Tähtimoottori

Kohteesta AutoWiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Tähtimoottori on moottorityyppi, jonka sylinterit ovat tähden muodossa kampiakselin ympärillä. Tähtimoottoreita saatettiin käyttää harvalukuisissa autoissa 1900-1940-luvulla, mutta tunnetuimmiksi ne ovat tulleet lentokoneiden moottoreina. Kaksi esimerkkiä automerkeistä, jotka ovat käyttäneet tähtimoottoria: Adams-Farwell ja Enfield.

Tähtimoottori

Tähtimoottori on lentokoneissa käytetty polttomoottorityyppi, jossa sylinterit sijoitetaan säteittäisesti kampiakselin ympärille. Moottorin männät kiinnittyvät kampiakseliin kiertokangen välityksellä samasta laakeroidusta pisteestä. Yksi kiertokangista on kiinteästi liitettynä väliosaan, johon muut kiertokanget liittyvät. Moottorin sylinterit vastaavat tavallisen neli- tai kaksitahtimoottorin sylintereitä.

Tähtimoottorit soveltuivat lentokoneisiin jäähdytyksen kannalta edullisen muotonsa ja suhteellisen korkean luotettavuutensa ja keveytensä ansiosta. Lohkon haljetessa parhaassa tapauksessa vain yksi sylinteri lopetti toimintansa. Haittana oli suuri koko lentosuuntaan ja siten suuri ilmanvastus. Myös moottorin ilmanotto turboahdinta käytettäessä oli tähtimoottorissa hankalampi järjestää kuin rivimoottorissa. Hävittäjälentokoneissa ilmanvastusta pidettiin ongelmana, joka johti siirtymiseen muihin moottoreihin. Toisaalta moottori toimi yksimoottorisessa hävittäjäkoneessa lentäjän lisäpanssarina.

Kiista moottorityyppien eduista jatkui 1930-luvun. Suurin osa meri-ilmavoimista päätyi tähtimoottoreihin niiden luotettavuuden ja keveyden ansiosta. Esimerkiksi Japanin Mitsubishi A6M Reisen, Yhdysvaltain laivaston Grummanin kissahävittäjät olivat kaikki tähtimoottorilla varustettuja. Luftwaffen Focke-Wulf FW-190 osoitti kuitenkin tähtimoottorisen koneen pystyvän erinomaisiin suoritusarvoihin oikealla suunnittelulla. Koneessa oli aluksi ilmajäähdytteinen, 18-sylinterinen BMW 139 ja myöhemmin 14-sylinterinen BMW 801. Myöhemmässä Dora-mallissa FW-190 siirtyi pommikonevalmistuksesta ylijääneeseen nestejäähdytteiseen Jumo 213 V-12 -moottoriin.

Sodan jälkeen potkurihävittäjien valmistus lopetettiin ja tähtimoottorit jäivät hallitsemaan ilmailualaa potkurikoneiden osalta. Moottorien suurentuessa tuli tarpeelliseksi lisätä sylinterejä useampaan riviin. Suurimmaksi tähtimoottoriksi jäi mm. Boeing B-50 pommikoneissa käytetty 28-sylinterinen, nelirivinen Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major joka tuotti 3 500hv. Douglas Skyraider osoitti mäntämoottorikoneen edut Vietnamin sodassa nimenomaan siksi, että toiminta-aika kohteessa oli merkittävästi pitempi kuin suihkukoneilla ja moottori kesti kevyen ilmatorjunnan aiheuttamia vaurioita. Suihkumoottorin kehitys ja olalta laukaistavien ilmatorjuntaohjusten käyttö on sittemmin vienyt tämänkin edun.

Pyörivä tähtimoottori[muokkaa]

Pyörivä tähtimoottori eli rotaari on tähtimoottorityyppi, jossa potkuri ja moottori pyörivät yhdessä ja kampiakseli on kiinnitetty runkoon. Potkuri on siis pultattu kiinni moottoriin itseensä, ei kampiakseliin. Moottorityyppiä käytettiin ensimmäisen maailmansodan aikaisissa lentokoneissa kuten Fokker Dr.I ja Sopwith Camel.

Moottorin etuina oli keveys, jäähdytys ja vähäinen värinä. Värinä oli tuohon aikaan ongelma, koska moottorit ja potkurit olivat hidaskäyntisiä. Haittoina olivat suuret hyrrävoimat, jotka vaikeuttivat lentokoneen ohjaamista. Lisäksi haittana oli suuri polttoaineen ja voiteluöljyn kulutus sekä keskipakoisvoimien takia alhainen moottorin kierrosluku. Voiteluöljynä käytettyä risiiniöljyä ei kerätty takaisin kiertoon, vaan osa siitä paloi polttoaineen mukana ja huomattava osa palamatonta risiiniöljyä roiskui pitkin koneen eturunkoa. Palamaton risiiniöljy ohjattiin moottorin suojuksen ( cowling) avulla koneen rungon alle. Toisaalta hyrrävoimia käytettiin hyväksi hävittäjissä, jotka pystyivät tekemään lentoliikkeitä, joihin kiinteämoottorinen lentokone ei pystynyt.

Pyörivän tähtimoottorin aiheuttamista hyrrävoimien sekä moottorin sisäisten keskipakovoimien hallinnan vuoksi pyörivän tähtimoottorin suurin kierrosluku ei voinut olla kovin korkea. Toisaalta moottorin kierrosluvun säätäminen oli moottorin rakenteesta johtuen vaikeaa, jolloin moottorin tyhjäkäyntinopeuskin oli verrattain korkea. Tämän seurauksena moottorin sytytysvirtaa jouduttiin katkomaan, jotta lentokoneen nopeus saatiin alennettua riittävän alhaiseksi laskeutumista varten. Siemens & Halske pyrki ratkaisemaan näitä ongelmia 11-sylinterisellä Sh.III -kaksoisrotatiivimoottorilla. Tässä moottorissa kampiakseli pyöri vastakkaiseen suuntaan kuin sylinteriryhmä potkureineen, jolloin käytännössä potkuri pyöri puolella moottorin kierrosluvusta. Potkurin kierrosluku oli alhainen, jolloin jouduttiin käyttämään nelilapaista potkuria. Vaikka moottorin idea oli hyvä, toteutus ei sitä ollut ja moottori jäi 1920-luvun alussa nopeasti pois käytöstä. Tekniikan ja erityisesti kiinteän tähtimoottorin kehittymisen seurauksena pyörivä tähtimoottori jäi pois käytöstä 1920-luvulla

Ulkoiset linkit[muokkaa]

Polttomoottorityypit
Rivi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14
V 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 18, 20, 24
Bokseri 2, 4, 6, 8, 12, 16
W 8, 12, 16, 18, 32
Muut rivimoottorit H, VR5, VR6, VR8, Vastakkaismäntämoottori, U (Neliö)
Muut Tähtimoottori, Kiertomäntämoottori, Wankel-moottori