En stjärnmotor är en motor
med ojämnt antal cylindrar
och en vevstake…
De första pionjärerna använde stjärmotorer.
Till exempel Bleriot, som flög över Engelska Kanalen
med sitt flygplan.
En stjärnmotor har vissa fördelar. Den är luftkyld
och den är mekaniskt ganska enkelt uppbyggd.
Under första världskriget hade man ofta stjärnmotorn
roterande, alltså propellern satt fast monterad i
motorn medan vevaxeln satt fast i planet enkelt
uttryckt.
Detta för att få bättre kylning.
På köpet fick man en icke önskvärd gyroskopisk
effekt, som gjorde att planet i vissa lägen blev
mindre manövrerbart.
Den är således ganska lätt att tillverka. Under andra
världskriget användes stjärnmotorn främst i bombplan
och vissa jakt- och attackplan.
Exempel på bombplan är ju B-17 Flying Fortress
och exempel på jaktplan FW-190 A-8.
En stjärnmotor har den fördelen, den kräver ingen
kylare med allt det innebär av pumpar, kylarvätska
och radiator, vilket ger vikt och skadligt motstånd.
Förresten, varför tror du man har glykol i en
flygmotor som är vätskekyld ??
För att kylvätskan inte ska frysa?? Förvisso.
Men huvudorsaken är en helt annan.
Man har kylvätska som är tillsatt med ett medel,
som tar bort ytspänning och därmed eliminerande
det som kallas “Sideneffekten” i en motor.
Flygmotorer är för viktens skull byggda så lätta
som möjligt och är följaktligen tunnväggade.
I och med detta överförs värme snabbt. För att
avleda värmen har man en kylvätska som har
egenskapen att den förhindrar bildningen av
luftbubblor på mantelytorna.
Om man inte haft tillsatser i kylvätskan, skulle
bubbelbildningen förhindrat kylningen.
Du vet, att luft är en av de bästa isolatorerna.
Vill du se sideneffekten så koka vatten i en gryta.
Då kommer du se hur luftbubblor bildas i botten.
Precis samma sak händer i en flygmotor.
Varför tror du man har glykol eller liknande tillsats i
kylvätskan på en Formula1 motor ?
En stjärnmotor har alltid (med något undantag
inom motorcykelbranschen) ojämnt antal cylindrar.
Till exempel 3-5-7-9 cylindrar. Om man lägger
två 9-cylindriga motorer på varandra får man en
dubbelstjärna på 18 cylindrar.
Man byggde upp till quadruppelmotorer, alltså med
4 rader efter varandra.
Den största stjärnmotor man byggt hade 4 x 9 cylindrar
och producerade nästan 10000 hk!
Tänk att byta tändstift på en sån motor!
72 stift att byta och ställa in…..
Att bygga dessa stora motorer var så gott som
meningslöst, då man inte kunde överföra kraften
till hastighet på grund av tekniska och fysiska
begränsningar med propellern.
Som ni ser på bilden, har man i en stjärnmotor
en vevaxel. På denna vevaxel är huvudvevstaken fäst.
De andra vevstakarna kallas hjälpvevstakar och är
i sin tur fästade på huvudvevstaken. Detta är en
lösning, som jag tycker är ganska genial.
Tändningsföljden för en stjärnmotor är
“efter hand med överhopp “, dvs cylindrarna tänder
efter varandra i följden: 1-3-5-7-2-4-6, när det
gäller exempelvis en 7-cylindrig stjärna.
Alltså en 9-cylindrig radialmotors tändföljd är:
1-3-5-7-9-2-4-6-8-1-3-osv.
Man hoppar över en cylinder hela tiden.
Kamaxeln sitter i vevhuset runt om som en
vågformad ring. Kammarna bestämmer ventilernas
öppnings- och stängningstider via stötstänger till
vipparmar och ventiler.
Det är en enkel mekanisk lösning. Står du jämte
en stjärnmotor, som går på tomgång , kan du
höra hur cylindrarna tänder runt om i följd enligt
angivet tändföljdsschema .
Effekten på en stjärnmotor var lika hög som på
en radmotor.
Det som var negativt var att den hade stor frontal
yta, vilket ökade luftmotståndet och gjorde den
känslig för beskjutning.
En av de bästa stjärnmotorerna var en Bristol Centaurus,
som producerade, när den gick på alla cylindrarna nästan
3000 hästkrafter. Denna motorn satt i Hawker SeaFury.
Ett år när jag besökte Farnborough och den stora
flyguppvisningen, fanns där en Hawker SeaFury,
som deltog. Piloten flög, så det skrek i däcken.
Dagen efter träffade jag piloten vid hans SeaFury
på Duxford , där planet var stationerat
Jag frågade piloten, som var en 65-årig herre,
hur mycket han tog ut ur planet, när han flög
på en uppvisning.
Han svarade, att han tog ut allt.
Dock påpekade han, att motorn gick bara på
16-17 cylindrar, när han flög på Farnborough.
Detta hade dock inte avgörande betydelse för
prestandan på planet och att motorn inte gick
på alla cylindrarna var inget ovanligt utan snarare
regel enligt piloten.
Samma problem har man på vår svenska B17 lätta
bombplan utrustad med en Pratt & Whitney
Twin Wasp, som är samma motor som sitter i Dc-3.
Här förresten en länk till hemsidan för vår B-17:
http://b17blajohan.wordpress.com/flygplanet/
Man kunde öka effekten på sina motorer genom
metanol vatteninsprutning, genom att kyla
insugningsluften och genom avgaskompressorer.
Tyskland hade problem att producera bränsle med
högt oktantantal. I slutet av kriget använde de
allierade bränslet Aviationgas 93-108 oktan.
Tyskarna hade bara bränsle, producerat genom
att extrahera och torrdestillera brunkol, som höll
max ca 87 oktan.
För att kompensera för lågt oktantal tillsatte
tyskarna metanol, vatten och hydroxider för att
kunna använda motorns hela kapacitet.
Vilket man lyckades väl med.
Bristol Centaurus
En annan av stjärnmotorerna som var bra var BMW:s A-8motor,
som satt i FW-190. En dubbelstjärna på 1400-1800 hk beroende på versionen.
BMW:s dubbelstjärna med 14 cylindrar, som finns på BMW:s motormuseum i Muenchen.
Denna motorn står på flygmuseet i Laatzen, som finns på mässområdet
söder om Hannover längs BundesAutoBahn 7. Då man ser denna fina
motor får man en viss förståelse för dels den avancerade funktionen,
dels vilket utsökt mekaniskt arbete det är och hur många mantimmar
det krävdes att bygga den invecklade maskin.
Tillverkarens skylt på en av manifolden. Är det Arado-fabriken som tillverkat…
Du ser att bultar, muttrar är lika moderna som de som idag används,
så inget nytt under solen.
Hur mycket arbete krävs för att svetsa ihop avgasmanifolden ?
Här kan man förstå vevstaksinfästningarna på vevaxeln.
Denna skulle jag vilja ha stående i vardagsrummet.
Princip för en ROTERANDE stjärnmotor.
