CH618773A5

CH618773A5 - Marine diesel engine

Info

Publication number: CH618773A5
Application number: CH189777A
Authority: CH
Inventors: Isamu Nishijima; Masuichi Yasuda; Yukio Tomita; Takayuki Wakabayashi; Munetsugu Fukagawa; Kenjiro Nabeshima; Takeyasu Matsui; Kazuo Nishimura; Hiroshi Nomura; Kiyoshi Kato; Takeshi Miki; Susumu Sato
Original assignee: Hitachi Shipbuilding Eng Co
Priority date: 1976-03-02
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1980-08-15
Also published as: YU35177A; PL116388B1; FR2343126A1; DK145431C; NL7702151A; DE2708556C3; DE2708556A1; ES456383A1; DK145431B; DE2708556B2; DK79277A; FI66238C; BR7701254A; SE7702190L; GR66788B; NO149558B; YU39379B; FR2343126B1; SE426860B; IT1086770B

Description

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schiffsdieselmotor, gekennzeichnet durch eine einzige Fussplatte (3), zwei parallel angeordnete Motoreinheiten (A, B), deren unteren Teile (2) mit der Fussplatte fest verbunden sind und wobei jede Motoreinheit eine Mehrzahl von aufrecht 5 stehenden Zylindern und eine Kurbelwelle (21) aufweist, gemeinsame mit den beiden Motoreinheiten verbundene Teile

(4, 5) und ein Getriebe (36), das mit den Kurbelwellen (21) der Motoreinheiten direkt oder über elastische Kupplungen (31) verbunden ist und eine einzige Abtriebswelle (34) zur 10 Verbindung mit einer Schraubenwelle (35) aufweist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Teile der beiden Motoreinheiten auf einen Abstand miteinander verbunden sind.

3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 15 das Getriebe mit den Kurbelwellen verbundene Triebzahnräder (32) und ein Abtriebszahnrad (33) aufweist, dessen Achse in einer Vertikalebene durch die Mitte zwischen beiden Motoreinheiten verläuft und das mit den Triebzahnrädern kämmt und direkt mit der Abtriebswelle verbunden ist. 20

4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (36) mit der Maschinenfussplatte (3) zusammengebaut ist (Fig. 5 und 6).

5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (36) als von der Maschinenfussplatte getrennte 25 Einheit vorgesehen ist (Fig. 7).

6. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Pumpen (39) und Hilfsaggregate (38) für den Antrieb mit dem Getriebe (36) verbunden sind.

7. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 30 ein Ansaugrohr (4) mit mindestens einer der beiden Motorein-heiten flexibel verbunden ist.

8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

dass das Ansaugrohr zwischen beiden Motoreinheiten angeordnet und durch flexible Kopplungsrohre (41) mit beiden 35 Motoreinheiten verbunden ist.

9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Motoreinheiten mit dem Ansaugrohr über ein ausziehbares Rohr in Verbindung steht.

10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, 40 dass das ausziehbare Rohr ein Balgenrohr (45) ist.

11. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

dass das Kopplungsrohr aus einem Doppelrohr besteht, dessen Rohrelemente (43b, 46) gegeneinander verschiebbar und gasdicht sind (Fig. 10). 45

