Installation de propulsion à moteur Diesel pour un bateau
La présente invention a pour objet une installation de propulsion à moteur Diesel pour un bateau.
Si le moteur Diesel principal d'un bateau est choisi initialement pour développer un rendement requis en vue d'entraîner le bateau lorsqu'il est neuf, après quelques années de service, du fait de la détérioration de la coque et de l'augmentation de sa résistance, le moteur Diesel principal ne peut plus propulser le bateau à sa vitesse d'origine. Ainsi on a deux possibilités: soit que le moteur
Diesel doit être choisi avec un rendement plus élevé que celui nécessaire pour le bateau neuf, soit qu'un procédé doit être trouvé grâce auquel le rendement du moteur peut être augmenté lorsque cela est nécessaire. Cette seconde solution implique un moteur plus petit installé sur le bateau initialement avec par conséquent économie d'investissement de capital.
Jusqu'à présent, I'air de combustion pour le combustible d'un moteur Diesel d'un bateau est comprimé suivant un ou deux étages de suralimentation. Lorsqu'on utilise deux étages de suralimentation, le premier étage est effectué dans la turbosoufflante qui reçoit sa puissance à partir des gaz d'échappement du moteur et le second étage est effectué an moyen de la pompe à air ou vice-versa.
L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'une soufflante additionnelle munie d'un entraînement indépendant du moteur Diesel est montée en amont de la soufflante servant à l'alimentation de l'air de combustion.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, un moteur électrique actionne la soufflante additionnelle.
Le générateur de réserve qui est soit un moteur Diesel, soit un turbo-régénérateur, fait partie d'un équipement standard nécessaire sur un bateau. Puisqu'il n'est utilisé que dans le cas d'un défaut du générateur de service, ce qui, selon l'expérience maritime, est rare, le générateur de réserve représente un investissement improductif et l'utilisation d'un espace de cargaison improductif.
En utilisant le générateur de réserve pour actionner une soufflante addiflonnelle, il n'est pas nécessaire d'investir un capital supplémentaire excepté pour la soufflante et son moteur. Ceci est un investissement beaucoup moins important que ce ne serait le cas si l'on devait installer un moteur principal de plus grande dimension.
La consommation de puissance d'un bateau est généralement classée en deux catégories, notamment la consommation essentielle qui comprend la consommation de puissance pour propulser le bateau, pour les communications, pour la réfrigération de la cargaison et analogue et la consommation non essentielle qui comprend l'énergie électrique pour le conditionnement d'air, la coquerie et analogue, en d'autres mots toute consommation qui n'est pas essentielle pour maintenir le bateau à flot et en marche et assurer la sécurité de l'équipage de même que la préservation de la cargaison.
L'utilisation d'une soufflante additionnelle rend le bateau plus sûr puisqu'en cas de panne de la turbosoufflante existante ou de la pompe à air, la soufflante additionnelle peut fournir de l'air au moteur principal.
Une sécurité est également réalisée par le fait que le générateur de réserve tourne continuellement et qu'en cas de besoin, c'est-à-dire si le générateur de travail est en panne, une commutation sur le générateur de réserve est immédiate, tandis qu'avec un générateur de réserve à vide, la commutation prend un certain temps pendant lequel aucune énergie n'est disponible pour les besoins essentiels.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique de cette installation.
La fig. 2 est une vue semblable à la fig. 1 dans une autre position d'utilisation.
D'une façon générale l'énergie de propulsion d'un bateau provient d'un moteur Diesel principal 1 qui, dans le cas présent, est représenté schématiquement comme un moteur à six cylindres. L'air pour la combustion du carburant est soumis à une compression de un ou deux étages, c'est-à-dire à une suralimentation avant qu'il atteigne le moteur 1. Cet air est pris à partir de l'atmosphère à travers des filtres 2, il est comprimé dans un premier étage de la soufflante 3 et est amené par la pompe à air 4 où il est encore comprimé, dans le moteur 1, la soufflante 3 étant actionnée par la turbine 5 entraînée par les gaz d'échappement du moteur de façon connue.
