Sternmotoren
Stefan Kneller
Tagchen Mika,
>
> a) Weshalb werden bei Sternmotoren häufig (oder etwa ausschließlich?)
> ungerade Zylinderzahlen verwendet?
Sternmotoren (außer Doppelsterne und vieleicht Zweitakter, wenn es die
gibt)
haben immer ungerade Zylinderzahlen.
Da der Motor nach dem Viertaktprinzip arbeitet benötigt er 2 Umdrehungen
bis alle Zylinder einmal alle Takte durchlaufen sind. Die einzig logische
Zündfolge ist daher 1 3 5 .... usw. und in der zweiten Umdrehung 2 4
6...usw.
> b) Welche Vorteile bzw. Nachteile haben Sternmotoren gegenüber
> Reihenmotoren?
Sternmotoren erzeugen _sehr_ wenig Vibrationen, weshalb die Flugzeugzelle
leichter ausfallen kann. Die Leistungsabgabe ist sehr gleichförmig, was
angeflanschte
Getriebe (Hubschrauber) schont und außerdem ist die Kühlung sehr einfach.
>
>
> c) Kann mir jemand Literatur (Bücher, Fachartikel,...) zu diesem Thema
> nennen?
Leider nicht
>
>
> Vielen Dank für Eure Hilfe,
>
> so long
>
> Michael
gern geschehen Stefan
Dieter Andreas Sattler
> > b) Welche Vorteile bzw. Nachteile haben Sternmotoren gegenüber
> > Reihenmotoren?
>
> Sternmotoren erzeugen _sehr_ wenig Vibrationen, weshalb die Flugzeugzelle
> leichter ausfallen kann. Die Leistungsabgabe ist sehr gleichförmig, was
> angeflanschte
> Getriebe (Hubschrauber) schont und außerdem ist die Kühlung sehr einfach.
Bei Umlaufmotoren ergibt sich ein Problem mit der Gemischversorgung der
Zylinder. Generell haben Sternmotoren das Problem, daß, wenn sie länger nicht
benutzt wurden, Öl im unteren Zylinder steht - deswegen (vielleicht auch noch
andere Gründe - bin kein Flieger) wird der Propeller erst von Hand
durchgedreht, damit es nicht zu "Ölschlag" kommt (Kolben versucht das Öl zu
komprimieren, Öl will nicht, Pleuel krumm ;).
> > c) Kann mir jemand Literatur (Bücher, Fachartikel,...) zu diesem Thema
> > nennen?
Interessanterweise gibt es inzwischen ziemlich viele Modellstermotoren. Zum
Anschauen, gibt's da einiges (preislich ca. ab 2500,- DM aufwärts) z.B. bei
C*NRAD Electronic in der Modellbauabteilung.
Bis denne, blue skies,
--
Dieter
Dieter Andreas Sattler, EXPO 2000 City Laatzen/Hannover [Germany]
Oliver Mertschat
Stefan Kneller wrote:
> > b) Welche Vorteile bzw. Nachteile haben Sternmotoren gegenüber
> > Reihenmotoren?
>
> Sternmotoren erzeugen _sehr_ wenig Vibrationen, weshalb die Flugzeugzelle
> leichter ausfallen kann. Die Leistungsabgabe ist sehr gleichförmig, was
> angeflanschte
> Getriebe (Hubschrauber) schont und außerdem ist die Kühlung sehr einfach.
Und wie ist das mit dem Einbauraum? Mit einem Sternmotor erpare ich mir
doch auch lange Motorgondeln/Motorhauben, oder liege ich da falsch? Ist
aber vermutlich nicht der Hauptvorteil.
Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
> > c) Kann mir jemand Literatur (Bücher, Fachartikel,...) zu diesem Thema
> > nennen?
In einer uralten Modellbauzeitschrift (FMT Heft 4/93) ist ein Artikel
ueber einen Modellsternmotor (7x10ccm, so wie die von C*NRAD). Geht aber
mehr um den Bau dieses speziellen Motors.
/oli
Nils Wesche
Mika schrieb:
>
> b) Welche Vorteile bzw. Nachteile haben Sternmotoren gegenüber
> Reihenmotoren?
ein bedeutender Vorteil scheint mir allein schon die Kühlung zu sein,
da alle Zylinder im "Fahrtwind" stehen.
mbg,
Nils
--
Mailto:NWe...@t-online.de ; ICQ# 25322223; Nickname: "Nik"
"Ein Raum ohne Bücher ist wie ein Körper ohne Seele"
---------------Cicero----------------
Alexander Hurrle
Reihenmotoren haben, was den Aerodynamiker nicht unbedingt freut und den
Piloten gerade bei Spornradflugzeugen durch die breitere Motorhaube mehr
Sicht nach vorne nimmt.
