Wie funktioniert ein Radialmotor?

Sie haben wahrscheinlich schon von einem Radialmotor gehört. Sie sind die Kraftpakete der frühen Luftfahrt, bis hin zum Beginn des Düsenzeitalters. Aber warum wurden sie erfunden und wie funktionieren sie? Und warum sind sie verschwunden? Sehen Sie es sich an…

Pure Power In A Circle

Sternmotoren wurden bereits vor dem ersten Motorflug der Gebrüder Wright entwickelt, als C.M. Manly einen flüssigkeitsgekühlten Fünfzylinder-Sternmotor für das Aerodrome-Flugzeug von Samuel Langley entwickelte.

Zu dieser Zeit konkurrierten sie mit Kreiselmotoren und wassergekühlten Reihenmotoren. Aber gegen Ende des Ersten Weltkriegs erreichten die Kreiskolbenmotoren ihren Höhepunkt und die Sternmotoren stellten sie schnell in den Schatten.

Luftgekühlte Sternmotoren haben einige Vorteile gegenüber ihren Reihenmotoren. Sie sind leichter als flüssigkeitsgekühlte Reihenmotoren, und da sie nicht auf Kühlmittel angewiesen sind, sind sie widerstandsfähiger. Radialmotoren sind einfacher – die Kurbelwellen sind kürzer und sie benötigen weniger Kurbelwellenlager. Sie sind zuverlässiger und laufen ruhiger.

Aber Sternmotoren haben auch Nachteile. Ihre große Stirnfläche erzeugt Luftwiderstand und schränkt die Sicht des Piloten ein. Sternmotoren benötigen einen starken Luftstrom zur Kühlung der Zylinder, so dass die Platzierung des Motors im Flugzeug begrenzt ist. Es ist fast unmöglich, einen Mehrventil-Ventiltrieb einzubauen – daher verwenden fast alle Sternmotoren ein Zweiventilsystem, was die Leistung einschränkt. Und während eine einzelne Zylinderreihe gleichmäßig kühlt, verwenden größere Motoren Zylinderreihen. Die hinteren Reihen werden von den vorderen verdeckt, und die Luft ist bereits heiß, wenn sie die erste Reihe von Zylindern passiert hat – was die Kühlung einschränkt.

Wie funktioniert ein Sternmotor?

Ein Sternmotor funktioniert wie jeder andere Viertakt-Verbrennungsmotor. Jeder Zylinder hat einen Ansaug-, Verdichtungs-, Kraft- und Auspufftakt. Sie unterscheiden sich von Reihen- und Boxermotoren durch die Zündfolge und die Art und Weise, wie sie mit der Kurbelwelle verbunden sind

Die Zylinder eines Sternmotors sind von oben nach unten im Uhrzeigersinn nummeriert, wobei der erste Zylinder die Nummer 1 trägt. Die Pleuelstange des ersten Zylinders ist direkt mit der Kurbelwelle verbunden – das ist die Hauptstange. Die Pleuelstangen der anderen Zylinder sind mit Drehpunkten um die Hauptstange herum verbunden.

Wenn die Zylinder zünden, dreht sich die Pleuelstange um die Kurbelwelle und lässt sie wie einen Umlenkhebel kreisen. Ein Ausgleichsgewicht sitzt gegenüber der Stangennabe, um Motorvibrationen zu verhindern.

Turbinen haben den Markt gestohlen

Um mehr Leistung aus einem Sternmotor herauszuholen, fügten die Ingenieure mehrere Zylinderreihen hinzu. Der Pratt & Whitney Wasp Major verwendet vier Reihen mit sieben Zylindern (das sind 28 Zylinder insgesamt!) und einen Kompressor, um bis zu 4.300 PS zu erzeugen. Er trieb viele der letzten kolbengetriebenen Großflugzeuge an, darunter die B-36 Peacemaker (die sechs Wasp Majors und vier Turbotriebwerke verwendete) und die Martin Mars.

B-36 Peacemaker

Martin Mars

A Pratt & Whitney Wasp Major

Ultimately, the turbine and turboprop engines developed after World War II could develop much more power than a radial engine, more efficiently and with less weight. But it doesn’t change the fact that radial engines look cool, and sound even better.