Le générateur de réserve 6 est utilisé pour fournir une compression supplémentaire (suralimentation) à l'air fourni au moteur. Le moteur Diesel auxiliaire 6 (fig. 2) et le générateur de réserve 7 fournissant de l'énergie au moteur électrique 8 qui est monté pour entraîner une soufflante additionnelle 9. Cette soufflante comprime de l'air de combustion provenant de l'atmosphère comme indiqué en 10 et l'air comprimé est amené à travers un conduit 11 à la soufflante 3 où le second étage de compression a lieu. A partir de la soufflante 3, I'air de combustion est amené à la pompe 4 qui effectue un troisième étage de compression et de là il passe au moteur 1.
Pour adapter l'installation décrite également au cas où la soufflante additionnelle 9 n'est pas utilisée ou n'est pas nécessaire, une soupape à clapets automatique représentée schématiquement en 12, est actionnée soit par des contre-poids comme représenté, soit par des ressorts ou encore pneumatiquement, hydrauliquement ou électriquement, cette soupape étant montée dans le conduit d'air 11.
Dans la position représentée à la fig. 1, la soupape 12 ferme le conduit d'air 11 de sorte que de l'air traverse les filtres 2 pour aller à la soufflante 3. Lorsque la soufflante 9 fonctionne, la pression de l'air comprimé dans le conduit d'air 11 ouvre la soupape 12 de sorte que ses clapets recouvrent les filtres d'air 2. La fourniture d'air à la soufflante 3 ne se fait que par le conduit 11.
La soupape à clapets 12 est reliée par un mécanisme approprié désigné de façon générale en 13 à une crémaillère de pompe à combustible 14 de sorte que la fourniture du combustible au moteur principal 1 est réglée automatiquement suivant la suralimentation à deux étages ou à trois étages de l'air de combustion.
Comme on l'a expliqué plus haut, l'énergie de sortie supplémentaire du moteur principal peut n'être pas nécessaire sur un bateau tant qu'il n'a pas atteint un certain âge. En considérant cette demande d'énergie supplémentaire, il est cependant possible dans le dessin et la construction du bateau, de prévoir dès le commencement l'espace nécessaire ultérieurement pour le moteur supplémentaire 8 et la soufflante 9. Cette dernière peut être installée, par la suite, de sorte que l'intérêt du capital investi, le coût d'entretien et la dépréciation peuvent être économisés pendant la période où ils ne sont pas nécessaires.
Le moteur électrique 8 et la soufflante 9 restent en tout temps un consommateur non essentiel et peuvent être éliminés de l'installation lorsqu'il devient nécessaire que le générateur de réserve ne produise de l'énergie que pour la consommation essentielle. Ils peuvent également être placés dans n'importe quel endroit approprié sur le bateau soit pendant sa construction ou plus tard lorsque leur utilisation devient nécessaire.
La soufflante 9 pourrait être accouplée directement au moteur principal 6 du générateur de réserve 7 qui doit être entraîné par celui-ci.
Diesel engine propulsion installation for a boat
The present invention relates to a diesel engine propulsion installation for a boat.
If the main diesel engine of a boat is initially chosen to develop a performance required to drive the boat when new, after a few years of service, due to the deterioration of the hull and the increase in its resistance, the main diesel engine can no longer propel the boat at its original speed. Thus we have two possibilities: either that the motor
Diesel must be chosen with a higher efficiency than that required for the new boat, or a process must be found whereby the engine efficiency can be increased when necessary. This second solution involves a smaller engine installed on the boat initially with consequently saving capital investment.
Heretofore, the combustion air for the fuel of a diesel engine of a boat has been compressed in one or two stages of supercharging. When using two stages of supercharging, the first stage is carried out in the turbofan which receives its power from the exhaust gases of the engine and the second stage is carried out by means of the air pump or vice versa.