Vom Motorbuchverlag bzw Aviatic-Verlag gibt es Bücher über Flugmotoren.
Gruß,
Alexander
Nils Wesche
Oliver Mertschat schrieb:
>
> Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
> Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
ja, aber nur mit einigen mechanischen Mehraufwand. (Ausgleichwellen)
Michael Graewe
> Mika schrieb:
>
> >
> > b) Welche Vorteile bzw. Nachteile haben Sternmotoren gegenüber
> > Reihenmotoren?
>
> ein bedeutender Vorteil scheint mir allein schon die Kühlung zu sein,
> da alle Zylinder im "Fahrtwind" stehen.
Was gleich auch den grossen Nachteil ausmacht, nämlich die extrem grosse
Widerstandsfläche
mfg
Michael
Peter Schalla
Nils Wesche <NWe...@t-online.de> wrote:
> > Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
> > Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
>
> ja, aber nur mit einigen mechanischen Mehraufwand. (Ausgleichwellen)
>
Die Verwendung von Ausgleichswellen hat nur in sofern etwas mit der
Leistungasabgabe zu tun, daß deren Verwendung die Schwungmasse erhöht.
Ihr vorrangiges Ziel ist die Vibrationsverminderung !
Die mit Abstand größte Schwungmasse ist aber in diesem Zusammenhang der
Propeller. Womit durch die kurze Kurbelwelle die Schwungmasse im
vergleich zum Reihenmotor relativ minimiert wird.
Die in diesem Thread genannte Zündfolge als Grund für die ungrade
Zylinderzahl ist IMHO irrelevant, da eine Zündfolge von 1 3 5 7 und 2 4
6 nicht signifikant besser ist als 1 3 5 und 2 4 6. Der Unterschied
liegt in der ungleichen Anzahl der Zündungen/Umdrehung bei ungrader
Zylinderzahl.
Vielleicht liegts ja auch an folgendem :
Ein Motor hat gewisse Mindestmaße. Der Abstand zwischen
Kurbelwellenachse und Zylinderkopfoberkante ergibt sich aus
Hub+Pleullänge+Kolbenhöhe+Höhe(Zylinderkopf). Bei graden Zylinderzahlen
ist der Motordurchmesser immer 2* so groß, bei ungraden ist er kleiner.
Bei 5 Zylindern werden so 20%, bei 7 Zylindern 10%
Motorbreite eingespart.
Gruß, Peter.
Sent via Deja.com http://www.deja.com/
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Matthias Lederer
Peter Schalla wrote:
> In article <37D7BBBF...@t-online.de>,
> Nils Wesche <NWe...@t-online.de> wrote:
>
> > > Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
> > > Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
> >
> > ja, aber nur mit einigen mechanischen Mehraufwand. (Ausgleichwellen)
> >
> Die Verwendung von Ausgleichswellen hat nur in sofern etwas mit der
> Leistungasabgabe zu tun, daß deren Verwendung die Schwungmasse erhöht.
> Ihr vorrangiges Ziel ist die Vibrationsverminderung !
>
Abgesehen davon ist nicht bei jeder Motorkonfiguration überhaupt eine
Ausgleichswelle nötig.
6 Zylinder-reihenmotoren sind sowohl bezüglich Kraft als auch Moment (1.
und 2. Ordnung) vollständig
ausgeglichen (Maschinendynamik) und benötigen deshalb auch keine
Ausgleichswellen wie der 4R z.B.
Großer Vorteil beim Sternmotor ist eindeutig die gleichmäßige Kühlung, wenn
keine Flüssigkeitskühlung vorliegt.
>
Gruß
Matthias
Reiner Jacob
Peter Schalla schrieb:
> In article <37D7BBBF...@t-online.de>,
> Nils Wesche <NWe...@t-online.de> wrote:
>
> > > Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
> > > Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
> >
> > ja, aber nur mit einigen mechanischen Mehraufwand. (Ausgleichwellen)
> >
> Die Verwendung von Ausgleichswellen hat nur in sofern etwas mit der
> Leistungasabgabe zu tun, daß deren Verwendung die Schwungmasse erhöht.
> Ihr vorrangiges Ziel ist die Vibrationsverminderung !
>
> Die mit Abstand größte Schwungmasse ist aber in diesem Zusammenhang der
> Propeller. Womit durch die kurze Kurbelwelle die Schwungmasse im
> vergleich zum Reihenmotor relativ minimiert wird.
>
> Die in diesem Thread genannte Zündfolge als Grund für die ungrade
> Zylinderzahl ist IMHO irrelevant, da eine Zündfolge von 1 3 5 7 und 2 4
> 6 nicht signifikant besser ist als 1 3 5 und 2 4 6. Der Unterschied
> liegt in der ungleichen Anzahl der Zündungen/Umdrehung bei ungrader
> Zylinderzahl.
-schnipp-
Der Unterschied liegt im Zündwinkel.
Bei 4-Takt Motoren braucht der Motor für einen kompletten Zyklus 720 ° ,
also 2 Umdrehungen. Bei gerader Zylinderzahl, z.B. 4 Zylinder, teilen wir
die 720 ° durch 4 und erhalten 180°. Für gleichförmigem Lauf sollte also
nach 180° jeweils ein anderer Zylinder zünden. Zuerst zündet Zyl. 1 (0°)
als nächster ist Zyl. 3 an der Reihe (180°), aber wie jetzt weiter ? Bei
weiteren 180 ° befindet sich Zyl.1 und der steht noch nicht zur Verfügung.
Also Zyl . 4 ( 90 ° weiter) oder Zyl. 2 (270° weiter). Resultat ist ein
ungleichmässiger Zündwinkel. Bei ungerader Zylinderzahl tritt dieses
Problem nicht auf . 5 Zylinder laufen wie folgt: Zündwinkel 144 ° .
1. Zyl 1 (0°)
2. Zyl 3 (144°)
3. Zyl 5 (288°)
4. Zyl 2 (432° = 360°+72°)
5. Zyl 4 (576° = 360°+216°)
6. Zyl 1 (720°) usw
Das gleiche gilt für alle geraden bzw. ungeraden Zylinderzahlen wie ihr
einfach nachprüfen könnt.
Doppelsternmotoren dürfen natürlich wieder eine gerade Zylinderzahl haben .
Siehe BMW 801 mit 14 Zyl.
Reiner
Steffen Engel
RJ>Resultat ist ein ungleichmässiger Zündwinkel.
Warum das denn?
Die Zündfolge der Zylinder ist dabei uninteressant, es wird alle 180
Gradgezündet und fertig.
Ciao, Steffen
RaReubelt
>
>Und wie ist das mit dem Einbauraum? Mit einem Sternmotor erpare ich mir
>doch auch lange Motorgondeln/Motorhauben, oder liege ich da falsch? Ist
>aber vermutlich nicht der Hauptvorteil.
Besser frage nach dem Luftwiderstand ;-)
Ein Reihenmotor hat weniger Luftwiderstand, als ein Sternmotor. Die schnellsten
Flugzeuge im WW2 sind Reihenmotoren (FW 190-D, Mustang P51 , ME109 Spitfire,
P40 Kitty Hawk) Die letzten vier gabs auf der Hahnweide im Massstab 1:1 zu
sehen ;-) nur noch genial ;-) , . Und was den Schwerpunkt angeht, ist es doch
kein Problem den Rumpf zu verlaengern.
Immerhin steigt der Widerstand im Quadrat. Das heist bei doppelter
Geschwindigkeit, habe ich vierfachen Widerstand.
Gruss
Rainer
Andreas Pesch
de.rec.luftfahrt von Reiner Jacob <rjac...@netcologne.de> fällt mir
das folgende ein:
>
>
>Peter Schalla schrieb:
>
>> In article <37D7BBBF...@t-online.de>,
>> Nils Wesche <NWe...@t-online.de> wrote:
>>
>> > > Die gleichfoermige Leistungsabgabe hingegen sollte auch fuer einen
>> > > Reihenmotor gleicher Zylinderzahl kein Problem sein.
>> >
>> > ja, aber nur mit einigen mechanischen Mehraufwand. (Ausgleichwellen)
>> Die in diesem Thread genannte Zündfolge als Grund für die ungrade
>> Zylinderzahl ist IMHO irrelevant, da eine Zündfolge von 1 3 5 7 und 2 4
>> 6 nicht signifikant besser ist als 1 3 5 und 2 4 6. Der Unterschied
>> liegt in der ungleichen Anzahl der Zündungen/Umdrehung bei ungrader
>> Zylinderzahl.
>
>-schnipp-
>
>Der Unterschied liegt im Zündwinkel.
>Bei 4-Takt Motoren braucht der Motor für einen kompletten Zyklus 720 ° ,
>also 2 Umdrehungen. Bei gerader Zylinderzahl, z.B. 4 Zylinder, teilen wir
>die 720 ° durch 4 und erhalten 180°. Für gleichförmigem Lauf sollte also
>nach 180° jeweils ein anderer Zylinder zünden. Zuerst zündet Zyl. 1 (0°)
>als nächster ist Zyl. 3 an der Reihe (180°), aber wie jetzt weiter ? Bei
>weiteren 180 ° befindet sich Zyl.1 und der steht noch nicht zur Verfügung.
