Warum sind Sternmotoren immer ungerade?

Hallo nochmal,

Sternmotoren haben a (fast) immer eine ungerade Zylinderzahl. Im Netz hab ich dazu nur immer wieder „aufgrund der durchgängigewn Zündfolge“ gefunden, aber verstanden hab ich das nicht. Kann mir das emand näher erklären?

Gruß und Dank, Tobias

Hallo !

Als Viertaktmotor muß wegen der Zündfolge eine ungerade Zylinderzahl gewählt werden.
Ansonsten würde es zu Schwingungen kommen, welche den Motor zerstören.

Bei 5 Zylindern und einer Zylindernummerierung im Kreis, wäre die Zündfolge, sagen wir
1-3-5-2-4. Es würden dann niemals zwei nebeneinander liegende Zylinder hintereinander zünden.

Bei vier Zylindern und einer Zylindernummerierung im Kreis, wäre die Zündfolge zwangsläufig 1-3-4-2.
Also würden hier zwei Zylinder, die nebeneinander liegen, hintereinander zünden.

Zeichne Dir mal die Zylinder auf und verfolge die Zündfolge, dann wird es Dir klar werden. Egal, ob rechts oder links herum.

mfgConrad

Hallo Conrad!

Bei vier Zylindern und einer Zylindernummerierung im Kreis,
wäre die Zündfolge zwangsläufig 1-3-4-2.
Also würden hier zwei Zylinder, die nebeneinander liegen,
hintereinander zünden.

Aber mit 6+ Zylindern ginge das doch (z.B. 1-3-5-2-6-4), dass Vierzylinder also ungünstig wären leuchtet mir ein, aber warum keine Sechszylinder?

Gruß
Martin

Irgendwann ist im Kreis kein Platz mehr.

Dann könnte man, wie die Russen, mehrere Reihenmotoren im Stern zusammenbauen.

mfgConrad

Russ. ‚Sternmotor‘
In Rußland wird ein Sternmotor gebaut mit folgenden Daten :

42 Zylinder. Das bedeutet : 6 Reihenmotoren mit je 7 Zylindern arbeiten auf eine Kurbelwelle. Das bedeutet wieder, dass diese 6 Motoren mit den Fundamenten im Kreis zusammenhängen.
Motorbezeichnung : M 503 A 2.
Dauerleistung 3300 PS bei 2000 U/min.
Also im Verhältnis zu MTU-Motoren kaum Leistung bei riesigem Wartungsaufwand.

Für kleinere Marineschiffe gedacht. Schnellboote usw.
Dieser Motor läuft als Sternmotor, ist aber nicht mit Flugmotoren zu vergleichen.

Noch etwas zu höherer Zylinderzahl bei Sternmotoren.

Würde man mehr als 5 Zylinder konstruieren, würde der Baukreis, der sämtlichen Zylindern als Grundplatte dient, im Durchmesser immer größer werden. Damit also auch der gesamte Motor größer und schwerer. Für die Flugzeuge der damaligen Zeit kaum zu tragen.

Trotzdem versuchte man sich an einem 6-zylindrigen und dabei blieb es dann.

Es war der Wright Turbo-Cyclone R-3350 18-Zylinder-Sternmotor (1955).
3700PS.
Hier waren die 6 Zylinder in drei Kreise gesetzt.

mfgConrad

Hallo Conrad

Irgendwann ist im Kreis kein Platz mehr.

ja schon, aber es gibt auch in Flugzeugen 9-Zylinder Sternmotoren (z.B. Antonov AN-2), also muss da auch für einen 6-Zylinder Platz sein. Für den 6-Zylinder gilt aber dein oben angeführtes Argument mit der Zündreihenfolge nicht (ebensowenig übrigens für den 3-Zylinder Sternmotor der Potez 60 (Baujahr 1934)). Folglich muss es für die durchwegs ungerade Zylinderanzahl ein anderes Argument geben…

Martin

Ich weiß nicht, ob es einen Dreizylindersternmotor gibt. Aber wenn, dann ist er mit besonderem Massenausgleich versehen, der verhindert, dass der Motor sich selbst zerrüttelt. Wie beim Dreizylinderreihenmotor. Und er war ganz sicher eine Ausnahme, die es überall gibt.

Und 9-Zylinder-Sternmotor mit nur einer Reihe Zylindern würde bedeuten, kleine Zylinderbohrungen, kleine Zylinderleistung.

Machbar ist alles. Nur wird ein Motor mit den Zylindermaßen eines Ju52-Triebwerks zu groß, wenn man ihm 9 Zylinder gäbe.

Sicher kann man auch Sternmotoren mit 20 Zylindern in einer Reihe bauen, aber für ein Flugzeug wäre das keine Lösung.
Entweder hätte er keine Leistung oder er wäre so groß und schwer, dass es am Flugzeug nicht funktioniert.

Ich sagte ja, es gibt eine russische Version mit 42 Zylindern. Der wäre aber für ein normales Flugzeug zu groß und für einen Jumbo zu klein.

Auch Reihenmotoren haben Schwierigkeiten mit Schwingungen. Deshalb baut man ungern 3-Zylinder.
Bei Motoren mit geraden Zylinderzahlen zünden meistens zwei Zylinder gleichzeitig.
Und Reihenmotoren haben immer eine große Schwungscheibe die Schwingungen ausgleicht.

Die Ju 52 hatte zwei Motoren zur Auswahl als Antrieb. Einmal einen BMW Sternmotor und dann noch den Jumo Schwerölmotor.

mfgConrad

Machbar ist alles. Nur wird ein Motor mit den Zylindermaßen
eines Ju52-Triebwerks zu groß, wenn man ihm 9 Zylinder gäbe.

Ahem. Der BMW 132 _ist_ ein 9-Zylinder.

Bei Motoren mit geraden Zylinderzahlen zünden meistens zwei
Zylinder gleichzeitig.

Falsch.

Die Ju 52 hatte zwei Motoren zur Auswahl als Antrieb. Einmal
einen BMW Sternmotor und dann noch den Jumo Schwerölmotor.

Der Jumo wurde genau zweimal verbaut. Und neben „dem“ BMW-Motor
gab es noch Bristol, P&W, Piaggio, Hispano-Suiza…

mfg, Vera

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Noch etwas zu höherer Zylinderzahl bei Sternmotoren.

Würde man mehr als 5 Zylinder konstruieren, würde der
Baukreis, der sämtlichen Zylindern als Grundplatte dient, im
Durchmesser immer größer werden. Damit also auch der gesamte
Motor größer und schwerer. Für die Flugzeuge der damaligen
Zeit kaum zu tragen.

Warum schreibst du eigentlich immer im Brustton der Ueberzeugung
ueber Dinge, bei denen man dich Kinderleicht nach spaetestens
1s googlen widerlegen kann?
Damit demolierst du doch nur dein Ansehen.

Trotzdem versuchte man sich an einem 6-zylindrigen und dabei
blieb es dann.

Es war der Wright Turbo-Cyclone R-3350 18-Zylinder-Sternmotor
(1955).
3700PS.
Hier waren die 6 Zylinder in drei Kreise gesetzt.

Falsch.

http://www.emfa.pt/www/po/musar/motores/motoresdetal…

mfg, Vera

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Hallo !

Als Viertaktmotor muß wegen der Zündfolge eine ungerade
Zylinderzahl gewählt werden.
Ansonsten würde es zu Schwingungen kommen, welche den Motor
zerstören.

Das ist natürlich absoluter Unfug. Ein Sternmotor hat egal mit wie vielen Zylindern er gebaut ist immer die selben freien Massenkräfte weil alle Zylinder an nur einem Kurbelstern hängen.
Ausnahme: Mehrreihige Sternmotoren bei denen 2 oder 3 Zylinderreihen und damit Kurbelsterne hintereinander angeordnet sind.
Nur bei solchen Mehrreihigen Motoren ist auch ein Massenausgleich erster Ordnung möglich.

Bei 5 Zylindern und einer Zylindernummerierung im Kreis, wäre
die Zündfolge, sagen wir
1-3-5-2-4. Es würden dann niemals zwei nebeneinander liegende
Zylinder hintereinander zünden.

Bei vier Zylindern und einer Zylindernummerierung im Kreis,
wäre die Zündfolge zwangsläufig 1-3-4-2.
Also würden hier zwei Zylinder, die nebeneinander liegen,
hintereinander zünden.

Das stimmt nur für 2-Takter und auch nur für den 4-Zylinder. Die meisten Sternmotoren haben mehr als 4 Zylinder und sind zudem 4-Takter und da haut dein Erklärungsversuch nicht hin Da ein Viertakter 2 Umdrehungen für ein Arbeitspiel benötigt.

Der tatsächliche Grund warum beim Sternmotor ungerade Zylindernummern bevorzugt gebaut werden hat mit der Struktur des Kurbelgehäuses zu tun.
Gerade bei einem solchen Motor muss das Kurbelgehäuse möglichst steif sein, sollte aber trotzdem so leicht als möglich gebaut werden.
Bei geraden Zylinderzahlen stehen sich immer Zwei Zylinder gegenüber.

Bei ungeraden Zylindern hat man auf der anderen Seite die Zylinderlücke.
Soll heissen in der Verlängerung der Zylinderachse eines Zylinders befindet sich auf der anderen Seite die Lücke zwischen den Zylindern.
Das hat strukturmechanische Vorteile. So kann man sehr viel besser ein steifes und trotzdem leichtes Kurbelgehäuse bauen.

HzG, René

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„Als Viertaktmotor muss wegen der Zündfolge eine ungrade Zylinderzahl gewählt werden“.

Falsch? Aus einem Fachbuch.

mfgConrad

Hallo René,

Bei ungeraden Zylindern hat man auf der anderen Seite die
Zylinderlücke.
Soll heissen in der Verlängerung der Zylinderachse eines
Zylinders befindet sich auf der anderen Seite die Lücke
zwischen den Zylindern.
Das hat strukturmechanische Vorteile. So kann man sehr viel
besser ein steifes und trotzdem leichtes Kurbelgehäuse bauen.

Danke, das ist wesentlich schlüssiger als Conrads Erläuterungen.

Gruß
Martin

„Als Viertaktmotor muss wegen der Zündfolge eine ungrade
Zylinderzahl gewählt werden“.

Falsch? Aus einem Fachbuch.

Sagen wir mal „nicht ganz richtig“
Das stimmt für den ganz speziellen Fall dass beim 4-Takter mit nur einem Kurbelbolzen immer ein Zylinder in der Zündfolge übersprungen wird, und so dann logischerweise nach zwei Umdrehungen nacheinander alle Zylinder mit dem selben Kurbelwinkelabstand gezündet haben. Dann ist in der Tat eine ungerade Zylinderzahl schon deswegen sinnvoll.
Von einem „MUSS“ kann aber keine Rede sein wie tasächlich gebaute Motoren mit gerader Zylinderzahl ja auch zeigen.

Es gab aber schon zu Beginn des Sternmotorenbaus und gibt immer noch Sternmotoren die auch im 2-Takt Verfahren ungerade Zylinder haben.
Hier werden nacheinander die einzelnen Zylinder gezündet. Diese Motoren sind also nicht wegen der Zündfolge auf ungerade Zylinderzahlen beschränkt
Warum also trotzdem ungerade?

Weil es eben gute strukturmechanische Gründe dafür gibt. Und diese sind auch beim von dir erwähnten 4-Takter unabhängig von der einfachen Zündfolge von Vorteil.

Wenn du mal die Gelegenheit hast dann schau dir mal die Kurbelgehäuse von ungeraden im Vergleich mit geraden Motoren an und du wirst sehen dass die Geraden deutlich „robuster“ und mit mehr Versteifungsrippen konstruiert sind.

Gruss, René

mfgConrad

Das stimmt für den ganz speziellen Fall dass beim 4-Takter mit
nur einem Kurbelbolzen

Was verstehst Du unter „Kurbelbolzen“ ?

Das stimmt für den ganz speziellen Fall dass beim 4-Takter mit
nur einem Kurbelbolzen

Was verstehst Du unter „Kurbelbolzen“ ?

Hallo Conrad,

Ich wills versuchen zu erklären:

__I–I___

Wenn das die Kurbelwelle ist dann ist der Bindestrich (–) zwischen den I der Kurbelbolzen, also das Teil der Kurbelwelle auf dem das untere Pleullager läuft.
Ein einreihiger Sternmotor zeichnet sich ja dadurch aus dass alle Zylinder auf dem selben Kurbelbolzen laufen, also nacheinander ihren OT bzw UT erreichen.
Bei einem 4-Takt Motor brauchst du zwei Umdrehungen für jedes Arbeitsspiel, hast also nacheinander den Ladungswechsel-OT und den Zünd-OT.
Beim einreihigen Sternmotor ist eine ungerade Zylinderzahl vorteilhaft weil dann immer jeder zweite Zylinder gerade auf Zünd-OT steht und so bei jeweils gleichem Zündabstand nach zwei Umdrehungen das Spiel wieder von vorne beginnen kann.

Beim zweireihigen Sternmotor braucht es das aber schon nicht mehr weil man auch bei geraden Zylinderzahlen je Reihe einfach eine Reihe nach der anderen durchzünden kann. so ist dann pro Reihe eine Umdrehung für den Ladungswechsel und die nächste für Verdichtung und Arbeitshub.

Beim Zweitakter ist die Zylinderzahl für den Zündabstand eh wurscht weil hier jeder OT ein Zünd-OT ist und die Zylinder immer nacheinander durchzünden.

[OT = oberer Totpunkt; UT = unterer Totpunkt]

Gruss, René

AAAhhh, Du meinst das, was Fachleute „Kurbelzapfen“ nennen.

Ja, wenn man Verbrennungsmotoren nur von Zeichnungen kennt, ist das nicht verwunderlich, wenn man mit den Bauteilen so seine Schwierigkeiten hat.

Und das, was so ähnlich klingt, wie Deine Bezeichnung, ist der „Kolbenbolzen“. Das ist der „schwimmende“ Bolzen, der Kurbel (Pleuel) und Kolben verbindet.

mfgConrad

AAAhhh, Du meinst das, was Fachleute „Kurbelzapfen“ nennen.

Du meinst Fachleute wie dich?

Ja, wenn man Verbrennungsmotoren nur von Zeichnungen kennt,
ist das nicht verwunderlich, wenn man mit den Bauteilen so
seine Schwierigkeiten hat.

Da du mich nicht kennst und daher auch nicht beurteilen kannst wie nahe ich einen Motor kenne solltest du dir solche Bemerkungen besser schenken.

Und das, was so ähnlich klingt, wie Deine Bezeichnung, ist der
„Kolbenbolzen“. Das ist der „schwimmende“ Bolzen, der Kurbel
(Pleuel) und Kolben verbindet.

Belehrungen von deiner Seite habe ich weder angefragt noch habe ich sie nötig.
Noch dazu sind Kolbenbolzen keineswegs immer „schwimmend“ und die Kurbel ist auch was anderes als das Pleul, ehrlich, keinen Plan haben aber andere belehren wollen.
Meine Bezeichnung (Bolzen) war durchaus richtig wenn man von einer gebauten Kurbelwelle spricht. Bei ner gegossenen oder geschmiedeten ist vom „Zapfen“ die Rede.

Du bist für mich was Motorentechnik angeht so ziemlich das inkompetenteste Mitglied was sich immer wieder dazu im w-w-w äussert.
Und mit deinen Beiträgen auch zu diesem Thema hier hast du das wieder mal deutlich unter Beweis gestellt.

Erst hier falschen Mist erzählen und dann auch noch die Frechheit haben auf Begrifflichkeiten rumzureiten die du selbst noch nicht mal zu kennen scheinst beweist zudem deine notorische Besserwisserei.
Ich empfehle dir frei zitiert nach Herr Nuhr: „Wenn man nix weiss, einfach mal Fresse halten“

Gruss, René

mfgConrad

Mod.: Ende!
Lieber Conrad, lieber René,

das fachliche scheint wohl weitestgehend geklärt zu sein und bevor es weiter persönlich wird, schließe ich diesen Artikel.

@Conrad: Wir haben mal wieder gerade Deine Beteiligung an einer solchen Eskalaltion zur Kenntnis genommen.

Gruß,

Nabla (Mod.)

Und 9-Zylinder-Sternmotor mit nur einer Reihe Zylindern würde
bedeuten, kleine Zylinderbohrungen, kleine Zylinderleistung.

Nun, lass uns mal ein paar erfolgreichen Sternmotoren revue passieren:
Bristol Pegasus - 9 Zylinder in einer Reihe, bis über 1000 PS bei Eigengewicht von 466 lg.
Bristol Perseus - 9 Zyinder, bis 900 PS
(Bristol Hercules hatte 2x7 Zylinder, dafür aber Knight-Steuerung)
Bristol Centaurus - 2x9 Zylinder
Wright Cyclone - mehrere Typen sowohl mit 2x7, als auch 2x9 Zylindern

Machbar ist alles. Nur wird ein Motor mit den Zylindermaßen
eines Ju52-Triebwerks zu groß, wenn man ihm 9 Zylinder gäbe.

In der Ju52 wurden folgende Motoren verbaut:
3 x 600 PS BMW Hornet
3 x 725 BMW 132 A
3 x 830 PS BMW 132 T
3 x 925 PS Bristol oder PZL Pegasus
3 x 750 PS ENMASA Beta E-9c
3 x 710 PS Wright-Cyclone

Es waren allesamt (tääärrrääää!) 9-(in Worten: neun)
-Zylinder-Motoren.

Auch Reihenmotoren haben Schwierigkeiten mit Schwingungen.

Sicher. Besonders die Bauarten Reihe-6, Reihe-8, sowie V8 mit 90 Grad und V12 mit 60 Grad.

Deshalb baut man ungern 3-Zylinder.
Bei Motoren mit geraden Zylinderzahlen zünden meistens zwei
Zylinder gleichzeitig.

Das ist der Brüller. Darf ich das als Zitat für Signatur benutzen?

Und Reihenmotoren haben immer eine große Schwungscheibe die
Schwingungen ausgleicht.

Klar, sicher.
Z. B. ein DB 601 N, V12 Benzin, 34 Liter, bis ca. 1500 PS.
Rolls Royce Griffon, V12, bis ca. 2500 PS
Rolls Royce Merlin, V12, bis 1300 PS

Oder ein W-2-34, V12 Diesel, 37 Liter, 500 PS.

Viel Glück auf der Suchen nach dem Schwungrad.
Ich fürchte aber, Du wirst keins finden.

(Flugmotoren, die keine Sternbauart haben, werden öfters als Reihenmotoren bezeichnet, auch wenn sie V, H oder sonsteine Anordnung haben).

MfG

C.

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ich würd gern mal auf die Frage von Beast zurückkommen - oder anders formuliert: warum gibt es keine (oder wenige) sechs-Zylinder-Sternmotoren?