radiale motor
Een stermotor moet minimaal drie cilinders hebben (anders zou het een boxermotor zijn) en heeft meestal een oneven aantal cilinders op één rij. Een stermotor met cilinders die slechts in één rij zijn geplaatst, is ook een platte motor. Als de cilinders in meerdere vlakken zijn gerangschikt, wordt de stermotor, afhankelijk van het aantal rijen, een twee-, drie-, viercilinder stermotor genoemd, enzovoort.
Dit motortype wordt vooral gebruikt in de luchtvaart, maar werd tijdens de Tweede Wereldoorlog ook gebruikt in tanks. Sommige gekken hebben echter een stermotor onder de motorkap van een auto geïnstalleerd, daarom zullen we iets meer over deze motor schrijven.
De geschiedenis van de stermotor in een notendop
De Deense ingenieur Jacob Ellrhammer bouwde tussen 1903 en 1904 de eerste stermotor. Het was een driecilinder stermotor die luchtgekoeld was.
Luchtgekoelde motor: wat zijn de voor- en nadelen ervan?
De meeste stermotoren zijn luchtgekoeld, maar tot de meest succesvolle vroege stermotoren kunnen we de vloeistofgekoelde negencilindermotoren rekenen, vervaardigd door Salmson Moteurs van 1908 tot 1920.
Vloeistofgekoelde motor: hoe werkt vloeistofkoeling?
Tussen 1909 en 1919 werd de stermotor overschaduwd door zijn zeer vergelijkbare familielid, de rotatiemotor. Het verschilt echter van de stermotor doordat de krukas stevig aan de vliegtuigconstructie is bevestigd. Tegelijkertijd is het carter samen met de cilinders met de propeller verbonden en draait het. Simpel gezegd: het carter, de cilinders en de propeller roteren, maar de krukas niet.
In de Eerste Wereldoorlog werden rotatiemotoren massaal gebruikt in geallieerde vliegtuigen. De meeste Duitse vliegtuigen gebruikten destijds watergekoelde zescilindermotoren. In de jaren dertig keerde de stermotor echter terug op het toneel. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden stermotoren vooral gebruikt in Amerikaanse, Japanse, Italiaanse en Britse vliegtuigen, maar ze verschenen ook in Duitse vliegtuigen.
Rotatiemotor: wat zijn de voordelen ervan?
De Verenigde Staten van Amerika hebben ook massaal stermotoren ingezet in tanks zoals de M3 Lee, M18 Hellcat, M2 lichte tank en M4 Sherman. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd ook de grootste scheepsradiaalmotor gebouwd, met 16 rijen, 112 cilinders en een cilinderinhoud van maximaal 383 liter.
De radiale motor en zijn constructie
Zoals hierboven vermeld, is een radiale motor uitgerust met één krukas en zijn de cilinders in een cirkel (in een of meer rijen) loodrecht op de as van de krukas geplaatst, zodat alle cilinders dezelfde hoek met elkaar maken.
Bij stermotoren zijn individuele cilinders, waarop afzonderlijke cilinderkoppen zich bevinden, aan het motorblok bevestigd en voorzien van koelvinnen. Dit maakt het mogelijk om voldoende luchtkoeling van thermisch belaste componenten in radiale motoren te garanderen.
Het motorblok is het belangrijkste ondersteunende lichaam van de motor en bestaat uit drie delen: de achterkant, het midden en de voorkant. In het middengedeelte bevinden zich een krukmechanisme en een nokkenmechanisme; in het voorste deel van het blok bevindt zich een verloopstuk. Het achterste deel sluit het motorblok af. Alle individuele cilindersets zijn aan het motorblok bevestigd, maar de gehele motor is via het motorblok ook verbonden met de vliegtuigconstructie.
Motorzuigers: hoe werken ze?
De radiale motorzuigers zijn via drijfstangen met de krukas verbonden, zoals bij conventionele zuigerverbrandingsmotoren. Het verbinden van de drijfstangen met de krukas is echter niet hetzelfde. Eén zuiger is direct verbonden met de hoofddrijfstang, die voorzien is van een ophangoog, waaraan de drijfstangen van de overige zuigers met behulp van pennen zijn bevestigd.
De radiale motor maakt gebruik van OHV-kleptiming. De nokken zorgen voor de beweging van de kleppen, maar maken geen gebruik van een nokkenas, maar van een nokkenschijf, die langzamer en in tegengestelde richting met de nokken meedraait dan de krukas. De nokkenschijf heeft ook hetzelfde aantal inlaat- en uitlaatnokken.
Een 5-cilinder stermotor heeft bijvoorbeeld een nokkenschijf voorzien van twee inlaat- en twee uitlaatnokken, die vier keer langzamer draait dan de krukas. De nokkenas wordt aangedreven via een krukasaangedreven planetaire tandwielkast. Lifters, stangen en tuimelaars zorgen voor de beweging tussen de nok en de klep.
Viertaktmotor: hoe het werkt en wat zijn de voordelen ervan
Het aantal cilinders van een stermotor hangt af van het aantal werkcycli van de motor. Bij de overgrote meerderheid wordt echter gebruik gemaakt van de viertaktcyclus. Bij een viertakt stermotor moet het aantal cilinders in elke rij oneven zijn zodat de ontsteking naar buiten komt, wat bijvoorbeeld bij een 5-cilindermotor in de volgorde 1-3-5- ligt. 2-4 enzovoort. Bij tweetakt-radiaalmotoren kan het aantal cilinders in één rij echter gelijk zijn.
De basisvereisten voor een radiale motor:
- hoge prestaties
- laagst mogelijk gewicht
- kleinst mogelijke afmetingen
- hoge betrouwbaarheid
- lange levensduur
- laagst mogelijk brandstofverbruik
- evenwichtige en verfijnde werking
- eenvoudige motorbediening
- redelijk productieprijs
De stermotor is grotendeels als benzinemotor gebouwd maar kan ook als diesel (diesel) gebouwd worden. De belangrijkste voordelen van een radiale dieselmotor zijn een lager brandstofverbruik en een lager ontstekingsrisico.