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Der Artikel Sternmotor gehört zur Kategorie: Verbrennungsmotor, Triebwerksart, Motorradtechnik

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Der Sternmotor ist eine Bauform des Verbrennungsmotors, bei der die Zylinder und Kolben sternförmig um die Kurbelwelle herum angeordnet sind.

Technik

Beim Sternmotor sind alle Zylinder einer Zylinderreihe in einer Ebene angeordnet. Während bei herkömmlichen Kolbenmotoren jeder Kolben über ein Pleuel mit der Kurbelwelle verbunden ist, findet sich eine direkte Verbindung beim Sternmotor nur beim Hauptpleuel (auch Mutterpleuel genannt). Am wellenseitigen Ende des Hauptpleuels befinden sich ringförmig um die Wellenkröpfung angeordnete Gelenklager; die verbleibenden Pleuel (Nebenpleuel genannt) werden über diese Gelenklager mit dem Hauptpleuel verbunden.

Der Ventilantrieb erfolgt im einfachsten Fall durch einen untersetzten Nockentrommel. Es sind jedoch auch Konstruktionen mit einer Nockenwelle pro Zylinder möglich. Im Zweiten Weltkrieg kamen auf britischer Seite auch große Stückzahlen von Schiebermotoren zum Einsatz.

Zylinderzahl

Die Zylinderzahl eines Zylindersterns ist bei Viertaktmotoren immer ungerade. Der Grund dafür ist, dass beim Viertaktmotor jeder Zylinder nur in jeder zweiten Umdrehung gezündet wird, so dass eine durchgängigen Zündfolge, die für den ruhigen, vibrationsfreien Lauf des Motors erforderlich ist, nur mit ungeraden Zylinderzahlen realisiert werden kann.

Ein weiterer Vorteil ungerader Zylinderzahlen ist die bessere Stabilität des Kurbelgehäuses, die sich daraus ergibt, dass sich bei einer ungeraden Zahl von Zylindern gegenüber jeder Zylinderbohrung eine Gehäusewandung findet. Die so entstehende Überlappung bietet strukturelle Vorteile. Das Gehäuse wird ohne zusätzliche Maßnahmen deutlich steifer als bei gerader Zylinderzahl.

2-Takt-Sternmotoren wurden auch mit geraden Zylinderzahlen hergestellt, so wurde z. B. 1940 von Adolf Schnürle ein 8-Zylinder-2-Takt-Diesel-Sternmotor gebaut.

Bauformen

Ursprünglich wurden Sternmotoren nur einreihig ausgeführt. Als mehr Leistung gefordert wurde, für die man nicht genug Zylinder nebeneinander anordnen konnte, wurden zweireihige Sternmotoren (auch Doppelsternmotoren genannt) entwickelt: Zwei Zylindersterne wurden hintereinander angeordnet. Mit weiter steigenden Leistungsanforderungen wurden auch vierreihige Sternmotoren produziert, wie z. B. der Pratt & Whitney Wasp Major, der über 28 Zylinder in vier Reihen verfügte.

Zwei oder mehr Ebenen von Zylindern werden bei luftgekühlten Motoren versetzt angeordnet, so dass die Zylinder des hinteren Sterns jeweils hinter den Zwischenräumen im vorderen Stern zu stehen kommen. Vorteile dieser Anordnung sind bei der üblichen Verwendung einer Luftkühlung der gleichmäßige Kühlluftstrom über alle Zylinder. Außerdem ermöglicht dieser Versatz einen gleichmäßigen Lauf des Motors.

Wassergekühlte Sternmotoren sind relativ selten gebaut worden. Anwendungen waren z. B. der Bau von Motoren für tropisches Klima, die sich über eine Wasserkühlung zuverlässiger kühlen ließen, oder später der Bau von kompakten Mehrreihen-Sternmotoren wie dem Jumo 222, einem Vierfach-Sternmotor ohne Zylinderversatz, der eine Mischform zum Reihenmotor darstellt.

Eine spezielle Form des Sternmotors ist der Umlaufmotor. Hier ist die Kurbelwelle fixiert, während die Zylinder sich mit dem daran befestigten Propeller drehen. Diese Bauform fand im ersten Weltkrieg breite Anwendung, während stehende Sternmotoren erst nach dem Krieg in größerer Stückzahl eingesetzt wurden.

Vorteile und Nachteile

Durch seine Bauform verfügt der einreihige Sternmotor über eine große Stirnfläche und damit über einen großen Luftwiderstand. Die Entwicklung der widerstandsarmen NACA-Haube verbesserte die Situation gegenüber den vorher gebräuchlichen freistehenden Zylindern, dem Townend-Ring oder engangepassten Verkleidungen, konnte den Nachteil gegenüber Reihen- und V-Motoren jedoch nicht vollständig wettmachen. Bei Doppel- und Mehrfachsternmotoren ist der Widerstandsnachteil durch die Anordnung mehrerer Zylindersterne mit der gleichen Stirnfläche weniger ausgeprägt.

Die übliche Luftkühlung ist ebenfalls ungünstig in Bezug auf den Luftwiderstand und führt unvermeidlich dazu, dass nicht alle Zylinder bei der gleichen Temperatur arbeiten und einzelne Zylinder in Gefahr laufen, zu überhitzen oder zu unterkühlen.

Die verteilte Zylinderanordnung macht die Führung von Abgasrohren und Versorgungsleitungen schwieriger. Zum Beispiel muss beim Einsatz von Turboladern die Ladeluft aufwändig auf alle Zylinder verteilt werden. Dies gestaltet sich bei Reihen- oder V-Motoren einfacher, da hier eine oder zwei Leitungen sämtliche Zylinder versorgen können.

Luftgekühlte Sternmotoren verfügen dafür über Vorteile in Bezug auf den Wartungsaufwand, die die US Navy dazu veranlasste, für ihre auf Flugzeugträgern eingesetzten Flugzeuge ausschließlich Sternmotoren zu verwenden.

Im militärischen Bereich stellt die geringere Empfindlichkeit von Sternmotoren gegen Beschuss einen weiteren Vorteil dar.

Geschichte

Der erste Umlaufmotor wurde 1899 von Stephen Balzer gebaut. Die ersten Sternmotoren mit stehenden Kurbelgehäuse folgten Anfang des 20. Jahrhunderts und wurden von Luftfahrtpionieren wie Louis Bleriot als Flugmotoren eingesetzt. Bis zum Ende des Ersten Weltkrieges waren Umlaufmotoren die vorherrschende Bauform von Sternmotoren. Standmotoren in Sternbauweise setzten sich erst nach dem ersten Weltkrieg durch, verdrängten die unwirtschaftlichen Umlaufmotoren dann aber vollkommen.

Obwohl Sternmotoren vor allem in der Luftfahrt verwendet wurden, gab es auch andere Anwendungen in Booten und Landfahrzeugen. Das Megola-Motorrad, das über einen 5-Zylinder-Umlaufmotor im Vorderrad verfügte, wurde aufgrund seiner Fahrleistungen und der ungewöhnlicher Bauform sehr bekannt. Die M4A1-Variante des im Zweiten Weltkrieg eingesetzten amerikanischen Sherman-Panzers wurde von einem umgebauten Wright J-5-Whirlwind-Flugmotor in Sternbauweise angetrieben. Prototypen des Volkswagens wurden ebenfalls mit einem 5-Zylinder-Sternmotor projektiert.

Durch seine große Stirnfläche bei gegebener Zylinderzahl war der einreihige Sternmotor für den Hochgeschwindigkeitsflug ungeeignet, und mit der Einführung strömungsgünstiger Eindecker in der militärischen Luftfahrt, die in den 1930er Jahren stattfand, erwiesen sich wassergekühlte V-Motoren als den luftgekühlten Sternmotoren überlegen. Erst mit der Einführung von Doppelsternmotoren, die bei gleicher Stirnfläche über die doppelte Zylinderzahl verfügten, wurden Sternmotoren wieder konkurrenzfähig.

Bei größeren Flugzeugen wie den amerikanischen Langstreckenbombern im Zweiten Weltkrieg, die durchweg mit Sternmotoren ausgerüstet waren, fiel die größere Stirnfläche des Motors gegenüber der Gesamtgröße des Flugzeuges kaum ins Gewicht. Durch den massenhaften Einsatz von Sternmotoren in der USAAF wurden die amerikanischen Sternmotoren auf einen sehr hohen Entwicklungsstand gebracht, und da der Einsatz von Turboladern außerdem einen geringen Treibstoffverbrauch ermöglicht hatte, wurden luftgekühlte Sternmotoren nach dem zweiten Weltkrieg der in der Zivilluftfahrt vorherrschende Motortyp.

Der Fortschritt in der Entwicklung von Abgasturbinen mündete in der Entwicklung von Turbo-Compound-Motoren, die zum Beispiel in der Lockheed Super Constellation eingesetzt wurden. Bei den Compound-Motoren wurde die Abgasenergie über eine Turbine und eine hydraulische Kupplung als zusätzlicher Antrieb der Propellerwelle verwendet.

Als Propellerturbinen im gleichen Leistungsbereich wie die damals eingesetzten Sternmotoren zur Verfügung standen, verdrängten sie aufgrund ihrer einfachen Bauweise, großen Zuverlässigkeit und verbesserter Wirtschaftlichkeit die Sternmotoren vom Markt. Da der Sternmotor im niedrigen Leistungsbereich mit den günstigeren und kompakteren luftgekühlten Boxermotoren konkurriert und Propellerturbinen heute alle anderen Leistungsbereiche wirtschaftlich abdecken, werden Sternmotoren heute kaum noch eingesetzt.

Siehe auch

• Reihenmotor
• V-Motor
• VR-Motor
• Boxermotor
• W-Motor
• Y-Motor
• H-Motor
• X-Motor
• Reihensternmotor
• Mehrfachsternmotor
• Wankelmotor
• Umlaufmotor
• Liste von Flugzeugtriebwerken

Weblinks

• Bau eines Sternmotors (englisch)
• Inside The Radial Engine (englisch)

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Diskussion der Autoren über den Artikel: Sternmotor

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Gerade Zylinderzahlen

Die genanntern 8- und 12 Zylinder Sternmotoren fände ich interessant, müssen wohl 2-Takter sein!? *g*

Kommt Zeit kommt Text!

Gruß CPN

evtl. Teilweise erledigt. Umstand muss aber noch von entspr. "Fachpersonen" geprüft werden --Roeme 21:27, 15. Mär 2006 (CET)

Nockenring

Hörte gerade, dass die Ventilsteuerung beim Sternmotor über einen Nockenring stattfindet. Stimmt das? Ich konnte im Internet nicht viel dazu finden.

Kann mir jemand diese Frage beantworten?

THX Christian

Stimmt. Bei Doppelsternmotoren können es auch zwei Nockenringe, einer für jeden Stern, sein. Ich bin im Moment nicht sicher, ob es jeweils doppelte Ringe sind, weil ja Einlaß- und Auslaßventile unterschiedlich gesteuert werden. Schiebergesteuerte Motoren funktionieren natürlich wieder ganz anders, Umlaufmotoren ebenfalls. --HoHun 19:12, 8. Jan 2005 (CET)

Gnome sternmotor ?

wo ist der motor, dass "gnome" genommen wird ? firma : Motoren Fabrik Oberursel, circa 1900 ?

fr : [LINK] und [LINK]

und en: [LINK]

Schmierung des Sternmotors

Wie werden die Kolben geschmiert? Wie wird das Öl unterhalb des Kolbenbodens wieder entfernt? Danke MB

Durch die permantente Hubtätigkeit der Kolben können sich keine "Pfützen" in den hängend montierten Kolben ergeben. Es entsteht vielmehr ein Öl-Nebel, der abgesaugt wird. PBI 13.03.2006

Radio Eriwan

Frage: Ist eine ungerade Zylinderzahl beim Sternmotor wirklich zwingend erforderlich? Antwort: Nein, aber durchaus vorteilhaft.

Nein, eine ungerade Zylinderzahl ist zwingend erforderlich. Bei einer geraden Zylinderzahl würde aufgrund der Anordnung, der dadurch entstehenden Schwingungen und vor allem aufgrund der dann zwangweise zu wählenden Zündfolge der Motor zu einem Brummkreisel.

Was hat das denn in einer Enzyklopädie verloren?

Sehe ich auch so. Der ganze Abschnitt über gerade und ungerade Zylinderzahlen ist von der Form her unmöglich und nimmt zudem im Verhältnis zum ganzen Artikel viel zu viel Raum ein. Das sollte dringend jemand, der mehr Ahnung hat als ich, in eine knappe, verständliche Form bringen. Jossi 22:58, 6. Mär 2006 (CET)

Erledigt, allerdings habe ich die ungerade Zylinderzahl als nicht immer zwinged eingefügt. Bitte jemand mit entsprechenden Know-How noch anpassen falls nötig. --Roeme 21:23, 15. Mär 2006 (CET)

Der einzige Sternmotor mit gerader Zylinderzahl wurde von Adolf Schnürle 1931 entwickelt (8 Zylinder) und als Zweitaktmotor ausgeführt. Das Projekt wurde jedoch aufgrund "indiskutablen Laufverhaltens und einer mehr als bescheidenen Lebenserwartung" sehr früh eingestellt. Insofern kann die ungerade Zylinderzahl als zwingend betrachtet werden bzw. eine gerade Zylinderzahl macht einfach keinen Sinn. Das Hauptproblem sind die dabei auftretenden Schwingungen. PF20060512

Lücke

Auf der heutigen Hauptseite steht unter Schon gewusst, dass...: der Wedejenew M-14 der einzige Sternmotor ist, der heute noch gefertigt wird? Als Laie gehe ich daher davon aus, dass Sternmotoren heutzutage nur noch von geringer Bedeutung sind. Der Artikel hier jedoch beschreibt die Sternmotoren selbst zwar ausführlich und hübsch bebildert, endet aber in seiner Schilderung auf dem Höhepunkt des Sternmotorwesens und geht mit keinem Wort auf die heutige Situation ein. Ich würde gerne erfahren, wie, warum und ab wann der Sternmotor verdrängt wurde. Wenn der Wedejenew M-14 der einzige ist, der heute noch gefertigt wird, hat er vielleicht auch eine Erwähnung verdient. Gestumblindi 23:01, 10. Mär 2006 (CET)

Sternmotoren waren haupsächlich Flugzeugmotoren, und dort wurden Kolbenmotoren allgemein von Turbinen verdrängt. Diese liefern viel mehr Schub bei geringerem Gewicht, und lassen höhere Fluggeschwindigkeiten zu. Der Verschleiss und Wartungsaufwand ist auch geringer. Nur im Bereich von Kleinflugzeugen werden heute noch Kolbentriebwerke eingebaut. Und hier gibt es den Trend Automobilmotoren zu adaptieren, welche keine Sternmotoren sind.

                                21:26, 13 März 2006

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Ich kann es nicht belegen, aber im Modellbau gibt (oder gab) es noch aktuelle Hersteller von Sternmotoren. -- Slartibartfass 19:27, 12. Mär 2006 (CET)

Ja stimmt, wenn man das so sieht.... -- Stahlkocher 20:26, 12. Mär 2006 (CET)

Die Firma Graupner bietet bis heut den fünfzylinder Sternmotor OS MAX FR 5/300 an. PBI 13.03.2006

Strukturierung (erl.)

Eine Strukturierung des Inhalts würde dem Artikel auch gut tun. 145.254.248.164 20:01, 11. Mär 2006 (CET)

Erledigt --Roeme 21:24, 15. Mär 2006 (CET)

Sprache (erl.)

dürfte auch einen Schliff erfahren. Quote: "...ung im Kreis wäre die Zündfolge sagen wir 1-3-5-2-4..." und "...braucht es das aber schon nicht me..." --Roeme 10:15, 13. Mär 2006 (CET)

Erledigt, hängt zudem mit Radio Eriwan zusammen. --Roeme 21:25, 15. Mär 2006 (CET)

Danke

... an Roeme und Hohun für die klasse Überarbeitung! Jetzt ist der Artikel wirklich gut lesbar. Jossi 14:02, 19. Mär 2006 (CET)

Motore/Motoren

Mein Duden gibt beide Formen als korrekten Plural an. "Flugmotoren und Strahltriebwerke" von von Gersdorff et al., geschrieben unter Mitwirkung einer Menge Industrie-VIPs, benutzt aber "Motoren", sogar schon im Titel. Ich vermute auch, die Wikipedianer werden häufiger "Motore" zu "Motoren" korrigieren als umgekehrt, also ist die jetzige Fassung mit "Motoren" vielleicht die stressfreieste :-) --HoHun 01:09, 21. Mär 2006 (CET)

Huch! Teile Er seinem Motore mit, dass er zuviel Lärm mache um Motoren. Die Schreibform scheint mir doch etwas angestaubt. Meine Zustimmung in diesem Punkt --Roeme 23:15, 21. Mär 2006 (CET)

LOL! OK, ich glaube, dann sind wir uns alle einig :-) Falls doch jemand die andere Form bevorzugt, möchte ich um Verständnis bitten, daß wir hier durchgängig nur die eine verwenden. Manchmal gibt's ja in der Fachsprache einen unkonventionellen Plural (z. B. "Krane" statt "Kräne"), aber ich glaube, das hier ist nicht so ein Fall. --01:32, 22. Mär 2006 (CET)

Doppelsternmotor nicht umleiten

Doppelsternmotor sollte nicht auf diese Seite umgeleitet werden. Es gibt auch Doppelsternmotoren in der Elektrotechnik und das hat mit den Flugzeugmotoren nichts zu tun.

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