Come funzionano i motori radiali:design, funzione e eredità dell'aviazione

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Concetti chiave

I motori radiali dispongono i pistoni in cerchio attorno all'albero motore, differendo sostanzialmente dalla disposizione dei motori in linea o a V.
In genere presenta da tre a nove cilindri, un'asta principale collega un pistone direttamente all'albero motore mentre gli altri si articolano attorno ad esso.
Il suo design compatto e raffreddato ad aria offre un elevato rapporto peso/potenza, rendendolo ideale per i primi aerei militari e commerciali.

Quando vedi un bombardiere della Seconda Guerra Mondiale come il B‑25 Mitchell o il B‑17 Flying Fortress, o un classico DC‑3, il ronzio forte e ritmico di un motore radiale è inconfondibile. Questi motori alimentavano alcuni degli aerei più iconici degli anni '40, fornendo la spinta e l'affidabilità necessarie per le missioni a lungo raggio.

Idea di base

A differenza dei motori a quattro tempi presenti nella maggior parte delle automobili, dove i pistoni sono allineati in bancate o in disposizioni in linea, un motore radiale distribuisce i pistoni attorno all'albero motore centrale. Questa disposizione circolare conferisce al motore una caratteristica forma a "stella".

Come funzionano i motori radiali:design, funzione e eredità dell aviazione

All'interno di un motore radiale

Ogni pistone, valvola e candela funziona come in qualsiasi motore a quattro tempi, ma la configurazione dell'albero motore è unica. Tutte le bielle si collegano a un singolo mozzo. Un'asta, l'asta principale, è fissa; le restanti aste sono articolate tramite perni che consentono loro di ruotare durante il funzionamento del motore.

Poiché tutti i pistoni si trovano sullo stesso piano, il motore può essere raffreddato in modo efficiente tramite un flusso d'aria diretto, eliminando la necessità di pesanti sistemi di raffreddamento a liquido. Questo design raffreddato ad aria è uno dei motivi principali per cui i motori radiali erano così popolari negli anni '30 e '40.

Applicazioni

Potenza:il nove cilindri radiale di un B-17 aveva una cilindrata di 1.800 pollici cubi (29,5 litri) e produceva 1.200 CV (893 kW):una cifra notevole per la sua epoca.
Compatibilità con le eliche:il basso numero di giri massimo significava che molti motori radiali potevano azionare direttamente le eliche, eliminando complessi ingranaggi di riduzione.
Risparmio di peso:il raffreddamento ad aria e l'assenza di radiatori hanno ridotto il peso complessivo, migliorando le prestazioni dell'aeromobile.

I motori radiali raggiunsero il picco durante la seconda guerra mondiale. Mentre la maggior parte dei moderni velivoli a elica ora utilizzano motori a pistoni piatti o in linea o turbine a reazione, l'influenza del radiale rimane visibile nella progettazione dei motori delle motociclette e dei piccoli aerei.

Eredità moderna

Il motore “V‑Twin” da 45 cilindri Harley‑Davidson è un discendente diretto del concetto radiale:due cilindri condividono un unico perno di biella, rispecchiando l'articolazione dell'asta principale vista nei motori radiali. Sebbene non siano più diffusi, i motori radiali vengono ancora costruiti per aerei acrobatici, restauri vintage e progetti educativi.

Domande frequenti

Perché i motori radiali sono meno comuni negli aerei moderni?

I progressi nella tecnologia dei motori a reazione hanno prodotto motori più leggeri, più efficienti nei consumi e più affidabili per le esigenze dell'aviazione contemporanea.

In cosa differiscono i sistemi di raffreddamento del motore radiale dai motori in linea?

I motori radiali si affidano al flusso d'aria attorno alla disposizione circolare del pistone per il raffreddamento, mentre i motori in linea utilizzano generalmente camicie di raffreddamento a liquido per gestire il calore.