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Die Erfindung betrifft ein motorbetriebenes Wasserfahrzeug mit den Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Wasserfahrzeuges. Aufgrund der gestiegenen Brennstoffpreise und des hohen Treibstoffbedarfes ist eine Erhöhung der Energieeffizienz ein wichtiges Ziel verschiedener technologischer Entwicklungen in der Schifffahrt.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Durch eine hydrodynamisch besonders effiziente Ausgestaltung der Antriebspropeller kann beispielsweise der Wirkungskoeffizient des Antriebes bzw. Vortriebes optimiert werden.
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Ein wesentlicher Faktor für den Treibstoffverbrauch stellt neben einem optimierten Antrieb, jedoch der Wasserwiderstand des Schiffsfahrzeuges dar, welcher während der Fahrt überwunden werden muss. Der Wasserwiderstand ist im Wesentlichen auf die Verdrängung vorstehender Wassermassen vor dem Bug und der Reibung des Schiffsrumpfes an vorbeigleitenden Wassermassen zurückzuführen. Der durch den Schiffsrumpf verursachte Widerstand verbraucht bei herkömmlichen Containerschiffen bis zu 70% der Antriebsenergie auf.
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Durch eine strömungsoptimierte Formung des Schiffsrumpfes und Bugs lässt sich der Widerstand durch die Verdrängung vorstehender Wassermassen reduzieren. Aufgrund der bereits sehr ausgereiften Entwicklungen in diesem Bereich ist das Optimierungspotential jedoch nahezu ausgereizt.
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Eine Reihe von technologischen Entwicklungen zielt daher auf alternative Lösungen ab, um den Wasserwiderstand des Schiffsrumpfes während der Fahrt zu erniedrigen.
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Beispielsweise ist aus der
DE 10 2008 016 147 A1 ein Verfahren zur Verbesserung der Hydrodynamik von Schiffen mit herkömmlichen v- oder u-förmigen Schiffsrümpfen bekannt. Bei dem Verfahren wird an dem Schiffsrumpf von außen eine zusätzliche Rumpfverkleidung befestigt, welche über einen Einlaufkanal das vor dem Bug anstehende Wasser in die Rumpfverkleidung einführt. Durch eine Sogvorrichtung, beispielsweise durch Turbinen, wird das Wasser an der Heckseite des Schiffes ausgelassen. Die Konstruktion ist jedoch technisch aufwendig und bedarf zusätzlicher Energie zum Antrieb der Turbinen.
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Weiterhin ist es bekannt Hochgeschwindigkeits-Wasserfahrzeuge als Luftkissenfahrzeuge (engl. hoovercraft) zu konstruieren. Bei den Luftkissenfahrzeugen wird zwischen der Wasseroberfläche und dem Rumpf ein Luftkissen aufgebaut, sodass die Luftkissenfahrzeuge lediglich über die Wasseroberfläche gleiten. Aufgrund des deutlichen geringeren Widerstandes können hierdurch hohe Geschwindigkeiten erreicht werden. Eine direkte Übertragung der Luftkissentechnologie auf herkömmliche Schiffe ist nicht möglich, da das Gleitregime nur bei besonders hohen Motorleistungen sowie Geschwindigkeiten und geringem Gewicht erreicht wird.
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Das physikalische Prinzip der Minimierung der Reibung zwischen dem Rumpf eines Schiffes und der Wasseroberfläche durch den Aufbau einer Luftschicht wurde jedoch in einigen Entwicklungen auf herkömmliche Schiffe angewandt.
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Beispielsweise ist aus der
DE 100 53 453 A1 ein Wasserfahrzeug bekannt, welches zur Verminderung des Reibungswiderstandes zwischen dem Rumpf und dem umgebenden Wasser eine dünne Gasschicht einbringt. Diese Gasschicht wird durch die Verwendung eines Kompressors oder Verdichters erzeugt.
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Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die
DE 199 33 942 A1 . In der Patentanmeldung wird ein Verfahren zum Herabsetzen des Reibungswiderstandes zwischen einem Schiffsrumpf und dem Wasser während des Gleitens vorgeschlagen, wobei zwischen der Wassermasse und dem Schiffsrumpf eine Luftschicht eingebracht und aufrechterhalten wird. Die Luftschicht wird mittels Druckluft aufgebaut und soll den Schiffsrumpf tragen. Zu diesem Zweck umfasst das Schiff eine Umfangschützenanordnung unterhalb des Rumpfes sowie einen Kompressor zum Aufbau der Luftschicht.