Im Verlaufe der Entwicklung des Schiffsbaus zu grösseren und besseren Schiffen hat der Schiffsdieselmotor ver- so schiedene technische Wandlungen durchgemacht. Insbesondere weil der Dieselmotor einen geringeren spezifischen Brennstoffverbrauch aufweist als die Turbine, wurde dieser viel verwendet, und zwar sowohl in kleinen als auch in grossen Schiffen. In einer solchen Periode wurde ein einreihiger, ss mehrzylindriger Hochleistungs-Dieselmotor entwickelt, um der Nachfrage nach grösseren Schiffen und höheren Geschwindigkeiten zu genügen. Ein solcher einreihiger Mehrzylinder-Dieselmotor hat jedoch im Vergleich mit der Turbine den Nachteil, dass eine grosse Länge des Maschinen- 60 raums und damit eine Verringerung des Nutzlastvolumens notwendig ist. Die vergangenen Anstrengungen zur Erreichung einer höheren Maschinenleistung bei einreihigen Mehrzylindermotoren waren also an eine Grenze gekommen und ein neues Ziel bestand nun darin, einen Hochleistungs- 65 motor mit reduzierter Baulänge zu erhalten. Als Ergebnis davon wurde im Falle des modernen Grossdieselmotors ein Hochleistungsmotor entwickelt, der einen grösseren Zylinderdurchmesser und eine erhöhte spezifische Leistung (mittl. Effektivdruck x Kolbengeschwindigkeit) aufweist, um die Zylinderzahl zu reduzieren, wodurch die Maschinenlänge pro Leistungseinheit verkleinert wird. Die weitere Erhöhung der Zylinderleistung bringt jedoch verschiedene technische und wirtschaftliche Probleme mit sich, während der Wunsch nach weiterer Erhöhung der Nutzlast der Schiffe und verbesserter Wirtschaftlichkeit durch weitere Reduktion der Maschinenlänge und dadurch der Maschinenraumlänge noch verstärkt wurde.

Andererseits wurde.aber der übliche Dieselmotor entwickelt mit dem Hauptziel, grössere Schiffe mit höherer Geschwindigkeit herzustellen, bei gleichzeitig sparsamem Brennstoffverbrauch. Um dem infolge der Erdölkrise kräftig angestiegenen Brennstoffpreis zu begegnen, wurde die Forderung nach einem sehr wirtschaftlichen Schiff mit sparsamem Brennstoffverbrauch noch dringender. Um Brennstoff zu sparen, wurde versucht, die Drehzahl der Schraube zu senken, um deren Wirkungsgrad zu erhöhen und dadurch die Maschinenleistung um einen Betrag herabzusetzen, der der Verbesserung des Wirkungsgrades der Schraube entspricht. Es ist bekannt, dass der Maschinenwirkungsgrad um 2—3 % pro 10 Umdrehungen/min, um welche die Schraubendrehzahl gesenkt wird, erhöht werden kann.

Um die Schraubendrehzahl im Falle der häufig verwendeten einreihigen Dieselmotoren zu senken, muss entweder die Drehzahl des Dieselmotors selbst reduziert werden oder es muss ein Reduziergetriebe verwendet werden. Um die Maschinendrehzahl ohne Verringerung der Motorleistung senken zu können, muss entweder der Zylinderdurchmesser oder die spezifische Leistung erhöht werden. Als Ergebnis davon muss entweder die Konstruktion des Dieselmotors radikal geändert werden oder man muss ein Reduziergetriebe verwenden, was die Maschinenanlage vergrössert.

Um mit diesen Problemen fertig zu werden, wäre es denkbar, eine zweireihige Dieselanlage zu verwenden, bei welcher Dieselmotoren in zwei parallelen Linien angeordnet sind, wodurch die Maschinenlänge reduziert wird, und weiter ein kompaktes Reduziergetriebe vorzusehen, um eine herabgesetzte Drehzahl zu erhalten. Beispiele für die Verwendung von zweireihigen Dieselanlagen als Antriebsquelle für Schiffe sind seit langem bekannt, aber alle bekannten zweireihigen Dieselmotoren sind kleine Schnelläufermotoren. Es ist kein Beispiel bekannt, bei welchem dieses Prinzip für Grossmotoren oberhalb 2500 kW angewendet worden wäre. Für die Anwendung dieses Prinzips bei Hochleistungsmotoren müssen daher einige Probleme gelöst werden.

Im Falle des bekannten, kleinen Schnelläufermotors war es möglich, weil das Kraftmoment jedes Zylinders klein ist, eine Konstruktion zu verwenden, bei welcher der rechte und linke Motor starr miteinander verbunden sind durch einen einzigen Block, der die erwähnte Kraft aufnimmt. Bei Grossmotoren ist es jedoch schwierig, den linken und rechten Motor starr miteinander zu verbinden. Das heisst, die Verbindung der beiden Motoren durch einen Block aus einem Stück erfordert, wenn sie nicht überhaupt unmöglich ist, einen hochfesten Block, der viel zum Gewicht der Maschine beiträgt und dadurch die Vorteile des zweireihigen Motors wieder verkleinert.

