Che cos’è un motore a cilindri radiale, come funziona e quali sono le diverse tipologie? Cerchiamo di fare chiarezza sull’argomento.
Un motore con cilindri radiali, definito anche motore stellare, è un particolare motore di tipo endotermico. In un motore radiale i cilindri vengono posizionati e disposti seguendo delle particolari linee radiali; i cilindri vengono posizionati in questo modo attorno all’albero motore. Esistono varie tipologie di motori radiali o stellari ed ognuno potrà essere costituito da una o più stelle; per questa ragione, questo tipo di motore viene anche definito stellare.
Vi sono motori a cilindri radiali a doppia e quadrupla stella. I motori radiali si svilupparono ed ebbero un grande successo nell’industria aeronautica. La produzione dei motori radiali caratterizzò l’industria aeronautica, fino all’arrivo dei cosiddetti motori a getto o tecnicamente definiti jet. Venivano dotati in passato di un motore a cilindri radiale e prima dell’avvento dei motori jet tutti i velivoli adibiti al trasporto civile e militare (era dei motori a pistone impiegati in passato nell’industria aeronautica).
Esaminiamo dunque le caratteristiche tecniche e il funzionamento di un motore a cilindri radiale o motore stellare. I motori a cilindri radiali furono in passato particolarmente importanti per quanto riguarda l’industria aeronautica e in particolare per l’industria bellica. I motori stellari erano infatti caratterizzati da un’ottima efficienza e resistenza nelle operazioni di combattimento in volo.
Come funziona
I motori a cilindri radiali presentano i pistoni connessi all’albero motore grazie ad un particolare sistema. Solamente un pistone in questa motorizzazione viene connesso direttamente all’albero motore, grazie all’ausilio di una biella particolarmente grande (questo componente viene definito biella madre). Gli altri pistoni del sistema di motorizzazione, saranno invece collegati con l’ausilio di bielle di dimensioni più piccole rispetto alla biella madre.
Da un punto di vista meccanico, il collegamento dei pistoni all’albero in un motore a cilindri radiali potrebbe risultare non proprio ortodosso, in considerazione del differente centro di rotazione della biella madre, rispetto alle altre bielle di dimensioni più piccole. Tuttavia, bisogna considerare che il calo di rendimento di questo sistema meccanico non è significativo. Onde evitare che durante il lavoro la biella madre si sforzi in modo eccessivo, i motori di questo tipo a due tempi avranno lo stesso numero di cilindri per ciascuna delle stelle che andranno a formare il motore radiale.
Per quanto riguarda invece i motori stellari a quattro tempi, essi avranno un numero dispari di cilindri in ciascuna delle stelle che compongono il motore. Seguendo queste regole, un motore stellare composto da diciotto cilindri, ne avrà 9 su ognuna delle due stelle.
Tecnica
Per quanto riguarda la tecnica di questa tipologia di motori, in materia aeronautica i motori stellari presentano moltissimi vantaggi. In questi sistemi, il raffreddamento del motore viene facilitato ed avviene soprattutto grazie all’aria che si genera con il movimento dell’aeroplano e della sua elica. Per questa ragione, nei motori a cilindri radiali non sono necessari sistemi di raffreddamento del motore a liquido, da predisporre nel sistema; grazie a questa condizione tecnica, vi è un notevole risparmio di peso della motorizzazione.
Proprio per la mancanza di un sistema di raffreddamento a liquido del motore, quest’ultimo risulta anche più facile da costruire all’interno della filiera produttiva. Anche le operazioni di manutenzione risultano semplificate e meno dispendiose. Per questa sua particolare semplicità , il motore a cilindri radiali fu considerato molto affidabile. Per quanto riguarda i velivoli da guerra, nelle fasi di combattimento, un motore a cilindri radiali risultava anche meno danneggiabile e quindi ancora più efficiente. Nell’ipotesi in cui un cilindro della stella del motore radiale dovesse essere colpito, solo detto cilindro sarà interessato dalla perdita di potenza che non andrà ad interessare tutto il motore del velivolo.
Nel caso invece dovesse essere colpito in un combattimento un cilindro di un motore a V, a perdere potenza sarebbe tutto il motore del mezzo. A pensarci, questo è davvero un grande vantaggio, per quanto riguarda l’efficienza dei velivoli da guerra. Un altro importante aspetto positivo dei motori a cilindri radiali è rappresentato dalla modularità del progetto. Nel corso dello sviluppo del motore, invece di incrementare la sua potenza complessiva, aumentando di conseguenza anche le dimensioni, gli ingegneri preferirono puntare sull’aggiunta di file supplementari di cilindri che aumentarono ancora di più l’efficienza di questa motorizzazione.
Tipologie
Esistono principalmente due tipologie di motori a cilindri radiali. Vi è il motore a cilindri radiali rotativi; si tratta di un sistema nel quale l’albero motore ha il compito di sostenere l’intero motore al telaio del mezzo; il blocco motore, insieme ai relativi cilindri, pistoni e bielle, ruota su se stesso con l’elica stessa. I gas vengono immessi grazie al travaso e grazie all’albero motore. Quest’ultimo opera anche in qualità di canna per le valvole del motore. Per quanto riguarda le candele, esse operano grazie all’ausilio di un comando a distanza, e senza alcun tipo di collegamento tramite cavi.
I motori a cilindri radiali rotativi oggi non vengono più usati e furono i primi ad essere montati sui velivoli. Grazie al funzionamento attraverso la rotazione, era garantito in modo eccellente il raffreddamento dei cilindri (questi componenti erano al tempo realizzati per questi motori in ghisa). Il problema principale dei motori radiali rotativi era rappresentato dal fatto che durante le fasi di manovra avvenivano molti effetti giroscopici, che pregiudicavano le operazioni di pilotaggio del velivolo.
Un’altra tipologia di motori a cilindri radiali sono i motori a cilindri radiali fissi. In questo caso si tratta di motorizzazioni con blocco motore fisso. Questi motori sono subentrati sostituendo i motori con cilindri radiali rotativi; il rendimento del motore a cilindri radiali fissi è certamente migliore della precedente motorizzazione. In questi motori, l’albero ruota insieme all’elica, mentre il blocco motore rimane fisso al telaio.
Un’ultima categoria di motori stellari è rappresentata dai motori a cilindri e albero motore rotativi. Stiamo parlando di un sistema nel quale albero motore e basamento, si muovono in rotazione rispetto al telaio. La particolarità è che motore e basamento, in questo sistema, ruotano in direzioni differenti. In questo modo si ottiene una rotazione del motore elevata.
Ultima modifica: 9 Luglio 2018
