星型发动机

星型发动机(radial engine)是一种气缸环绕曲轴排列的一种往复式内燃机。

简介星型发动机（英语：radial engine）是一种气缸环绕曲轴排列的一种往复式内燃机。在涡轮发动机出现之前，绝大多数大型飞机的发动机都采用星型设计。

在星型发动机中，活塞通过一根主连杆连接到曲轴上。最上方的活塞连接的连杆即为主连杆。其它活塞的连杆则被称为活节式连杆，它们通过梢孔连接在主连杆中央位置的环上。1

引擎操作由于气缸的轴线是共面的，除非使用机械上复杂的分叉连杆，否则连杆不能全部直接连接到曲轴上，其中没有一个成功。相反，活塞通过主关节杆组件连接到曲轴。

四冲程径向气缸每排有奇数个气缸，因此可保持一致的每隔一个活塞的点火顺序，从而提供平稳的操作。例如，在五缸发动机上，点火顺序为1,3,5,2,4并返回到汽缸1。此外，这总是在活塞在其燃烧行程和活塞在压缩之间留下单活塞间隙。有效行程直接有助于压缩下一个气缸，使动作更加均匀。如果使用偶数个气缸，则同样定时的点火循环是不可行的。

星型发动机通常使用比其他类型更少的凸轮凸角。与大多数四冲程一样，曲轴需要两转才能完成每个活塞的四个冲程（进气，压缩，燃烧，排气）。凸轮轴环的转动速度较慢并且与曲轴相反。凸轮叶片被放置成两排用于进气和排气。例如，四个凸轮凸角用于所有五个气缸，而具有相同数量气缸和阀门的典型直列式发动机需要10个凸轮凸角。

大多数辐射式发动机在与曲轴同心的凸轮盘上使用由推杆和挺杆驱动的顶置提升阀，其具有一些较小的径向，如Kinner B-5和俄罗斯Shvetsov M-11，在曲轴箱内使用单独的凸轮轴圆筒。1

性能星型发动机可靠性高，重量轻，功率提升潜力大，维修性和生存性也不错，一般星型发动机的汽缸组数是奇数个，有5缸，7缸，9缸，为了增加功率还可以将其多排叠加，将多个汽缸组排成好几排，最多竟然能到4排×7缸，普·惠公司的巨黄蜂 R-4360达到28个汽缸。2

结构在喷气发动机出现之前，活塞式飞机发动机大多采用星型设计，因其曲轴短战场生存性强，再因其结构紧凑占用飞机空间小而被舰载机广泛使用；其余发动机则采用V型设计。现代的一些轻型飞机则采用直列或水平对置型发动机。2

与内联引擎的比较优点**重量：**空冷式辐射式发动机的重量通常比同等的液冷式直列式发动机重量轻。

**伤害容忍度：**液体冷却系统通常更容易受到战斗伤害。即使较小的弹片损伤也很容易导致冷却剂流失和随之而来的发动机过热，而星型发动机可能很大程度上不受轻微损坏的影响。

**简单性：**径向曲轴具有更短和更刚性的曲轴，单个径向曲轴仅需要两个曲轴轴承，而不需要具有类似刚度的液冷式六缸直列发动机所需的七个径向曲轴轴承。

**可靠性：**较短的曲轴通过减少磨损和疲劳产生更少的振动，从而提高可靠性。

运行平稳：使用星型发动机通常更容易实现平稳运行。2

缺点**冷却：**虽然单排径向允许所有气缸均匀冷却，但对于多排发动机而言，后排气缸会受到来自前排的热量影响并且气流被遮挡，这种情况并非如此。

**功率：**由于星型发动机上的每个气缸都有自己的头，所以在星型发动机上使用多阀门气门系统是不切实际的。因此，几乎所有的星型发动机都使用双阀门推杆式气门机构，与多气门直列式发动机相比，这可能会导致给定排量的动力更小。提升阀的局限性在很大程度上由套筒阀的发展所克服，但代价是复杂性增加，维护成本和可靠性降低。

**能见度：**由于单引擎飞机的发动机宽度，试验中的可见度可能较差，尽管紧配合的引擎罩有助于减少这一因素。等效的直列式发动机通常导致过长的鼻子，这同样直接影响了可视性。

**安装：**在埋地发动机装置或推动器配置中确保足够的冷却空气更加困难。

**粗糙度：**与相同的直列式，V形或对置式发动机相比，最小类型的星型发动机（三缸和五缸）运行非常不平稳，并且不可靠。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所