Beim zweireihigen Dieselmotor ist es vorteilhaft, eine Phasendifferenz zwischen den Kolbenzyklen gegenüberliegender Zylinder des linken und rechten Motors vorzusehen, um die Schwingungsanregung der Maschine möglichst klein zu machen. Dies bringt jedoch einen grossen Kraftmoment zwischen dem linken und rechten Motor und dadurch eine nicht zu vernachlässigende Relativbewegung zwischen beiden Motoren.

Es ist daher ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung,

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einen Schiffsdieselmotor vorzusehen, der die obigen Probleme löst, sparsam ist im Brennstoffverbrauch, verkleinerte Werte für Länge, Höhe und Gewicht der Maschine ergibt, wodurch sich eine Reduktion der Grösse des Maschinenraums des Schiffes bei gleichzeitig besserer Raumaufteilung 5 und eine Vergrösserung der Nutzlastkapazität ergibt.

Ein solcher Motor ist gekennzeichnet durch eine einzige Fussplatte, zwei parallel angeordnete Motoreinheiten, deren unteren Teile mit der Fussplatte fest verbunden sind und wobei jede Motoreinheit eine Mehrzahl von aufrecht stehen- 10 den Zylindern und eine Kurbelwelle, gemeinsame mit den beiden Motoreinheiten verbundene Teile, und ein Getriebe, das mit den Kurbelwellen der Motoreinheiten direkt oder über elastische Kupplungen verbunden ist und eine einzigje Abtriebswelle zur Verbindung mit einer Schraubenwelle auf- 15 weist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1—4 einen Schiffsdieselmotor im Aufriss, Seitenriss, Grundriss und im Schnitt in Vergrösserung; 20

Fig. 5a und 5b ein Getriebe in Seitenriss und Grundriss;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines andern Getriebes;

Fig. 7a und 7b ein weiteres Getriebe in Seitenriss und Grundriss;

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Motor; 25

Fig. 9 einen vergrösserten Schnitt des Ansaugrohres des Motors von Fig. 8;

Fig. 10 eine Variante des Ansaugrohres von Fig. 9;

Fig. 11 und 12 den Einbau des vorliegenden Motors in einem Schiff in Seitenriss und Grundriss im Vergleich zu, 30 einem bekannten Motor;

Fig. 13 eine graphische Darstellung des Brennstoffverbrauches des vorliegenden Motors im Vergleich zu einem bekannten Motor, und

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Maschinenlänge 35 des vorliegenden Motors im Vergleich zu einem bekannten Motor.

In einem typischen Ausführungsbeispiel, das anhand der Fig. 1—4 gezeigt ist, ist jeder der beiden Motoren A und B ein Dieselmotor mit einer Anzahl von Zylindern 1. Diese 40 Motoren sind mit unabhängigen Blöcken 2 auf einer gemeinsamen Grundplatte 3 aufgebaut.

Die Motoreneinheiten A und B sind bekannt, aber ein typisches Beispiel von deren innerem Aufbau soll nun anhand von Fig. 4 erläutert werden. Das vorliegende Prinzip ist na- 4s türlich nicht auf das gezeigte Konstruktionsbeispiel beschränkt, sondern auch auf Motoren mit anderer Konstruktion anwendbar.

Kolben 11 passen vertikal verschiebbar in senkrecht stehende Zylinderbüchsen 12, jeder Kolben 11 besitzt eine mit 50 seiner untern Oberfläche verbundene, sich senkrecht nach unten erstreckende Kolbenstange 13. Die Kolbenstange 13 erstreckt sich durch eine Stopfbüchse 17, die in einer Trennwand 16 zwischen einem Kurbelgehäuse 15 und dem untern Teil des Zylinders an der untern Oberfläche eines 5J Zylindermantels 14 vorgesehen ist und den luftdichten Ab-schluss für die hin und her gleitende Kolbenstange bildet.

