Modell AVIATOR High-Light F5J Electra von Mibo (Vorschau)

Szene | Boarding
Frage von Werner Müller
1Asymmetrisch
„Warum besitzen Sternmotoren immer
eine ungerade Anzahl von Zylindern?“
Zur Person
Modellturbinen und Jetm o-
delle sind das Hobby von Dr.
Heinrich Voss, zudem ist er
Referent für Jetmodelle im
DMFV. Beruflich entwickelte
und berechnete er Kompressoren
und Turbinen. Kolbenmotoren
sind hierzu natürlich
Teil seines Ingenieurwissens.
Sie haben eine Frage?
Die Modell AVIATOR-
Community gibt an dieser
Stelle mit regelmäßiger
Beteiligung der Fach -
redaktion Antwort.
Antwort
!von Dr. Heinrich Voss
Wie der Name sagt, sind beim Sternmotor die einzelnen
Zylinder sternförmig um die Wellenmitte angeordnet. Durch
Hintereinanderschaltung mehrerer „Zylindersterne“ wurden
äußerst komplexe Antriebsmotoren für die mann tragende
Luftfahrt gebaut. An dieser Stelle geht es jedoch um die im
Modellflug gebräuchlichen Viertakt-Sternmotoren mit verschiedenen
Zylinderzahlen in einer Ebene. Im Vergleich
zum Einzylindermotor fällt bei Stern motoren der vibrationsarme
Lauf besonders auf. Das liegt an den Konstruktionsprinzipien.
Die Kolbenkräfte wirken in einer Ebene. Durch
die gleichmäßig am Umfang verteilten Zylinder werden die
Kolbenkräfte bei der Zündung auf immer kleinere Winkel
verteilt, je mehr Zylinder eingesetzt werden.
Eine solche weiche Gangart eines Sternmotors gelingt
nur, wenn die Zylinderzahl und die Zündfolge zusammen
passen. In der Grafik sind die Verhältnisse beispielhaft
für Sternmotoren mit vier, fünf und sechs Zylindern
dargestellt. Bei Viertaktmotoren erfolgt die Zündung
nicht bei jeder Umdrehung, sondern nur bei jeder zweiten.
Im Fall des Fünfzylindermotors ist die Zündfolge
1-3-5 der ersten Umdrehung rot gekennzeichnet. Man
erkennt, dass nach der Zündung des Zylinders 1 der
Zylinder 2 übersprungen wird und dann der Zylinder 3
zündet. Dann folgt die Zündung bei Zylinder 5. Im
Der Siebenzylinder-Sternmotor von Horizon Hobby
Evolution UT7 160 B ist ein klassisches Beispiel
Verlaufe der zweiten Umdrehung zünden die Zylinder 2,
4 und 1. Es ist leicht einzusehen, dass durch die ungerade
Zylinderzahl immer ein gleichmäßiger Drehwinkel
(Zeitabschnitt) zur nächsten Zündung eingehalten wird.
Bei den dargestellten Motoren mit vier und sechs Zy lin -
dern ist eine solche gleichmäßige Verteilung der Zündpunkte
offensichtlich nicht möglich. Ob die dargestellten
Zündfolgen bei geraden Zylinderzahlen sinnvoll sind
oder nicht, es lässt sich keine gleichmäßige Winkelverteilung
finden. Daher ist die ungerade Zylinderzahl
von Vorteil. Dies gilt für einen Stern. Bekannt sind in der
Luftfahrt jedoch Motoren mit 42 Zylindern. In solchen
mehrreihigen Motoren lassen sich die Zündfolgen so
variieren, dass auch gerade Zylinderzahlen in einem
Stern eingesetzt werden. Die Diskussion von Konstruktionsproblemen
und rotordynamischen Wirkungen
sprengt den Rahmen dieser Erläuterung.
2
4 Zylinder
Zündfolge 1-3-4-2
Zündfolgen
1 4 - Takt
1
3
4
2
5 Zylinder
Zündfolge 1-3-5-2-4
3
1
4
5
2
3
4
5
6 Zylinder
Zündfolge 1-3-5-6-2-4
6
1. Umdrehung 2. Umdrehung
Anhand der Zeichnung wird deutlich, dass durch die
ungerade Zylinderzahl immer ein gleichmäßiger
Drehwinkel zur nächsten Zündung eingehalten wird
Aufgrund seiner Ingenieurs-Tätigkeit
kennt sich Dr. Heinrich Voss bestens mit
Verbrennungs an trieben aus
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