En los aviones, y en el resto de aeronaves, se ha de disponer de motores con una adecuada relación peso/potencia. Para esto se han de conseguir diseños ligeros. Por un lado se utilizan materiales de baja densidad como el aluminio, y por otro, disposiciones que favorezcan la conexión de muchos pistones en poco espacio.
Una de las maneras de acoplar muchos pistones en poco espacio es la disposición en “V“, y la otra, la disposición en estrella.
El motor con disposición en estrella, o radial, presenta el problema de sujetar 3,5,7 ó 9 bielas en un solo codo del cigüeñal. Se emplea para ello una biela maestra para un cilindro, siendo acopladas a ella otras bielas articuladas. Debe notarse que la biela principal ejecuta el mismo movimiento que el que ejecuta la biela en la mayoría de los motores, en tanto que una biela articulada sigue una trayectoria ligeramente diferente, debido a que el punto de fijación no queda en el centro de fijación del muñón del cigüeñal. El número de pistones de una estrella es generalmente impar, pues así el orden de encendido minimiza las vibraciones.
El sistema de enfriamiento puede ser por aire o por agua, pero dado que la aplicación principal de este motor es la aviación, y ello requiere poco peso, lo usual es que sea enfriado por aire.
En los Años 1930 se inició un debate sobre cual de los tipos de motores utilizados en aviación: radial, en línea o en V, era mejor. Por su parte el radial presenta gran relación peso potencia, sencillez de funcionamiento, alta potencia y par superior a las otras dos disposiciones. Sin embargo el motor en línea o en V, puede ser fabricado con menor ó igual cilindrada que un motor radial, y sus prestaciones sólo quedan en desventaja por su sistema de enfriamiento.
Los tres tipos de disposición fueron reemplazados progresivamente por los motores a reacción.
El motor radial fue popular en gran parte debido a su sencillez, y muchos ejércitos lo usaron por su fiabilidad (sobre todo para vuelos sobre grandes superficies desérticas o sobre agua) y por su bajo peso (uso en portaaviones).
Aunque los motores en línea ofrezcan un área frontal más pequeña que los motores radiales, requieren un sistema de refrigeración que se traduce en más peso y complejidad, y además generalmente son más vulnerables en combate. Algunos aviones caza de la segunda guerra mundial, como el Supermarine Spitfire o el Messerschmitt Bf-109 utilizaron motores en V, buscando una línea aerodinámica más fina, en cambio la Armada de los Estados Unidos utilizó para casi todos sus aviones el motor radial.
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