Jede Kolbenstange 13 weist einen mit ihrem untern Ende verbundenen Kreuzkopfbolzen 18 auf, der über ein Lager das obere Ende eines Pleuels 19 aufnimmt, dessen unteres M Ende beweglich auf einem Kurbelwellenzapfen 20 sitzt.

Zwei Kurbelwellen 21 sind parallel zu den beiden Zylinderreihen angeordnet und in der Maschinenfussplatte 3 drehbar gelagert, wobei die Kurbelwellenzapfen 20 aus einem Stück mit den Kurbelwellen bestehen.

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Die Blöcke 2, die den entsprechenden Motoreinheiten A und B zugeordnet sind, sind mit der gemeinsamen Moto-renfussplatte 3 fest verbunden. Die Blöcke 2 nehmen die

Pleuel 19 auf und verbinden die Zylindermäntel 14 mit der Fussplatte 3, die die beiden Kurbelwellen 21 enthält. Die Blöcke 2 bilden zusammen mit der Fussplatte 3 gemeinsame oder aufgeteilte Kurbelräume 15. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Motorenfussplatte 3 kastenförmig ausgebildet und stützt Motorengewicht und -kraft starr ab und verstärkt die Verbindung. Die Motorenfussplatte kann jedoch auch anders ausgebildet sein. Die Kurbelwellen 21 der Motoreneinheiten stehen am hintern Ende über die Fussplatte 3 vor und sind mit einem noch zu beschreibenden Getriebe verbunden, das seinerseits mit einer einzigen Schraubenwelle verbunden ist.

Das Ansaugrohr und das Auspuffrohr für diese beiden Motoreinheiten sind als gemeinsame Teile ausgebildet. Ein gemeinsames Ansaugrohr 4 ist zwischen den Motoreinheiten A und B angeordnet und über Träger mit den Blöcken 2 verbunden. Gemeinsame Auspuffrohre 5 sind in der obern Zone zwischen den Motoreinheiten A und B angeordnet und über Auspuff-Abzweigrohre 6 mit dem Zylinder 1 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Auspuffrohre 5 in zwei hintereinanderliegende Rohre aufgeteilt und jedes dieser Auspuffrohre 5 wird getrennt verwendet für die linken und rechten Zylinder 1, so dass die Abgasenergie in einem Ladegebläse verwendet werden kann. Die Anordnung der Abgasrohre kann jedoch auch nach einer andern bekannten Ausführungsform erfolgen.

Weil bei der vorliegenden Maschine die untern Teile der Motoreinheiten A und B durch die gemeinsame Fussplatte 3 getragen werden, während starre Verbindungen der obern Teile auf das unerlässliche Minimum beschränkt sind, ist es vorteilhaft, gemeinsame Teile der Motoreinheiten, wie das gemeinsame Saugrohr 4 und die Auspuffrohre 5, flexibel oder stossdämpfend anzuschliessen, wie dies später noch ausführlich beschrieben wird, statt eines starren Anschlusses.

Dies wegen der Relativbewegung des obern Teils der Maschine, hervorgerufen durch die Bewegung der Motoreinheiten A und B.

In der Praxis ist es bei der Verwendung der vorliegenden Maschine zusätzlich zu den im Ausführungsbeispiel beschriebenen Massnahmen wichtig, die Maschine so auszulegen, dass Schwingungen und Unwuchten wegen der Bewegung der linken und rechten Motoreinheiten A und B die Güte der Maschine nicht zu stark beeinflussen. Zu diesem Zwecke ist es notwendig, dass die Phasen der Kolbenbewegung der linken und rechten Motoreinheiten A und B richtig gewählt sind. Da dies jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird nicht weiter darauf eingegangen.

Wenn dieser Punkt nur aus der Sicht der Güte der Maschine betrachtet wird, wäre eine Konstruktion, bei welcher die ganze Maschine starr verbunden ist, sehr vorteilhaft. In diesem Falle würde jedoch das Maschinengewicht stark ansteigen, so dass, wenn die Maschine in ein Schiff eingebaut ist, die äussere Vibration im Modus der Maschinenvibration ansteigen würde. Besonders bei Berücksichtigung der Tatsache, dass die vorliegende Maschine ein Kreuzkopfmotor mit vergrösserter Maschinenhöhe ist, würde der Anstieg der äussern Vibrationskraft wegen der Zunahme des Maschinengewichtes und der Erhöhung des Schwerpunktes beträchtlich. Besonders im Falle eines grossen Schiffes, wenn die Tragkonstruktion für die Maschine betrachtet wird, sollte jede Erhöhung des Maschinengewichtes in Hinblick auf die Vibration der ganzen Maschine vermieden werden. Natürlich ist der Anstieg der Kosten wegen eines Gewichtsanstieges umso grösser, je grösser die Maschine ist. Aus diesem Grunde sollte jeder Anstieg des Maschinengewichtes vermieden werden.

Anhand der Fig. 5—7 soll nun das Getriebe beschrieben werden, das an den Abgangsseiten der Kurbelwellen der beiden Motoreinheiten A und B angeordnet ist. Zahnräder 32

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sind über elastische Kupplungen 31 mit den entsprechenden Enden der parallelen Kurbelwellen 21 verbunden. Ein Zahnrad 33, das mit den beiden Zahnrädern 32 kämmt, ist in der Mitte der Maschine zwischen den Zahnrädern 32 angeordnet. Das Wellenende des Zahnrades 33 ist über eine Abtriebswelle 34 mit der Schraubenwelle 35 verbunden, welche mit einem Schwungrad 8 versehen ist. Die Höhenlage des Zahnrades 33 kann nach Wunsch bestimmt werden, entsprechend dem geforderten Übersetzungsverhältnis zwischen Schraubendrehzahl und Motordrehzahl oder entsprechend der örtlichen Beziehung zwischen Maschine und Getriebe in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Platzes. Z. B. sind in den Fig. 5a und 5b die Achsen aller drei Zahnräder auf gleicher Höhe, d. h. auf der Höhe der beiden Kurbelwellen 21, die Achse von Zahnrad 33 kann aber auch unterhalb jener der Zahnräder 32 sein, wie in Fig. 6 gezeigt oder in nicht gezeigter Weise oberhalb.

Die elastischen Kupplungen 31, die Zahnräder 32 und 33 in den Fig. 5a, 5b und 6 sind in einem Gehäuse 36 angeordnet, während die Abtriebswelle 34 in einem Abtriebswel-lenlagergehäuse 37 neben dem Getriebegehäuse 36 angeordnet ist oder mit diesem aus einem Stück besteht, wobei die Gehäuse 36 und 37 mit dem Maschinenfuss 3 zusammengebaut sind. Wie in Fig. 7a und 7b gezeigt, können die elastischen Kupplungen auch ausserhalb des Getriebegehäuses 36 angeordnet und dieses vom Maschinenfuss getrennt sein.

Wie in Fig. 7a und 7b angedeutet, kann das Reduktionsgetriebe mit einem direkt angeschlossenen Generator 38 und einer Antriebsvorrichtung für Hilfsgeräte (z. B. Pumpen) versehen sein.

Anhand der Fig. 8—10 sollen nun Konstruktionsbeispiele für beide Motoreinheiten gemeinsam zugeordnete Teile näher beschrieben werden. Da die vorliegende Maschine nach einem Konzept konstruiert ist, dass Relativbewegungen der beiden Motoreinheiten bis zu einem gewissen Ausmass zugelassen sind, ist es erwünscht, dass von beiden Motoreinheiten benutzte Teile, z. B. Ansaugrohr und Auspuffrohr keine starren Verbindungen aufweisen und dass Verbindungsmittel verwendet werden, wie sie in Zusammenhang mit dem Ansaugrohr anhand der Fig. 8—10 gezeigt werden.

