AUTORIDE

Radiale motor: wist u welk type motor het is?

A radial engine
Gepubliceerd op Vertaald met behulp van AI uit ons originele artikel (bron: autoride.io)

Een stermotor is een zuigermotor met inwendige verbranding met een enkele krukas, waarvan de cilinders in een cirkel (in een of meer rijen) loodrecht op de as van de krukas zijn gerangschikt, zodat alle cilinders dezelfde hoek met elkaar maken.

Dit artikel legt uit hoe de radiale motor werkt, het gebruik ervan en een korte geschiedenis.

Inhoudsopgave

Gebruik van een stermotor

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 slechts in één rij geplaatste cilinders 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, enzovoort genoemd.

Dit motortype wordt voornamelijk 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 de eerste stermotor tussen 1903 en 1904. Het was een driecilinder stermotor die luchtgekoeld was.

De meeste stermotoren zijn luchtgekoeld, maar onder de meest succesvolle vroege stermotoren kunnen we de 9-cilinder vloeistofgekoelde motoren opnemen, vervaardigd door Salmson Moteurs van 1908 tot 1920.

Tussen 1909 en 1919 werd de radiale motor overschaduwd door zijn zeer vergelijkbare verwant, 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 verbonden met de propeller en draait. Simpel gezegd, het carter, de cilinders en de propeller draaien, maar de krukas niet.

In de Eerste Wereldoorlog werden massaal rotatiemotoren gebruikt in geallieerde vliegtuigen. De meeste Duitse vliegtuigen gebruikten destijds watergekoelde 6-cilinder lijnmotoren. In de jaren dertig keerde de stermotor echter terug op het toneel. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden stermotoren voornamelijk gebruikt in Amerikaanse, Japanse, Italiaanse en Britse vliegtuigen, maar ook in Duitse vliegtuigen.

De Verenigde Staten van Amerika hebben ook massaal stermotoren ingezet in tanks zoals de M3 Lee, M18 Hellcat, M2 light tank en M4 Sherman. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd ook de grootste marine-radiaalmotor gebouwd, met 16 rijen, 112 cilinders en een cilinderinhoud tot 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 gerangschikt, zodat alle cilinders dezelfde hoek met elkaar maken.

Bij stermotoren zijn afzonderlijke cilinders, waarop zich afzonderlijke cilinderkoppen bevinden, aan het motorblok bevestigd en voorzien van koelribben. Dit maakt het mogelijk om voldoende luchtkoeling van thermisch belaste componenten in radiale motoren te waarborgen.

Het motorblok is het belangrijkste ondersteunende lichaam van de motor en bestaat uit drie delen: de achterkant, het midden en de voorkant. In het middelste gedeelte bevindt zich een krukmechanisme en een nokkenmechanisme; in het voorste deel van het blok zit een verloopstuk. Het achterste deel sluit het motorblok af. Alle individuele cilindersets zijn aan het motorblok bevestigd, maar ook de gehele motor is via het motorblok verbonden met de vliegtuigconstructie.

De zuigers van de radiale motor zijn verbonden met de krukas met behulp van drijfstangen zoals bij conventionele zuigerverbrandingsmotoren. Het verbinden van de drijfstangen met de krukas is echter niet hetzelfde. Eén zuiger is direct verbonden door de hoofd-drijfstang, die een ophangoog heeft, waaraan de drijfstangen van de andere zuigers met pennen zijn bevestigd.

De radiale motor maakt gebruik van OHV-kleptiming. De nokken zorgen voor de beweging van de kleppen, maar niet met behulp van een nokkenas, maar een nokkenschijf, die met de nokken langzamer en in de tegenovergestelde richting draait dan de krukas. De nokkenschijf heeft ook hetzelfde aantal inlaat- en uitlaatnokken.

Zo heeft een 5-cilinder stermotor een nokkenschijf voorzien van twee inlaat- en twee uitlaatnokken, die vier keer langzamer draait dan de krukas. De nokkenas wordt aangedreven met behulp van een door een krukas aangedreven planetaire versnellingsbak. Lifters, stangen en tuimelaars zorgen voor de beweging tussen de nok en de klep.

Het aantal cilinders van een stermotor is afhankelijk van het aantal werkcycli van de motor. In de overgrote meerderheid wordt echter de viertaktcyclus gebruikt. Bij een viertakt stermotor moet het aantal cilinders in elke rij oneven zijn zodat de ontsteking eruit komt, wat bijvoorbeeld bij een 5-cilinder motor in de volgorde 1-3-5- ligt 2-4 enzovoort. Het aantal cilinders in één rij kan echter zelfs zijn bij tweetakt stermotoren.

De basisvereisten voor een stermotor:

  • hoge performance
  • laagst mogelijke gewicht
  • kleinst mogelijke afmetingen
  • hoge betrouwbaarheid
  • lange levensduur
  • laagst mogelijke brandstofverbruik
  • uitgebalanceerde en verfijnde werking
  • eenvoudige motorbediening
  • redelijke productieprijs

De stermotor is overwegend als benzinemotor gebouwd, maar kan ook als diesel (diesel) worden gebouwd. De belangrijkste voordelen van een diesel-radiaalmotor zijn onder meer een lager brandstofverbruik en een lager risico op ontsteking.