Žvaigždžių variklis: ar žinojote, kokio tipo tai variklis?
Radialinis variklis yra stūmoklinio vidaus degimo variklio tipas su vienu alkūniniu velenu, kurio cilindrai yra išdėstyti apskritime (vienoje ar keliose eilėse), statmenai alkūninio veleno ašiai, kad visi cilindrai sudarytų vienodą kampą vienas su kitu.
Šiame straipsnyje trumpai paaiškinsime, kaip veikia radialinis variklis, jo naudojimas ir trumpa istorija.
Turinys
Žvaigždžių variklio naudojimas
Radialinis variklis turi turėti ne mažiau kaip 3 cilindrus (kitaip tai būtų BOXER variklis), taip pat jis dažniausiai turi nelyginį cilindrų skaičių vienoje eilėje. Jei radialinio variklio cilindrai yra išdėstyti tik vienoje eilėje, tai taip pat yra plokščias variklis. Tačiau jei cilindrai yra išdėstyti keliose plokštumose, tada radialinis variklis pagal eilučių skaičių vadinamas dviejų žvaigždučių, trijų žvaigždučių, keturių žvaigždučių, penkių žvaigždučių ir pan.
Šio tipo varikliai daugiausia naudojami aviacijoje, tačiau Antrojo pasaulinio karo metais buvo naudojami ir tankuose. Tačiau yra keletasbepročių, kurie po automobilio gaubtu yra sumontavę radialinį variklį, todėl apie šį variklį parašysime dar ką nors.
Trumpai apie radialinio variklio istoriją
Pirmąjį radialinį variklį 1903–1904 m. pagamino danų inžinierius Jacobas Ellrhammeris. Tai buvo trijų cilindrų radialinis variklis, aušinamas oru.
Oru aušinamas variklis: kokie jo privalumai ir trūkumai?
Dauguma radialinių variklių yra aušinami oru, tačiau tarp sėkmingiausių ankstyvųjų radialinių variklių yra 9 cilindrų skysčiu aušinami varikliai, kuriuos 1908–1920 m. gamino Salmson Moteurs.
Skysčiu aušinamas variklis: kaip veikia aušinimas skysčiu?
1909–1919 m. radialinį variklį užtemdė labai panašus jo giminaitis – rotorinis variklis. Tačiau nuo radialinio variklio jis skiriasi tuo, kad alkūninis velenas yra tvirtai pritvirtintas prie lėktuvo konstrukcijos, o karteris kartu su cilindrais yra sujungtas su sraigtu ir sukasi. Paprasčiau tariant, karteris kartu su cilindrais ir sraigtu sukasi, bet alkūninis velenas – ne.
Rotoriniai varikliai buvo masiškai naudojami sąjungininkų lėktuvuose Pirmojo pasaulinio karo metais. Dauguma vokiečių lėktuvų tuo metu naudojo vandeniu aušinamus eilinius 6 cilindrų variklius. Tačiau 1930-aisiais žvaigždės variklis sugrįžo į sceną. Antrojo pasaulinio karo metais radialiniai varikliai daugiausia buvo naudojami amerikiečių, japonų, italų ir britų lėktuvuose, tačiau jų atsirado ir vokiškuose.
Rotorinis variklis: kokio tipo tai variklis ir kokie jo privalumai bei trūkumai?
Jungtinės Amerikos Valstijos taip pat masiškai dislokavo radialinius variklius tankuose, tokiuose kaip M3 Lee, M18 Hellcat, M2 lengvasis tankas ir M4 Sherman. Antrojo pasaulinio karo metais buvo pagamintas ir didžiausias jūrinis radialinis variklis, kuris turėjo 16 eilių, 112 cilindrų ir iki 383 litrų darbinio tūrio.
Radialinis variklis ir jo konstrukcija
Kaip minėta aukščiau, radialiniame variklyje yra vienas alkūninis velenas, o jo cilindrai yra išdėstyti apskritime (vienoje ar keliose eilėse), statmenai alkūninio veleno ašiai, kad visi cilindrai sudarytų tą patį kampą vienas su kitu.
Radialiniuose varikliuose atskiri cilindrai, ant kurių yra atskiros cilindrų galvutės, yra pritvirtinti prie variklio bloko ir aprūpinti aušinimo pelekais. Dėl to radialiniuose varikliuose galima užtikrinti pakankamą termiškai įtemptų komponentų aušinimą oru.
Variklio blokas yra pagrindinis variklio atraminis korpusas, susidedantis iš trijų dalių, ty galinės, vidurinės ir priekinės. Alkūninis mechanizmas yra vidurinėje dalyje kartu su kumštelio mechanizmu, o reduktorius yra priekinėje bloko dalyje. Galinė dalis uždaro variklio bloką. Visi atskiri cilindrų komplektai tvirtinami prie variklio bloko, tačiau visas variklis per variklio bloką tvirtinamas ir prie orlaivio konstrukcijos.
Variklio stūmokliai: ką jie turi atlaikyti ir kokia jų funkcija?
Radialinio variklio stūmokliai su alkūniniu velenu sujungiami švaistikliais, kaip ir įprastuose stūmokliniuose degimo varikliuose. Tačiau prijungti švaistiklius prie alkūninio veleno nėra tas pats. Vienas stūmoklis tiesiogiai jungiamas pagrindiniu švaistikliu, kuris turi pakabinimo ąsą, prie kurios kaiščių pagalba tvirtinami kitų stūmoklių švaistikliai.
Radialiniame variklyje naudojama OHV vožtuvo eiga. Vožtuvų judėjimą užtikrina kumšteliai, bet ne paskirstymo veleno pagalba, o kumštelio disku, kuris su kumšteliais sukasi lėčiau ir priešinga kryptimi nei alkūninis velenas. Kumšteliniame diske taip pat yra tiek pat įsiurbimo ir išmetimo kumštelių.
Pavyzdžiui, 5 cilindrų radialinis variklis turi kumštelio diską su dviem įsiurbimo ir dviem išmetimo kumšteliais, kurie sukasi 4 kartus lėčiau nei alkūninis velenas. Skirstomasis velenas yra varomas planetine pavara, kurią varo alkūninis velenas. Judėjimą tarp kumštelio ir vožtuvo užtikrina keltuvai, strypai ir rokeriai.
Keturtaktis variklis: jo privalumai, trūkumai ir veikimo principas
Radialinio variklio cilindrų skaičius priklauso nuo variklio darbo ciklų skaičiaus. Tačiau daugeliu atvejų naudojamas keturių taktų ciklas. Keturių taktų radialinio variklio atveju cilindrų skaičius kiekvienoje eilėje turi būti nelyginis, kad užsidegtų, o tai, pavyzdžiui, 5 cilindrų variklyje yra 1-3-5-2 -4 ir pan. Tačiau naudojant dvitakčius radialinius variklius, cilindrų skaičius vienoje eilėje gali būti lygus.
Pagrindiniai reikalavimai radialiniam varikliui:
- didelis našumas
- mažiausias įmanomas svoris
- mažiausi galimi matmenys
- didelis patikimumas
- ilgas tarnavimo laikas
- mažiausios įmanomos degalų sąnaudos
- subalansuotas ir rafinuotas veikimas
- lengvas variklio valdymas
- protinga gamyba ir kaina
Radialinis variklis dažniausiai gaminamas kaip benzininis, tačiau gali būti gaminamas ir kaip dyzelinis (dyzelinis) variklis. Pagrindiniai dyzelinio radialinio variklio privalumai – mažesnės degalų sąnaudos ir mažesnė užsidegimo rizika.