The installation according to the invention is characterized in that an additional fan provided with a drive independent of the diesel engine is mounted upstream of the fan serving to supply the combustion air.
In a preferred embodiment of the invention, an electric motor drives the additional fan.
The standby generator, which is either a diesel engine or a turbo-regenerator, is part of the standard equipment required on a boat. Since it is only used in the event of a fault in the service generator, which, according to maritime experience, is rare, the standby generator represents an unproductive investment and the use of cargo space. unproductive.
By using the standby generator to operate an add-on blower, there is no need to invest additional capital except for the blower and its motor. This is a much smaller investment than it would be if a larger main engine had to be installed.
The power consumption of a boat is generally classified into two categories, namely essential consumption which includes power consumption for propelling the boat, for communications, for refrigeration of cargo and the like and non-essential consumption which includes electrical energy for air conditioning, cockpit and the like, in other words any consumption which is not essential to keep the boat afloat and running and to ensure the safety of the crew as well as the preservation of the cargo.
Using an additional blower makes the boat safer since in the event of failure of the existing turbofan or air pump, the additional blower can supply air to the main engine.
Safety is also achieved by the fact that the reserve generator runs continuously and that in case of need, i.e. if the working generator is broken down, a switchover to the reserve generator is immediate, while With a standby generator without load, the switching takes a certain time during which no energy is available for essential needs.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the installation forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of this installation.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 in another position of use.
In general, the propulsion energy of a boat comes from a main diesel engine 1 which, in the present case, is represented schematically as a six-cylinder engine. The air for fuel combustion is subjected to one or two stage compression, i.e. supercharging before it reaches engine 1. This air is taken from the atmosphere through filters 2, it is compressed in a first stage of the blower 3 and is supplied by the air pump 4 where it is still compressed, in the engine 1, the blower 3 being actuated by the turbine 5 driven by the gases of engine exhaust in a known manner.
The standby generator 6 is used to provide additional compression (boost) to the air supplied to the engine. The auxiliary diesel engine 6 (fig. 2) and the reserve generator 7 supplying energy to the electric motor 8 which is mounted to drive an additional blower 9. This blower compresses combustion air coming from the atmosphere as indicated at 10 and the compressed air is supplied through a duct 11 to the blower 3 where the second compression stage takes place. From the blower 3, the combustion air is brought to the pump 4 which performs a third compression stage and from there it passes to the engine 1.
To adapt the installation described also to the case where the additional blower 9 is not used or is not necessary, an automatic flap valve shown schematically at 12, is actuated either by counterweights as shown, or by springs or even pneumatically, hydraulically or electrically, this valve being mounted in the air duct 11.
In the position shown in FIG. 1, the valve 12 closes the air duct 11 so that air passes through the filters 2 to go to the blower 3. When the blower 9 is running, the pressure of the compressed air in the air duct 11 opens valve 12 so that its flaps cover air filters 2. Air is supplied to blower 3 only through duct 11.
The reed valve 12 is connected by a suitable mechanism referred to generally as 13 to a fuel pump rack 14 so that the supply of fuel to the main engine 1 is automatically regulated according to the two-stage or three-stage supercharging of combustion air.
As explained above, additional main motor output power may not be needed on a boat until it reaches a certain age. Considering this demand for additional energy, it is however possible in the design and construction of the boat, to provide from the start the space required later for the additional motor 8 and the blower 9. The latter can be installed by the away, so that the interest on invested capital, maintenance cost and depreciation can be saved during the period when they are not needed.
The electric motor 8 and the blower 9 remain at all times a non-essential consumer and can be eliminated from the installation when it becomes necessary for the reserve generator to produce energy only for essential consumption. They can also be placed in any suitable location on the boat either during construction or later when their use becomes necessary.
The blower 9 could be coupled directly to the main motor 6 of the reserve generator 7 which is to be driven by the latter.