>Also Zyl . 4 ( 90 ° weiter) oder Zyl. 2 (270° weiter). Resultat ist ein
>ungleichmässiger Zündwinkel. Bei ungerader Zylinderzahl tritt dieses
>Problem nicht auf . 5 Zylinder laufen wie folgt: Zündwinkel 144 ° .
>1. Zyl 1 (0°)
>2. Zyl 3 (144°)
>3. Zyl 5 (288°)
>4. Zyl 2 (432° = 360°+72°)
>5. Zyl 4 (576° = 360°+216°)
>6. Zyl 1 (720°) usw
>
Wieso sollte nach 1 und 3 dann wieder 1 dran sein? Bei einem
4-Zylinder egal ob Reihen oder Boxer bewegen sich immer je 2 Kolben im
Gleichtakt mit 360° versetzten Ventilöffnungszeiten, so daß nach 360°
der 4. Zylinder und nach 540° der 2. Zylinder zur Verfügung steht.
Daraus ergibt sich in diesem Beispiel eine Zündfolge von 1-3-4-2 und
jede 180° zündet ein anderer Zylinder. In diesem Beispiel bewegen sich
die Kolben 1 und 4 im Gleichtakt und 180° versetzt die Kolben 2 und 3,
ebenfalls im Gleichtakt.
Bei einem Sternmotor sollten dann die 720°, welche beim 4-Takter für
je eine Zündung in jedem Zylinder benötigt werden, durch die Anzahl
der Zylinder geteilt den Abstandswinkel für die einzelnen Zündungen
ergeben.
Da der Sternmotor jedoch im Gegensatz zum Reihen- oder Boxermotor nur
eine Ebene auf der Kurbelwelle hat (beim einreihigen Stern), kann
immer nur jeder zweite Zylinder hintereinander zur Zündung gebracht
werden und nicht, wie bei anderen Motoren, die Reihenfolge getauscht.
Daraus ergibt sich beim 9 Zylinder-Stern eine Zündfolge von
1-3-5-7-9-2-4-6-8.
Die ungerade Zahl kommt also daher, daß immer jeweils ein Zylinder
übersprungen werden muß!
Sorry, wenn nicht alles so gut erklärt ist, aber ich habe mir die
Erklärung während des Schreibens hergeleitet, da ich mir bisher über
den Grund noch keine Gedanken gemacht habe.
Mit freundlichen Grüßen
Andreas
Andreas Maurer
>Hai,
>>
>>Und wie ist das mit dem Einbauraum? Mit einem Sternmotor erpare ich mir
>>doch auch lange Motorgondeln/Motorhauben, oder liege ich da falsch? Ist
>>aber vermutlich nicht der Hauptvorteil.
>
>Besser frage nach dem Luftwiderstand ;-)
>Ein Reihenmotor hat weniger Luftwiderstand, als ein Sternmotor. Die schnellsten
>Flugzeuge im WW2 sind Reihenmotoren (FW 190-D, Mustang P51 , ME109 Spitfire,
>P40 Kitty Hawk)
>Immerhin steigt der Widerstand im Quadrat. Das heist bei doppelter
>Geschwindigkeit, habe ich vierfachen Widerstand.
Dummerweise wird der absolute Kolbenmotor-Weltrekord von einer F-8F
Bearcat gehalten, die einen Sternmotor besitzt.
Ebenso werden die Rennen in Oshkosh genauso von Sternmotorfliegern
(beispielsweise Dreadnaught, eine Sea Fury) dominiert wie von
Reihenmotorfliegern.
Natürlich hatte eine Mustang im WW2 nur etwas mehr als die halbe
Motorleistung einer Corsair, obwohl beide ähnlich schnell waren,
trotzdem hat in der Nachkriegsära der Sternmotor (Wright R-2800 und
Nachfolger, wenn ich nicht irre) ALLE Reihenmotoren sofort verdrängt -
oder fällt Dir auch nur ein einziger Airliner/Bomber der
Nachkriegsgeneration mit Reihenmotoren ein...?
(Die britischen Lancaster-Umbauten zählen nicht).
Schluss: Der Luftwiderstand ist nicht alles. Vor allem, wenn der
Triebwerksquerschnitt im Vergleich zum Gesamtquerschnitt klein ist und
die Motorleistung stimmt...
Bye
Andreas