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Während durch die vorgenannten Konstruktionen eine Reduktion der Reibung zwischen Schiffsrumpf und den vorbeigleitenden Wassermassen ermöglicht werden kann, ist es nachteilig, dass zum Aufbau der Luftschicht ein Kompressor oder Verdichter erforderlich ist. Die eingesparte Energie wird somit zu einem beträchtlichen Teil vom energieintensiven Aufbau des Luftkissens aufgebraucht.
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Weiterhin sind die vorgeschlagenen Konstruktionen nur unter hohem Installationsaufwand bei herkömmlichen Schiffen nachrüstbar.
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DE 1863114 U offenbart ein Motorrumpfboot, wobei die Austrittsöffnungen der Auspuffanlage unterhalb der Wasserlinie liegen und derart angeordnet sind, dass Auspuffgase in Form von kleinen Bläschen den Reibungswiderstand des Rumpfes im Wasser herabsetzen.
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DE 192614 A beschreibt ein Flachbodenboot, bei dem Auspufföffnungen eines Abgassystems in hohlen Profilierungen des Bodenunterbootes angeordnet sind, um ein Luftpolster zu bilden, welches die Reibung des Bootsunterbodens mit dem Wasser verringert.
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US 4 509 927 A betrifft ein Hochgeschwindigkeitsboot mit einer Aussparung im Heckbereich des Unterbodens des Bootes, welches mit Abgasen gefüllt wird, um einen Auftrieb zu genieren.
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Aufgabe der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung war es ein Wasserfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeuges bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Insbesondere war es eine Aufgabe der Erfindung ein Wasserfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeuges zu entwickeln, welches eine besonders energieeffiziente Fortbewegung ermöglicht. Die dazu notwendige Reibungsreduktion zwischen Schiffsrumpf und umgegebenem Wasser sollte zudem auf technisch einfache und kostengünstige Art und Weise umgesetzt werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein motorbetriebenes Wasserfahrzeug umfassend einen Fahrzeugrumpf und einen Verbrennungsmotor mit angeschlossenen Abgasrohrleitungen, wobei die Abgasrohrleitungen derart installiert sind, dass Austrittsöffnungen der Abgasrohrleitungen unterhalb der vorderen Hälfte des Fahrzeugrumpfes vorliegen, sodass bei einer Inbetriebnahme des motorbetriebenen Wasserfahrzeuges durch Austritt der Abgase aus den Austrittsöffnungen ein Luftblasenkissen unterhalb des Fahrzeugrumpfes erzeugt wird, welches den Wasserwiderstand reduziert.
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Unter einem „motorbetriebenen Wasserfahrzeug“ werden im Sinne der Erfindung bevorzugt sämtliche Fahrzeuge verstanden, welche zur motorisierten Fortbewegung auf oder im Wasser geeignet sind. Dies umfasst nicht nur Motorboote oder Yachten im Freizeitbereich, sondern Fischereischiffe oder Fracht- bzw. Containerschiffe. Die Bezeichnungen Wasserfahrzeug, Boot oder Schiff werden bevorzugt synonym verwandt.
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Der „Fahrzeugrumpf“ bezeichnet bevorzugt jenen Teil des Wasserfahrzeuges, welcher diesem die Schwimmfähigkeit verleiht. Die Bezeichnungen Wasserfahrzeugrumpf, Fahrzeugrumpf, Schiffsrumpf, Bootsrumpf oder auch nur Rumpf werden bevorzugt synonym verwandt.
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Erfindungsgemäß umfasst das motorbetriebene Wasserfahrzeug einen Verbrennungsmotor. Ein „Verbrennungsmotor“ ist im Sinne der Erfindung eine Kraftmaschine, welche chemische Energie in mechanische Arbeit unter Verbrennung eines zündfähigen Gemisches, dem Kraftstoff erzielt. Herkömmlich bekannte Benzin- oder Dieselmotoren stellen bspw. bevorzugte Ausführungsformen dar. Aufgrund ihrer Funktionsweise kommt es bei Verbrennungsmotoren unweigerlich zu einem Ausstoß von Abgasen. In der Regel werden die Abgase nicht energetisch genutzt, sondern mittels Abgasrohren ggf. nach einer Filterung abgeführt.
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Dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug liegt der Gedanke zugrunde, die Abgase des Verbrennungsmotors zur Erzeugung eines Luftkissens zu nutzen.
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Zu diesem Zweck weist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug Abgasrohrleitungen auf, deren Austrittsöffnungen unterhalb der vorderen Hälfte des Fahrzeugrumpfes vorliegen. Die Abgasrohrleitungen können verschiedene geometrische Formen annehmen und sind im Wesentlichen über ihre Funktionalität definiert, Abgase unter den Schiffsrumpf zu leiten. Während des Betriebes des Verbrennungsmotors wird ein ausreichend hoher Abgasdruck erzeugt, welcher die Gase entlang der Abgasrohrleitungen aus den Austrittsöffnungen herauspresst.
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Durch die Positionierung der Austrittsöffnungen am Ende der Abgasleitungen wird der Auslass der Abgase gesteuert. Bevorzugt liegen die Austrittsöffnungen unterhalb der vorderen Hälfte des Schiffsrumpfes vor. D.h. die Austrittsöffnungen können beispielsweise in den Schiffsrumpf integriert sein, oder aber in separaten Rohrleitungen unterhalb des Schiffsrumpfes installiert werden.
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Im Sinne der Erfindung werden vorne, vordere bzw. hinten und hintere in Bezug auf die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges definiert. Gemäß gängiger Konvention in der Schifffahrt wird für vorne auch die Bezeichnung Bug genutzt, während der hintere Teil als Heck bezeichnet wird. Durch ein Auslassen der Abgase unterhalb der vorderen Hälfte des Rumpfes werden die Abgase während der Fahrt als Luftbläschen unterhalb des Rumpfes von den Austrittsöffnungen zur Heckseite des Schiffes geleitet. Die auf diese Art geleiteten Abgasluftbläschen bilden mithin eine dünne Luftblasenschicht oder auch Luftblasenkissen zwischen dem Rumpfmaterial und dem Wasser.
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Der effektive Reibungskoeffizient ist somit nicht über die Reibung zwischen Wasser und dem Rumpfmaterial, bspw. Stahl, gekennzeichnet, sondern wird durch das Luftblasenkissen deutlich abgesenkt.
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Der Abgasdruck des Verbrennungsmotors erlaubt somit den Aufbau eines Luftblasenkissens, welches zu einer deutlichen Reduktion des Widerstandes zwischen dem Schiffsschiffsrumpf und den Wassermassen führt. Vorteilhafterweise skaliert die Leistung des Verbrennungsmotors und mithin der erzeugte Abgasdruck mit der Schiffsgröße, sodass eine ausreichende Dimensionierung der Luftblasenkissen unter der Rumpffläche gewährleistet werden kann. Eine separate Verdichtung oder Kompression von Luft für einen energieintensiven Aufbau eines Luftblasenkissens ist nicht notwendig.
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Durch die erfindungsgemäße Konstruktion kann daher der Treibstoffverbrauch auf besonders einfache, technische Weise reduziert werden. Zu Umsetzung eines abgasbetriebenen Luftblasenkissens gemäß der Erfindung ist auch kein großer Konstruktionsaufwand nötig. Daher kann eine Nachrüstung herkömmliche Schiffe durch Installation von entsprechenden Abgasrohrleitungen kostengünstig durchgeführt werden. Die Installationskosten amortisieren sich durch den eingesparten Treibstoff in kürzester Zeit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das motorbetriebenen Wasserfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen der Abgasrohrleitungen einen Abstand zum vordersten Ende des Fahrzeugrumpfes zwischen 20 % und 50% der Länge des Fahrzeugrumpfes aufweisen. Die bevorzugte Wahl der Austrittsöffnung in einem Bereich zwischen 20 % und 50 % vom vordersten Ende des Fahrzeugrumpfes zeigt eine besonders effiziente Reibungsreduktion. Bei Austrittsöffnungen, welche vor dem Bereich liegen kann es dazukommen, dass die Abgasbläschen während der Schifffahrt nicht unter Wasser herausgelassen werden. In diesem Bereich hebt sich der Rumpf in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit und des Wellenganges häufig über die Wasseroberfläche.
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Durch eine Anbringung der Austrittsöffnungen in dem bevorzugten Bereich kann daher ein besonders stabiles Luftblasenkissen erzeugt werden. Aufgrund des Aufbaus eines stabilen Luftblasenkissens über einen maximalen Bereich des Rumpfes wird gleichzeitig die Reibungsreduktion maximiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wasserfahrzeug mindestens zwei Abgasrohrleitungen auf, welche symmetrisch jeweils auf der Steuerbord- und Backbordseite installiert sind. Die symmetrische Anordnung der Abgasrohrleitungen an der Steuerbord bzw. Backbord Seite des Rumpfes hat sich vorteilhaft erwiesen, um durch den Druck vom Verbrennungsmotor eine effiziente Weiterleitung der Abgase unter die vordere Hälfte des Rumpfes zu gewährleisten.
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Sollte der Verbrennungsmotor im hinteren Teil des Schiffes liegen werden die Abgasrohrleitungen bevorzugt geradlinig von hinten nach vorne geführt. Bei einer anderen Position des Motors, beispielsweise im vorderen Teil des Schiffes, wird eine entsprechende Anpassung der Abgasrohrleitung erfolgen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Abgasrohrleitungen jeweils einen Austrittskamm mit einer Reihe von mindestens 10, bevorzugt mindestens 50, besonders bevorzugt mindestens 100 Austrittsöffnungen auf. Ein Austrittskamm ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen in diesem Bauelement in einer Linie angeordnet sind. Der Austrittskamm wird bevorzugt am vorderen Ende der Abgasrohleitungen derart installiert, dass die Linie der Austrittsöffnungen entlang des Rumpfes einen möglichst großen Querschnitt abdeckt. Bespielweise können bei einem v-förmigen Schiffsrumpf zwei Austrittkämme bevorzugt senkrecht zur Fahrtrichtung ausgerichtet werden, sodass die linienförmig angeordneten Austrittsöffnungen im Querschnitt jeweils eine der V-Seiten abdecken. Durch eine Installation eines Austrittskammes auf zwei Seiten unterhalb des Schiffsrumpfes ist eine besonders homogene Bildung eines Luftblasenkissens möglich.
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Weiterhin hat sich die bevorzugt genannte Anzahl der Austrittsöffnungen als vorteilhaft erwiesen, um die Abgase über den Rumpf zu verteilen, und gleichzeitig die stabile Ausbildung von Abgasblasen zu gewährleisten. Die Anzahl der Austrittsöffnungen kann von einem Fachmann bevorzugt an die geometrische Form und Größe des Rumpfes angepasst werden. Für größere Schiffe, beispielsweise Frachtschiffe ist eine höhere Zahl an Austrittsöffnungen bevorzugt, während für kleinere Motorboote im Freizeitbereich eine geringere Anzahl von Austrittsöffnungen ausreichend sein kann. Neben der Größe des Rumpfes kann die bevorzugte Anzahl der Austrittsöffnungen auch von der Leistung des Verbrennungsmotors abhängen. Bei steigender Anzahl kann ein dichterer Teppich an Abgasbläschen erreicht werden, jedoch ist hierbei auch ein höherer Druckabfall zu verzeichnen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Austrittsöffnungen einen Durchmesser zwischen 50 mm und 200 mm und bevorzugt zwischen 80 mm und 120 mm auf. Die bevorzugt genannten Dimensionierungen für die Austrittsöffnungen erlauben die Ausbildung eines besonders stabilen und gleichmäßigen Luftblasenkissens unterhalb des Schiffsrumpfes. Insbesondere Durchmesser zwischen 80 mm bis 120 mm führen zu Abgasluftblasen, welche eine ausreichenden Schichtdicke des Luftblasenkissen gewährleisten, um das Material des Rumpfes (z.B. den Stahl) wirksam von den vorbeigleitenden Wassermassen abzuschirmen. Während der Fahrt gleiten bzw. rollen die Luftblasen auf ihrer Innenseite entlang des Rumpfes von der vorderen Hälfte in Richtung des Hecks. Gerade bei den genannten Größen werden hierdurch ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich der Reibungsreduktion erlangt.
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Die genannten bevorzugten Durchmesser stellen einen optimierten Kompromiss dar. Bei deutlich kleineren Austrittsöffnungen können in Abhängigkeit der Eintauchtiefe des Rumpfes, ungünstige Druckverhältnissen auftreten, welche das Austreten der Abgase unter dem Rumpf vermindern. Bei deutlich größeren Austrittsöffnungen kann es zu einem stärkeren Druckabfall kommen und die Bildung heterogener Bereiche im Luftblasenkissen begünstigen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das motorbetriebene Wasserfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fahrzeugrumpf beidseitig Sponson installiert vorliegen, welche das Luftblasenkissen seitlich begrenzen.
