Silnik gwiazdowy swoją popularność zawdzięcza szczególnie konstrukcjom lotniczym. Samoloty mają mogą zapewnić bardzo dobre chłodzenie jednostkom napędowym, a właśnie silnik chłodzony jest właśnie powietrzem. Jednak warto wiedzieć więcej o tym rodzaju napędu. Co jeszcze wyróżnia tę konstrukcję? Gdzie ją stosowano? Dowiedz się z naszego artykułu!
Silnik gwiazdowy – budowa jednostki napędowej
Chociaż silnik ten może mieć wiele cylindrów i sporą pojemność, jest bardzo zwartą konstrukcją. W każdym wypadku podstawą do zbudowania silnika jest obwód koła, w którego centralnej części znajduje się wał korbowy. Na ramionach w jednakowych odległościach od wału znajdują się cylindry z tłokami. Silnik gwiazdowy bardzo często ma zauważalne żebrowanie, ponieważ nie jest chłodzony cieczą, lecz powietrzem. To zmniejsza też potrzebę montowania kolejnych elementów osprzętu i masę własną. Jednostki te mogą składać się z mnóstwa „gwiazd”, które są ułożone jedna za drugą.
Silnik gwiazdowy – zasada działania
Ogromna większość konstrukcji rotacyjnych gwiazdowych pracuje w obiegu czterosuwowym. Konieczne jest więc montowanie nieparzystej liczby cylindrów, aby zamknąć cykl zapłonu w każdym z nich podczas dwóch obrotów wału korbowego. Podczas jednego obrotu zapłon może następować w nieparzystych komorach spalania, a podczas drugiego – w parzystych. To pozwala zmniejszyć wibracje silnika i wyrównuje jego pracę. Silnik gwiazdowy może działać również jako dwusuwowy, jednak nieliczna grupa jednostek pracuje w ten sposób.
Jakie zalety mają silniki gwiazdowe?
Co warte uwagi, plusów jest więcej niż minusów, dlatego tak chętnie wykorzystywano te silniki szczególnie w lotnictwie wojskowym. Przede wszystkim, silniki gwiazdowe są łatwiejsze do skonstruowania niż jednostki rzędowe. Mniejsza liczba elementów osprzętu pozwala na zmniejszenie masy. Nie muszą też mieć takiej kultury pracy jak inne, co sprzyja szybszemu projektowaniu i produkcji. Silnik rotacyjny gwiazdowy generuje również więcej mocy od porównywalnych jednostek rzędowych. Jest też odporny na uszkodzenia.
Silniki gwiazdowe i ich zastosowanie na wojnie
Na wojnie liczyła się właśnie prostota konstrukcji, niskie koszty i odporność. Jeśli jeden z cylindrów został zniszczony, nie zakłócał pracy innych. Silnik mógł być przez to oczywiście słabszy, ale pilot nadal mógł lecieć.
Silnik gwiazdowy – czy ma też wady?
Konstrukcje gwiazdowe wydają się bardzo udane, jednak mają też swoje wady:
- chłodzenie powietrzem wymusza określone miejsce instalacji w konstrukcji samolotu;
- zbyt duże silniki zaburzają aerodynamikę, a przez to mogą mieć również większy wpływ na sterowność;
- na niskich obrotach generują zwykle niewiele mocy.
- ze względu na charakterystyczną konstrukcję trudno jest zainstalować do nich doładowanie.
Wzmacnianie takiej jednostki poprzez podnoszenie jej mocy również jest mocno ograniczone. Zwykle polegało na tym, że silnik gwiazdowy otrzymywał kolejną gwiazdę, która była umieszczana za pierwszą. W niektórych przypadkach konstruktorzy wykorzystywali nawet 4 gwiazdy w układzie rzędowym. Podnosiło to radykalnie moc, ale każda kolejna grupa cylindrów była coraz gorzej chłodzona.
Silnik gwiazdowy w samochodzie – czy to ma sens?
Oczywiście, że jest to pozbawione jakiegokolwiek sensu i właśnie dlatego ekscytuje wielu pasjonatów motoryzacji. Na przestrzeni lat powstawało wiele projektów aut i motocykli, w których instalowano silnik gwiazdowy. Jednym z nich jest Goggomobil Car z Niemiec. To auto było produkowane fabrycznie w początkach XX wieku w kraju za Odrą. Konstruktorzy do jednego z nich zamontowali silnik z rosyjskiego samolotu o pojemności 10,22 litra.
W 1910 roku firma Verdel oddała do sprzedaży motocykl z 5-cylindrowym silnikiem gwiazdowym. Konstrukcja jednak okazała się zbyt kosztowna i skomplikowana w eksploatacji.Silnik gwiazdowy pasjonaci próbowali dawniej montować w autach i jednośladach, jednak bez większych efektów. Te jednostki były dostosowane do samolotów, dlatego zastosowanie ich w motoryzacji mijało się z celem. Technologia idzie jednak do przodu, więc być może usłyszymy jeszcze o nich w nowej odsłonie.