Die Konstruktion in Fig. 8 ist gleich wie jene von Fig. 4 mit Ausnahme des Ansaugrohres 4 und der Verbindungsteile zwischen diesem und dem Zylindermantel 14, gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr beschrieben. Ein Ansaugrohr 40 ist zwischen den Motoreinheiten A und B und parallel zu den beiden Kurbelwellen 21 angeordnet. Dieses Ansaugrohr ist in Verbindung mit den Zylindermänteln 14 der Motoreneinheit A und ist an diesen befestigt, während die Zylindermäntel 14 der Motoreinheit B und das Ansaugrohr 40 über flexible Kupplungen miteinander verbunden sind. Fig. 9 zeigt nun ausführlicher die den Zylindern der beiden Motoreinheiten A und B gegenüberliegenden Teile des Ansaugrohres 40, das einen Hauptansaugweg 42 aufweist, während Abzweigrohre 43a und 43b Ansaugwege 44a und 44b ergeben. Die den Zylindern der Motoreinheit A zugewandten Abzweigrohre 43 sind mit Befestigungselementen, z. B. Schrauben fest mit den Zylindermänteln 14 verbunden. Demgegenüber sind die den Zylindern der Motoreinheit B zugewandten Abzweigrohre 43b über flexible Kupplungen 41 mit den Zylindermänteln dieser Zylinder in Verbindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist die flexible Kupplung die Form eines Balges 45 auf, es ist jedoch auch eine Konstruktion wie sie Fig. 10 zeigt möglich, bei welchem sich von den Zylindern der Motoreinheit weg erstreckende Rohre 46 gleitend in die Abzweigrohre passen, wobei O-Ringdichtungen zwischen den Rohren angeordnet sind.

Die Anordnung des Ansaugrohres zwischen den beiden

Motoreinheiten A und B ergibt eine saubere Aussenseite der Motoreinheiten im Vergleich zu einer Konstruktion, bei welcher für jede Motoreinheit ein individuelles Ansaugrohr vorgesehen wird. Weiter kann durch die Verwendung eines gemeinsamen Ansaugrohres die ganze Ausrüstung kompakt gemacht werden. Wenn beim Betrieb Vibrationen eine Veränderung der relativen Lage der beiden Motoreinheiten bewirken, wird die relative Verschiebung durch die flexiblen Kupplungen aufgenommen ohne dass ein Bruch auftritt.

Nachfolgend wird nun ein Schiff beschrieben, das mit einer Maschine gemäss den beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgerüstet ist. Die Fig. 11 und 12 zeigen die Seitenansicht und den Grundriss des Hecks eines Schiffes als konkretes Beispiel. Die Kurbelwellen 21 sind über entsprechende elastische Kupplungen mit dem Getriebe 36 verbunden, das die Drehzahl geeignet reduziert und mit einer einzigen Schraubenwelle 35 verbunden ist. Bei einem solchen Schiff wird ein Brennstoffersparnis erzielt durch eine niedere Schraubendrehzahl, wobei aber die Geschwindigkeit des Schiffes durch Massnahmen zur Verbesserung des Vortriebes beibehalten werden kann. Eine dieser Massnahmen ist eine Vergrösserung des Durchmessers der Schraube 50, wie dies durch die ausgezogenen Linien in Fig. 11 gezeigt ist, so dass auch mit einer kleineren Schraubendrehzahl der gleiche Vortrieb erreicht werden kann. Zur Verbesserung des Schraubenwirkungsgrades wäre es vorteilhaft, die Schraubendrehzahl so tief wie möglich zu halten, aber unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, z. B. der Schiffsform ist eine Reduktion in den Bereich von 50—80 Umdrehungen/min möglich. Wenn die Schraubendrehzahl auf 80 Umdrehungen/min festgelegt wird, kann dies ohne viele Änderungen der Schiffsform erreicht werden durch Ersatz des Sporns eines üblichen Hecks vom umgekehrten G-Typ, wie es in Fig. 11 gestrichelt gezeichnet ist, durch ein Heck gemäss den ausgezogenen Linien.

