Hviezdicový motor: O aký typ motora ide?

Hviezdicový motor je piestový spaľovací motor s jedným kľukovým hriadeľom a valcami usporiadanými v kruhu, ktoré sú v jednej alebo viacerých radách, kolmo na os kľukového hriadeľa. Valce hviezdicového motora medzi sebou zvierajú vždy rovnaký uhol, a najmenší počet valcov, ktorý musí hviezdicový motor mať sú 3, inak by išlo o motor s názvom BOXER. Podľa toho, koľko rád valcov má hviezdicový motor, tak sa aj nazýva. Pokiaľ má hviezdicový motor valce usporiadané len v jednej rade, nazývame ho plochý motor, ale ak má valce usporiadané vo viacerých radách, tak ho podľa počtu týchto rád nazývame ako dvojhviezdicový, trojhviezdicový a tak ďalej.

Počas druhej svetovej vojny, tento motor využívali aj tanky, no prevažne sa využíva v letectve. Samozrejme, nejdeme si o tomto motore písať kvôli tomu, že sa využíval v tankoch, ale práve preto, že niektorí ľudia sú extrémne konštrukční a tento motor sa im podarilo vopchať pod kapotu auta.

História:

Hviezdicový motor bol zostrojený už medzi rokmi 1903 až 1904, dánskym inžinierom Jackobom Ellrhammerom. Tento motor bol trojvalcový a ako väčšina hviezdicových motorov, bol taktiež chladený vzduchom. Medzi tie najúspešnejšie hviezdicové motory v tej dobe, môžeme zaradiť 9 valcové hviezdicové motory, ktoré už ale boli chladené kvapalinou.

Jeho sláva netrvala dlho, pretože už v roku 1909 bol hviezdicový motor zatienený podobným motorom, ktorý sa od neho odlišoval len v jednej veci a bol to rotačný motor. V  rotačnom motore je jedna vec iná ako v  hviezdicovom a to taká, že kľukový hriadeľ je pevne uchytený o konštrukciu lietadla a kľuková skriňa s valcami rotujú. Rotačné motory boli už v prvej svetovej vojne masovo vyrábané a nasadzované do spojeneckých lietadiel. Nemci ešte nemali také technológie alebo si mysleli že vyhrajú s pomocou tých starých a do svojich lietadiel stále montovali radové 6 valcové motory chladené vodou.

V druhej svetovej vojne už ale nebol v tieni rotačného motoru, ale dostával sa na celosvetovú scénu. Hviezdicové motory sa začali už v 30-tych rokocj vyrábať a v tej druhej svetovej vojne sa montovali do spojeneckých lietadiel, ale taktiež ich používali aj Nemci, Taliani a Japonci. Američania ich nevyužívali len v letectve, ale aj v tankoch ako M18 Hellcat, M4 Sherman alebo M2 light.

Hviezdicový motor a jeho konštrukcia:

Konštrukciu hviezdicového motora sme už vyššie spomínali no rozkúskovane a tak si to zhrnieme. Hviezdicový motor má jeden kľukový hriadeľ, jeho valce sú usporiadané v kruhu, kolmo na os kľukového hriadeľa a všetky valce zvierajú medzi sebou rovnaký uhol.

Pri hviezdicovom motore, sú umiestnené samostatné hlavy valcov na jednotlivých valcoch, ktoré sú pripevnené ku bloku motora. Hlavy valcov sú navyše vybavené chladiacimi rebrami, vďaka čomu je možné zaistiť chladenie vzduchom motora a hlavne tepelne namáhaných častí.

Blok motora sa skladá z troch hlavných častí a to zo zadnej, strednej a prednej časti a je to hlavné nosné teleso motora. V prednej časti bloku motora je umiestnený reduktor. V strednej časti môžeme nájsť kľukový a vačkový mechanizmus. Zadná časť bloku motora uzatvára celý blok a sú ku nemu pripevnené všetky sústavy valcov a cez blok sa upevňuje motor ku konštrukcii lietadla.

Piesty tohto motora sú tak ako aj v dnešných piestových motoroch pripojené na kľukový hriadeľ pomocou ojníc. No už pripojenie ojníc na kľukový hriadeľ je iné. Jedna hlavná ojnica je pripojená na kľukový hriadeľ a na konci má závesné oko, na ktoré sa pripájajú všetky ostatné ojnice piestov pomocou čapov.

Pohyb ventilov, oproti obyčajnému piestovému motoru ako ho poznáme, zabezpečujú síce vačky, no nie je to pomocou vačkového hriadeľa ale pomocou vačkového kotúča. Ten sa s vačkami otáča v opačnom smere ako kľukový hriadeľ a tiež sa otáča 4 krát pomalšie ako kľukový hriadeľ. Hviezdicový motor používa ventilový rozvod OHV. Vačkový kotúč má rovnaký počet sacích a výfukových vačiek. Vačkový hriadeľ je poháňaný planétovou prevodovkou, ktorá je taktiež poháňaná kľukovým hriadeľom a pohyb medzi ventilom a vačkou zabezpečujú váhadlá, tyčky a zdvíhatka.

Od počtu pracovných cyklov hviezdicového motora záleží, koľko bude mať motor valcov. Hviezdicový motor tiež môže využívať dva cykly, dvojtaktný alebo štvortaktný cyklus. Pri dvojtaktnom cykle motora môže mať motor párny počet valcov v jednej rade, no motorov s dvojtaktným cyklom je málo. Prevažná väčšina týchto motorov využíva štvortaktný cyklus, no pri tomto cykle, aby vychádzalo zapaľovanie musí byť počet valcov v jednej rade nepárny. Pre príklad pri 5-valcovom motore sa zapaľuje v poradí 1-3-5-2-4 a ďalej sa opakuje.

Základné požiadavky ktoré sú kladené na hviezdicový motor:

– vysoký výkon

– vysoká spoľahlivosť

– čo najnižšia spotreba paliva

– čo najnižšia hmotnosť

– dlhá životnosť

– primeraná výrobná cena

– čo najmenšie rozmery

– jednoduchá obsluha motora

– vyváženosť a kultivovaný chod

Hviezdicový motor sa môže vyrábať aj ako vznetový motor, no prevažná väčšina týchto motorov je zostrojená ako zážihové. No pri vznetovom hviezdicovom motore sú dve výhody a to je nižšia spotreba a menšie riziko vzplanutia ako pri zážihovom.

Krátka video ukážka, ako funguje hviezdicový motor: