Sådan fungerer radiale motorer:Design, funktion og arv fra luftfart

Vigtige ting

• Radiale motorer arrangerer stempler i en cirkel omkring krumtapakslen, der adskiller sig fundamentalt fra inline- eller V-motorlayouts.
• En hovedstang med typisk tre til ni cylindre forbinder det ene stempel direkte til krumtapakslen, mens de andre artikulerer rundt om det.
• Dens kompakte, luftkølede design leverer høje kraft-til-vægt-forhold, hvilket gør den ideel til tidlige militær- og kommercielle fly.

Når du ser et bombefly fra Anden Verdenskrig, såsom B-25 Mitchell eller B-17 Flying Fortress, eller en klassisk DC-3, er den høje, rytmiske brummen fra en radialmotor ikke til at tage fejl af. Disse motorer drev nogle af de mest ikoniske fly i 1940'erne og gav den kraft og pålidelighed, der kræves til langdistancemissioner.

Grundidé

I modsætning til de firetaktsmotorer, der findes i de fleste biler - hvor stemplerne er opstillet i banker eller inline-arrangementer - spreder en radialmotor sine stempler rundt om den centrale krumtapaksel. Dette cirkulære layout giver motoren en karakteristisk "stjerne"-form.

Inde i en radialmotor

Hvert stempel, ventil og tændrør fungerer på samme måde som i enhver firetaktsmotor, men krumtapakselkonfigurationen er unik. Alle plejlstænger fastgøres til et enkelt nav. Den ene stang, masterstangen, er fast; de resterende stænger er leddelt via stifter, der gør det muligt for dem at dreje, mens motoren kører.

Fordi alle stempler ligger i samme plan, kan motoren køles effektivt ved direkte luftstrøm, hvilket eliminerer behovet for tunge væskekølesystemer. Dette luftkølede design er en vigtig årsag til, at radialmotorer var så populære i 1930'erne og 1940'erne.

Applikationer

• Kraft:En ni-cylindret radial i en B-17 forskudt 1.800 kubiktommer (29,5 L) og producerede 1.200 hk (893 kW) – et bemærkelsesværdigt tal for sin æra.
• Propelkompatibilitet:Lavt maksimalt omdrejningstal betød, at mange radialmotorer kunne drive propeller direkte, hvilket eliminerede kompleks reduktionsgear.
• Vægtbesparelser:Luftkøling og fraværet af radiatorer reducerede den samlede vægt, hvilket forbedrer flyets ydeevne.

Radialmotorer toppede under Anden Verdenskrig. Mens de fleste moderne propelfly nu bruger flad- eller inline-stempelmotorer eller jetturbiner, forbliver radialens indflydelse synlig i motorcykel- og småflymotordesign.

Moderne arv

Harley-Davidson 45-cylindrede "V-Twin" er en direkte efterkommer af radialkonceptet:to cylindre deler en enkelt krumtap, hvilket afspejler hovedstangens artikulation, som ses i radialmotorer. Selvom de ikke længere er mainstream, bygges radiale motorer stadig til kunstflyvning, vintage restaureringer og uddannelsesprojekter.

Ofte stillede spørgsmål

Hvorfor er radialmotorer mindre almindelige i moderne fly?

Fremskridt inden for jetmotorteknologi har produceret motorer, der er lettere, mere brændstofeffektive og mere pålidelige til nutidige luftfartskrav.

Hvordan adskiller radiale motorkølesystemer sig fra inline-motorer?

Radialmotorer er afhængige af luftstrømmen omkring det cirkulære stempelarrangement til køling, hvorimod inline-motorer typisk bruger væskekølende kapper til at håndtere varmen.

Yderligere læsning

Udforsk følgende ressourcer for at dykke dybere ned i motorteknologi og luftfartshistorie:

• B-17 Flying Fortress – History.com
• The History of Radial Engines – Air &Space Magazine
• Sådan fungerer radiale motorer – HowStuffWorks