Zum besseren Verständnis wird nun ein Beispiel beschrieben, bei welchem der vorliegende Motor in einem 19 000-t-Schiff eingebaut ist. Bei einem Schiff dieser Grösse würde, bei einer angenommenen Geschwindigkeit von ca. 30 km/h, eine konventionelle Maschine ungefähr folgende Daten haben:

Zylinderzahl 7

Schraubendrehzahl 145 U/min

Maschinenleistung 9800 kW

Mit dem vorliegenden Motor ergibt sich bei einer Reduktion der Schraubendrehzahl auf 80 U/min die folgende reduzierte Leistung:

Zylinderzahl 2X6

Maschinenleistung 8000 kW

wobei die gleiche Schiffsgeschwindigkeit erhalten wird bei einer Reduktion des Brennstoffverbrauchs um ca. 20 °/o Wegen der Leistungsreduktion. Zusätzlich zur Reduktion der nötigen Leistung, reduziert sich wegen der Tatsache, dass zwei Motoren niedriger Leistung miteinander kombiniert werden, das Gewicht der Maschine von 355 t auf 2471, d. h. um ca. 30 °/o. Der Breitenbedarf für die Installation der Maschine ist gegenüber den 3,4 m der konventionellen Maschine um ca. 1 m grösser, aber die Gesamtbreite der Maschine ist mit 6 m um 0,6 m kleiner als jene einer konventionellen Maschine, d. h. es entstehen keine Schwierigkeiten bei der Installation der Maschine. Ferner ermöglicht die Reduktion der Maschinenhöhe eine Reduktion der für die Überholung der Maschine notwendigen freien Höhe von 8,92 m bei der konventionellen Maschine auf 5,6 m, so dass die Decke des Maschinenraumes vom Oberdeck auf das zweite Deck abgesenkt wer5

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den kann. Da die Maschinenlänge von 11,65 m auf 6,34 m gesenkt werden kann, reduziert sich die Maschinenraumlänge um 2,5 m. Dadurch wird die Nutzlastkapazität des Schiffes um ca. 400 m3 vergrössert. Beim oben erwähnten 19 000-t-Schiff zeigen die Fig. 11 und 12 den Maschinenraum für eine konventionelle Maschine gestrichelt und für die vorliegende Maschine in ausgezogenen Linien. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass der Maschinenraum dieses Schiffes in der Grösse beträchtlich reduziert werden kann. In den Fig. 13 und 14 werden grosse Schiffe mit konventionellem Motor mit solchen mit vorliegendem Motor verglichen. Es wurde gefunden, dass der Brennstoffverbrauch um ca. 20 %> gesenkt werden kann und dass die Maschinenlänge um 7—11 Prozent reduziert werden kann, selbst wenn das Getriebe dazu gezählt wird.

Ein Dieselschiff, das in der beschriebenen Art mit dem vorliegenden Motor ausgerüstet wird, besitzt bemerkenswerte Vorteile in bezug auf Brennstoffersparnis, Baukosten, verbesserte Rendite im Betrieb und trägt viel bei zur Entwicklung der Schiffahrtsindustrie.

Nachfolgend werden Funktionen und Vorteile des vorliegenden Motors und bevorzugter Ausführungsbeispiele nochmals aufgezählt.

(1) Weil zwei Reihen von Maschineneinheiten zu einem Motor zusammengebaut werden, sind verschiedene gemeinsame Teile vorhanden und es ergibt sich eine rationelle Anordnung ohne leeren Raum. Dadurch werden Maschinenlänge und -gewicht reduziert, was den Einbau der Maschine erleichtert.

(2) Bei einer Anlage, in welcher zwei unabhängige Motoren nebeneinander angeordnet werben und über ein Getriebe auf eine einzige Schraubenwelle arbeiten, ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes klein, da es sich um langsam laufende Motoren handelt. Weil die Maschinenbreite gross ist, ist der Abstand zwischen den Kurbelwellen, d. h. zwischen den Triebzahnrädern des Getriebes ebenfalls gross, so dass die Getriebeanordnung kompliziert wird wegen der Notwendigkeit der Verwendung von Zwischenrädern oder grösseren Zahnrädern als unbedingt nötig. Weil bei der vorliegenden Konstruktion die beiden Maschinen nur eine Konstruktion bilden, kann der Abstand zwischen den Kurbelwellen, d. h. der Abstand der Triebzahnräder minimal sein, so dass keine Einschränkungen bezüglich Triebzahnräder und Getriebe vorhanden sind und die relativen Lagen der Triebzahnradachsen (Kurbelwellen) und der Getriebeabgangsachse (Schraubenachse) frei gewählt werden können. Da der Abstand der Triebzahnräder klein ist, kann der Durchmesser des mit diesen kämmenden Zahnrades klein gemacht werden, so dass ein kompaktes Getriebe resultiert. Dadurch kann die Maschinenbreite reduziert werden und es ergeben sich folgende Vorteile:

(a) Die Wahl der optimalen Schraubendrehzahl kann unabhängig von der Motordrehzahl bestimmt werden und es wird leicht, Brennstoff zu sparen durch Reduktion der Schraubendrehzahl zur Erhöhung des Schraubenwirkungsgrades.

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(b) Die Ausrüstung kann rationell in dem als Maschinenraum gegebenen beschränkten Platz untergebracht werden. Insbesondere kann, weil die Getriebeteile im engen Heck auf dem Schiffsboden und die relativ breiten Motorteile im Maschinenraum im relativ breiten Bug angeordnet werden können, eine Anordnung getroffen werden, die den Maschinenraum sehr gut ausnützt.

(3) Verglichen mit einer Anlage, bei welcher die Abtriebswelle eines einreihigen Motors zur Drehzahlreduktion über ein Getriebe mit einem Zahnradpaar mit der Schraubenwelle verbunden ist, werden bei der vorliegenden Anlage zwei Triebzahnräder verwendet, die mit dem Abtriebszahnrad an zwei Stellen kämmt mit dem Ergebnis, dass der Druck im Getriebe halbiert wird und dessen Grösse auch dann reduziert werden kann, wenn Drehzahl und Leistung gleich bleiben. Weiter muss, wenn die Abtriebswelle eines einreihigen Motors bei gleichzeitiger Drehzahlreduktion als Schraubenwelle dienen soll, die mit der Motorachse koaxial sein soll, ein Spezialgetriebe, z. B. ein Planetengetriebe verwendet werden, während bei der vorliegenden Anlage eine solche Notwendigkeit nicht besteht und der obige Wunsch mit einem normalen Getriebe erfüllt werden kann.

(4) Der einreihige Motor grosser Leistung hat den Nachteil, dass die Maschinenlänge grösser ist als bei einer Turbine und daher das grösste Problem im Zusammenhang mit dem Einbau der Maschine darin besteht, dass der Maschinenraum grösser sein muss. Es wäre daher denkbar, die Maschine zweizuteilen und die beiden Maschinenhälften nebeneinander anzuordnen. Mit dieser Lösung kann jedoch das Maschinengewicht nicht verkleinert werden und die Maschinenbreite würde stark ansteigen. Demgegenüber werden bei der vorliegenden Anlage zwei Motoreinheiten mit je der Hälfte der nötigen Leistung beieinander angeordnet, die Maschinenlänge wird auf ungefähr die Hälfte reduziert und die Maschinenbreite kann im gleichen Bereich gehalten werden, so dass keine Einbauprobleme entstehen. Weiter wird das Gewicht im Vergleich zu einer einreihigen Maschine verkleinert.

(5) Bei der vorliegenden Anlage kann eine Maschine vom Kreuzkopftyp verwendet werden, so dass der Ölverbrauch klein ist und das Öl kaum verschmutzt wird. Es können daher Brennöle geringer Qualität verwendet werden, wodurch sich ein sparsamer Betrieb ergibt.

(6) Die übliche häufig angewandte Anordnung mit einem direkt gekoppelten, langsam laufenden Dieselmotor hoher Leistung und einer Schraube erfordert die Bereitstellung einer grossen Anzahl verschiedener Kolbendurchmesser, um alle Wünsche bezüglich Antriebsleistung erfüllen zu können, während mit der vorliegenden Anlage alle diese Wünsche mit einer kleinen Anzahl verschiedener Kolbendurchmesser erfüllt werden können. Als Ergebnis davon ist eine Kostenreduktion durch Produktionsrationalisierung und Qualitätsverbesserung leicht zu erreichen.

(7) Wie bei der konventionellen Anlage mit zwei Motoren und nur einer Schraube ist auch bei der vorliegenden Anlage ein Betrieb mit nur einer Motoreinheit im Notfall möglich.

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7 Blatt Zeichnungen