Motor radial

Vista en tall d'un motor radial.

El motor radial o motor estrela és una configuració de motor de combustió interna de tipo alternatiu en el que els cilindres «irradian» cap a fòra des d'un cárter central com els radis d'una roda.

Funcionament

Peces mòvils que mostren el funcionament d'una típica chicoteta radial de cinc cilindres. Els pistones estan en dorat i les vàlvules en rosa, la biela mestra en morat pàlit, les bielas esclaves en blava, el cigonyal / contrapese en gris i l'anell de distribució i les levas en roig.

Ya que els eixos dels cilindres són coplanares, les bielas no poden unir-se directament al cigonyal, a menos que s'utilisen bielas bifurcadas mecánicamente complexes, cap de les quals ha tingut èxit. En el seu lloc, els pistones es conecten al cigonyal per mig d'un conjunt de biela mestra i biela articulada. Un dels pistones, el superior de l'animació, té una biela mestra directament unida al cigonyal. Els pistones restants fixen els seus bielas a anells situats al voltant de la vora de la biela mestra. Es poden afegir «files» adicionals de cilindres radials per a aumentar la capacitat del motor sense aumentar el seu diàmetro.

Els motors radials de quatre temps tenen un número impar de cilindres per fila, de modo que es pot mantindre un orde d'encés consistent de cada pistón, proporcionant un funcionament suau. Per eixemple, en un motor de cinc cilindres, l'orde d'encés és 1, 3, 5, 2, 4 i regrés al cilindre 1. Ademés, açò sempre deixa un espai d'un pistón entre el pistón en la seua carrera de combustió i el pistón en compressió. La carrera activa ajuda directament a comprimir el següent cilindre que es va a disparar, fent que el moviment siga més uniforme. Si s'utilisara un número par de cilindres, no seria factible un cicle d'encés igualment sincronisat.

Com en la majoria dels motors de quatre temps, el cigonyal dona dos regressos per a completar les quatre carreres de cada pistón (admissió, compressió, combustió i escape). L'anell de l'arbre de levas gira més espai i en sentit contrari al cigonyal. Els seus lòbuls de leva estan colocats en dos files; una per a les vàlvules d'admissió i una atra per a les d'escape. El motor radial utilisa normalment menys lòbuls de leva que atres tipos. Per eixemple, en el motor de l'ilustració animada, quatre lòbuls de leva servixen per a les 10 vàlvules dels cinc cilindres, mentres que en un motor en llínea típic en el mateix número de cilindres i vàlvules serien necessaris dèu.

Història

Aviació

Biela principal (vertical) i bielas esclaves d'un Pratt & Whitney R-1535 Twin Wasp Junior de dos files i catorze cilindres.

C. M. Manly va construir un motor radial de cinc cilindres refrigerat per aigua en 1901, una conversió d'un dels motors rotatius de Stephen Balzer, per a l'avió Aerodrome de Langley. El motor de Manly produïa 39 kW a 950 rpm.

En 1903-1904, Jacob Ellehammer va aprofitar la seua experiència en la construcció de motocicletes per a construir el primer motor radial refrigerat per aire del món, un motor de tres cilindres que va utilisar com a base per a un model més potent de cinc cilindres en 1907. Ho va instalar en el seu triplano i va realisar varis vols curts en buit.

Un atre dels primers motors radials va ser el Anzani de tres cilindres, construït originalment com una configuració de «ventilador» W3, un dels quals va impulsar el Blériot XI de Louis Blériot a través del canal de la Taca. Abans de 1914, Alessandro Anzani havia desenrollat motors radials que anaven des dels 3 cilindres (separats 120° entre sí) - lo suficientment primerencs com per a haver segut utilisats en alguns eixemplars construïts en França del famós Blériot XI de la fàbrica original de Blériot - fins a un enorme motor de 20 cilindres de 50 kW, en els seus cilindres disposts en quatre files de cinc cilindres cada una.

De 1909 a 1919, el motor radial es va vore eclipsat pel seu parent propenc, el motor rotatiu, que es diferenciava del cridat radial «estacionario» que el cárter i els cilindres giraven en l'hèliç. El seu concepte era similar al del motor radial posterior, en la diferència principal de que l'hèliç estava entornellada al motor i el cigonyal al fuselage. El problema de la refrigeració dels cilindres, un factor important en els primers radials estacionarios, es paliava gràcies a que el motor generava el seu propi fluix d'aire de refrigeració.

El motor radial J-5 Whirlwind de 168 kW de Wright de 1925 va ser àmpliament considerat com «el primer motor d'avió verdaderament fiable». Wright va encarregar a Giuseppe Mario Bellanca el disseny d'un avió per a exhibir-ho, i el resultat va ser el Wright-Bellanca WB-1, que va volar per primera volta eixe mateix any. El J-5 es va utilisar en molts avions alvançats de l'época, inclós el Spirit of St. Louis de Charles Lindbergh, en el que va realisar el primer vol transatlàntic en solitari.

Radials moderns

Vàries empreses seguixen fabricant radials en l'actualitat. Vedeneyev fabrica el M-14P radial de 270-340 kW que s'utilisa en els avions acrobàtics Yakovlev i Sukhoi. El M-14P també és utilisat pels constructors d'avions casers, com el Culp Special, el Culp Sopwith Pup, el Pitts S12 «Monster» i el Murphy «Moose». L'empresa australiana Rotec Aerosport oferix motors de 7 cilindres i 82 kW i de 9 cilindres i 110 kW. HCI Aviation oferix el R180 de 5 cilindres (56 kW) i el R220 de 7 cilindres (82 kW), disponibles «llests per a volar» i com kit de construcció. Verner Motor, de la República Checa, fabrica varis motors radials en potències compreses entre 19 i 112 kW.