Hvězdicový motor: Věděl jsi o jaký typ motoru jde?
Hvězdicový motor je typ pístového spalovacího motoru s jedním klikovým hřídelem, který má válce uspořádané v kruhu (v jedné nebo více řadách) kolmo na osu klikového hřídele tak, že všechny válce mezi sebou svírají stejný úhel.
V tomto článku si ve zkratce posvítíme na to, jak funguje hvězdicový motor, jeho využití a krátkou historii.
Obsah
Využití hvězdicového motoru
Hvězdicový motor musí mít nejméně 3 válce (jinak by šlo o motor BOXER) a také má obvykle v jedné řadě lichý počet válců. Má-li hvězdicový motor válce uspořádané jen v jedné řadě, jedná se zároveň o plochý motor. Pokud jsou však válce uspořádány ve více rovinách, pak se hvězdicový motor nazývá podle počtu řad jako dvouhvězdicový, tříhvězdicový, čtyřhvězdicový, pětihvězdicový a tak dále.
Tento typ motoru se využívá převážně v letectví, ale během druhé světové války se používal iv tancích. Existuje však několik šílenců, kteří namontovali hvězdicový motor pod kapotu automobilu, což je právě důvod, proč si o tomto motoru napíšeme něco víc.
Historie hvězdicového motoru ve zkratce
První hvězdicový motor byl sestrojen dánským inženýrem Jackobem Ellrhammerem mezi lety 1903 až 1904. Šlo o tříválcový hvězdicový motor, který byl chlazený vzduchem.
Vzduchem chlazený motor: Jaké jsou jeho výhody a nevýhody?
Většina hvězdicových motorů je chlazená vzduchem, ale mezi nejúspěšnější první hvězdicové motory můžeme zařadit 9-válcové kapalinou chlazené motory, které vyráběla společnost Salmson Moteurs od roku 1908 až do roku 1920.
Motor chlazený kapalinou: Jak funguje chlazení kapalinou?
V letech 1909 až 1919 byl hvězdicový motor zastíněn jeho velmi podobným příbuzným rotačním motorem. Ten se však od hvězdicového motoru odlišuje tím, že kliková hřídel je pevně uchycena do konstrukce letadla, zatímco kliková skříň je spolu s válci spojena s vrtulí a rotuje. Jednoduše řečeno, kliková skříň spolu s válci a vrtulí rotuje, ale kliková hřídel ne.
Rotační motory byly masově nasazovány do spojeneckých letadel v první světové válce. Většina německých letadel v čase používala vodou chlazené řadové šestiválcové motory. V průběhu 30. let se však hvězdicový motor dostává opět na scénu. Během druhé světové války byly hvězdicové motory nasazovány zejména do Amerických, Japonských, Italských a Britských letadel, ale objevily se iv těch Německých.
Rotační motor: O jaký typ motoru se jedná a jaké jsou jeho výhody a nevýhody?
Spojené státy Americké masově nasazovaly hvězdicové motory také do tanků jako například M3 Lee, M18 Hellcat, M2 light tank či M4 Sherman. Během druhé světové války byl také sestrojen největší lodní hvězdicový motor, který měl 16 řad, 112 válců a zdvihový objem až 383 litrů.
Hvězdicový motor a jeho konstrukce
Jak již bylo výše zmíněno, hvězdicový motor je vybaven jedním klikovým hřídelem a jeho válce jsou uspořádány v kruhu (v jedné nebo více řadách) kolmo na osu klikového hřídele tak, že všechny válce mezi sebou svírají stejný úhel.
U hvězdicových motorů jsou jednotlivé válce, na kterých jsou umístěny samostatné hlavy válců, připevněny k bloku motoru a jsou vybaveny chladícími žebry. Právě díky tomu lze u hvězdicových motorů zajistit dostatečné chlazení vzduchem tepelně namáhaných komponentů.
Blok motoru je hlavní nosné těleso motoru, které se skládá ze tří částí, a to zadní, střední a přední. Ve střední části je umístěn klikový mechanismus spolu s vačkovým mechanismem a v přední části bloku je zase umístěn reduktor. Zadní část uzavírá blok motoru. K bloku motoru jsou připevněny všechny jednotlivé soustavy válců, ale přes blok motoru se také upevňuje celý motor ke konstrukci letadla.
Písty motoru: Co všechno musí vydržet a jaká je jejich funkce?
Písty hvězdicového motoru jsou spojeny s klikovou hřídelí pomocí ojnic tak jako u běžných pístových spalovacích motorů. Připojení ojnic ke klikové hřídeli však není stejné. Jeden píst je připojen přímo hlavní ojnicí, která má závěsné oko, ke kterému jsou připevněny ojnice ostatních pístů pomocí čepů.
Hvězdicový motor využívá ventilový rozvod OHV. Pohyb ventilů sice zajišťují vačky, ale ne pomocí vačkového hřídele, ale vačkového kotouče, který se s vačkami otáčí pomaleji a v opačném směru než klikový hřídel. Vačkový kotouč má rovněž stejný počet sacích a výfukových vaček.
Například pětiválcový hvězdicový motor má vačkový kotouč vybaven dvěma sacími a dvěma výfukovými vačkami, který se otáčí 4x pomaleji než kliková hřídel. Vačková hřídel je poháněna pomocí planetové převodovky, poháněné klikovým hřídelem. Pohyb mezi vačkou a ventilem je zajištěn pomocí zdvihátek, tyček a vahadel.
Čtyřtaktní motor: Jeho výhody, nevýhody a princip práce
Počet válců hvězdicového motoru závisí na počtu pracovních cyklů motoru. V drtivé většině se však využívá čtyřtaktní cyklus. U čtyřtaktního hvězdicového motoru musí být počet válců v každé řadě lichý, aby tak vycházelo zapalování, které je například u pětiválcového motoru v pořadí 1-3-5-2-4 a dále se opakuje. U dvoutaktních hvězdicových motorů však může být počet válců v jedné řadě sudý.
Základní požadavky které jsou kladeny na hvězdicový motor:
- vysoký výkon
- co nejnižší hmotnost
- co nejmenší rozměry
- vysoká spolehlivost
- dlouhá životnost
- co nejnižší spotřeba paliva
- vyváženost a kultivovaný chod
- snadná obsluha motoru
- přiměřená výrobní cena
Hvězdicový motor je v drtivé většině sestrojen jako zážehový motor, ale může být sestrojen i jako vznětový (dieselový). Mezi hlavní výhody vznětového hvězdicového motoru patří nižší spotřeba paliva a menší riziko vzplanutí.