Cum funcționează un motor radial?

Probabil că ați auzit de un motor radial. Sunt centralele energetice ale aviației timpurii, până la începutul epocii cu reacție Aceste motoare sunt uimitoare. Dar de ce au fost inventate și cum funcționează? Și, de ce au dispărut? Verificați…

Putere pură într-un cerc

Motorii radiali au intrat în dezvoltare înainte ca frații Wright să facă primul lor zbor cu motor, când C.M. Manly a creat un motor radial cu cinci cilindri răcit cu lichid pentru aeronava Aerodrome a lui Samuel Langley.

La vremea respectivă, acestea concurau cu motoarele rotative și cu motoarele în linie răcite cu apă. Dar, până la sfârșitul Primului Război Mondial, motoarele rotative au atins apogeul, iar motoarele radiale le-au eclipsat rapid.

Motorii radiali răciți cu aer au destul de multe avantaje față de verii lor în linie. Sunt mai ușoare decât motoarele în linie răcite cu lichid și, deoarece nu se bazează pe lichid de răcire, sunt mai rezistente la avarii. Motoarele radiale sunt mai simple – arborele cotit sunt mai scurte și au nevoie de mai puțini rulmenți pentru arborele cotit. Sunt mai fiabile și funcționează mai lin.

Dar motoarele radiale au și dezavantaje. Zona lor frontală masivă creează rezistență la înaintare și limitează vizibilitatea pilotului. Motoarele radiale au nevoie de un flux de aer semnificativ pentru a răci cilindrii, astfel încât amplasarea motorului pe aeronavă este limitată. Este aproape imposibil să se instaleze o distribuție cu mai multe supape – astfel încât aproape toate motoarele radiale folosesc un sistem cu două supape, ceea ce limitează puterea. Și, în timp ce un singur banc de cilindri se răcește uniform, motoarele mai mari folosesc rânduri de cilindri. Rândurile din spate sunt mascate de cele din față, iar aerul este deja fierbinte după ce trece pe lângă primul set de cilindri – ceea ce limitează răcirea.

Cum funcționează un motor radial?

Un motor radial funcționează ca orice alt motor cu ardere internă în patru timpi. Fiecare cilindru are o cursă de admisie, de compresie, de putere și de evacuare. Se deosebesc de motoarele în linie și de motoarele opuse orizontal prin ordinea de aprindere și prin modul în care se conectează la arborele cotit

Un motor radial este numerotat de sus în jos, în sensul acelor de ceasornic, cu primul cilindru numerotat cu 1. Biela primului cilindru se atașează direct la arborele cotit – aceasta este biela principală. Tijele celorlalți cilindri se conectează la punctele de pivotare din jurul tijei magistrale.

Pe măsură ce cilindrii se aprind, ansamblul de tije se rotește în jurul arborelui cotit, învârtindu-l ca și cum ar face-o o manivelă cu clopot. O greutate de contrabalansare este așezată vizavi de butucul tijei pentru a preveni vibrațiile motorului.

Turbinele au furat piața

Pentru a obține mai multă putere de la un motor radial, inginerii au adăugat mai multe rânduri de cilindri. Pratt & Whitney Wasp Major folosește patru rânduri de șapte cilindri (adică 28 de cilindri în total!) cu un supraalimentator pentru a genera până la 4.300 de cai putere. Acesta a propulsat multe dintre ultimele aeronave mari cu motoare cu piston, inclusiv B-36 Peacemaker (care folosea șase Wasp Majors și patru turboreactoare) și 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.