Motor radial (estrella) | Partes y funcionamiento

El motor radial o de estrella es una clase de disposición de un motor de combustión interna. En esta presentación, los cilindros se ubican de forma radial con respecto al cigüeñal, formando una especie de estrella, como lo indica su nombre. Este tipo de disposición fue usada con frecuencia en motores de aviación, tanto en aviones civiles como militares, hasta que el motor de reacción apareció.

Historia del motor radial o de estrella

La idea del motor de estrella o radial surge finalizando el 1920, luego de la Primera Guerra Mundial, época en la que los aviones usaban motores rotativos para propulsarse. En cierto sentido esta clase de motores usados en aeronaves eran radiales, puesto que los cilindros se localizaban alrededor de la parte central y se enfriaban con aire. Aun así, eran motores rotativos porque los cilindros giraban alrededor del cigüeñal, favoreciendo el enfriamiento, pero disminuía en gran medida la fiabilidad.

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En esta época de la historia era común que los motores aeronáuticos se encendieran haciendo girar la hélice. A diferencia de los motores en V o lineales, que requieren de un arranque para que los componentes se muevan, cuando se movía la hélice del motor rotativo, se producía el movimiento de todo el sistema.

Estructura del motor radial

El motor radial, a diferencia del rotativo, tiene el cigüeñal dentro del bloque del motor. En los motores de automóviles, el cigüeñal es largo mientras, que en el radial es corto y todas las bielas del pistón están unidas al cigüeñal en forma de revista. Un vástago del pistón se une al cigüeñal permanentemente y es lo que se conoce como biela maestra. El resto de las bielas flotan libremente y van girando alrededor del cigüeñal puestas sobre cojinetes que se conectan a pines de la barra principal.

En el motor radial o de estrella, los pistones se conectan por medio de un mecanismo biela/manivela, diferente a los motores que tienen disposición lineal. Un pistón se conecta a biela maestra que, al mismo tiempo, se une directamente con el cigüeñal.

El resto de los pistones se vinculan a las bielas más pequeñas, unidas a la biela maestra o biela principal. A todo el conjunto de biela principal, secundarias y pistones es lo que se conoce como estrella. Por lo general, la cantidad de pistones en una estrella es impar, pues este orden de encendido disminuye las vibraciones.

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Ventajas de los motores radiales

La principal ventaja del motor radial o de estrella es que presenta un área frontal grande, ya que el enfriamiento viene dado por el aire que impacta sobre el motor (como resultado del desplazamiento). Esto no ocurre con los motores en V o W, que necesitan enfriarse por un fluido, lo que implica más peso.

Es por ello que el motor radial tiene una relación potencia/peso mayor que los enfriados con líquido. La ausencia de sistema de refrigeración hace que la construcción y el mantenimiento de un motor radial o estrella se mas fácil que en los motores lineales, en V o en W.

Por otro lado, el número de piezas que se requieren para ensamblar este motor es menor. Esto aumenta la fiabilidad, puesto que a mayor cantidad de piezas, mayor es la posibilidad de que suceda alguna falla en el sistema.

La simplicidad del motor radial hace que sea un motor confiable y más resistente a daños en los combates, en el caso de aviones militares. Los impactos de proyectiles provenientes de otros aviones puede que dañen algún cilindro sin que se comprometa por completo el funcionamiento. En los motores que se enfrían por fluido, las balas producirían fugas en el sistema de enfriamiento, lo que fundiría lentamente el motor.

Desventajas del motor radial o de estrella

Aunque el área frontal puede resultar una ventaja para el sistema de enfriamiento, también se considera una desventaja. Esto se debe a que, por su tamaño, ofrece mucha resistencia comparado con otras clases de motores que permiten al avión tener un área frontal más pequeña y con menos resistencia.

En estos motores la sobrealimentación no ocurre a través de un único conducto que alimenta el bloque entero, como sucede con otras disposiciones. En el motor radial el aire comprimido, luego de pasar por la turbina o compresor, debe ser llevado a cada cilindro.

La relación peso/potencia que pueden tener estos motores va disminuyendo a medida que el tamaño se reduce, por lo que no es rentable confeccionar un motor radial que tenga cilindradas pequeñas. Es por ello que las aeronaves ligeras no usan motor radial, sino en línea o de cilindros opuestos horizontalmente.

 

Cómo evitar el choque térmico en los motores radiales?

A medida que el flujo de aire incrementa (particularmente al descender), el motor va enfriándose por debajo de la temperatura de funcionamiento o su temperatura difiere con respecto a la temperatura ambiental. Esto produce un choque térmico en el que los cilindros se fracturan y que pueden averiarlo parcial o totalmente.

Para evitar que esto ocurra, el piloto debe estar capacitado para manejar la potencia de tal manera que no disminuya bruscamente. Entonces, intentará mantener la mezcla carburante regulada. Otra maniobra que puede aplicar el piloto para evitar el choque térmico es ir variando la temperatura en rangos pequeños al controlar la apertura de las aletillas externas o persianas. Estas se ubican en la tapa que protege al motor y lo cubren justo por detrás del área frontal. También se debe evitar el descenso brusco.