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Bei einem sich fortbewegenden Wasserfahrzeug erfahren die Luftblasen unter dem Rumpf durch die vorbeigleitenden Wassermassen eine primär rückwertige Kraft vom vorderen Fahrzeugrumpf zum Heck. Insbesondere bei v-förmig oder u-förmig ausgestalteten Rümpfen können aufgrund des Auftriebs jedoch auch seitliche Querkräfte auf die Abgasluftblasen wirken. Mithin kann es auch während der Fortbewegung zu einem seitlichen Abdriften der Luftblasen aus dem Rumpfbereich kommen. Durch die Installation von Sponson kann dies auf einfache und effektive Weise vermieden werden.
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Die Sponson sind bevorzugt insbesondere durch ihre Funktionalität einer seitlichen Begrenzung des Luftblasenkissens bestimmt und nehmen bevorzugt die Form von seitlichen Flossenstümmel an, welche bekannt sind, um eine Stabilisierung von Schiffen zu erreichen. Sponson bezeichnen daher im Sinne der Erfindung bevorzugt Flossenstummel bzw. seitliche Ausleger, d.h. längliche Begrenzungselemente unterhalb des Rumpfes. Im frontalen Querschnitt sind die Sponson bevorzugt stromlinienförmig dünn, d.h. derart ausgebildet, dass sie einen möglichst geringen Wasserwiderstand aufweisen. Im seitlichen Querschnitt sind die Sponson bevorzugt rechteckig gleich einer begrenzenden Wand mit einer Tiefe, d.h. einer Ausdehnung vom Rumpf nach, und einer Länge entlang des Rumpfes. Beispielsweise können bevorzugte Sponson v-förmige Flossenstummel mit einem spitzen Öffnungswinkel von wenigen Grad sein. In Richtung der Fortbewegung wird durch die kleine Querfläche ein geringer Widerstand erreicht, während die Sponson als seitliche Begrenzung die Luftblasen wirksam in einem definierten Luftblasenkissen führen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Wasserfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Sponson eine Tiefe vom Fahrzeugrumpf gemessen zwischen 5 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 5 cm und 30 cm aufweisen und sich seitlich über eine Länge zwischen 60 % und 80 % der Länge des Fahrzeugrumpfes erstrecken. Die genannten Dimensionierungen für die Sponson erreichen eine optimale Begrenzung des Luftblasenkissens, ohne selbst den Wasserwiderstand zu erhöhen. Vielmehr tragen die Sponson zu einer stabilen Führung des Wasserfahrzeuges bei. Das seitliche Anbringen der Sponson erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit der Eintauchtiefe und der gewünschten seitlichen Ausdehnung des Luftblasenkissens. Es ist bevorzugt, darauf zu achten, dass die Sponson bei typischer Beladung und Fahrgeschwindigkeit des Wasserfahrzeuges unterhalb der Wasseroberfläche verbleiben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fahrzeugrumpf v- oder u-förmig und weist bevorzugt einen Öffnungswinkel zwischen 30° und 170°, besonders bevorzugt zwischen 90° und 150° auf. Die Bezeichnung v- oder u-förmig bezieht sich auf den Querschnitt des Rumpfes.
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Die Ausbildung eines Luftblasenkissens zur Reibungsreduktion ist besonders bevorzugt für eine Querschnittsgeometrie des Rumpfes mit einer flachen Unterseite. In diesen Fällen erfahren die Luftblasen kaum oder gar keinen seitlichen Auftrieb. Durch die bevorzugte Anbringung von seitlichen Sponson ist es jedoch vorteilhafterweise auch möglich ein stabiles Luftblasenkissen unter u- oder v-förmigen Rümpfen zu erreichen.
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Die weit verbreiteten u- oder v-förmigen Schiffsrümpfe, insbesondere mit den genannten Öffnungswinkel zeichnen sich aufgrund der Stromlinienform durch einen geringeren Wasserwiderstand aus. Durch die zusätzliche Ausbildung eines Luftblasenkissens mit Hilfe der erfindungsgemäßen Leitung der Abgase kann eine zusätzliche Reibungsreduktion und wirksame Treibstoffeinsparung erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung weiterhin ein Verfahren umfassend die folgende Schritte
- a. Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges oder bevorzugten Ausführungsformen davon
- b. Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors zum Antrieb des Wasserfahrzeuges
- c. Leitung der Abgase des Verbrennungsmotors über die Abgasrohrleitungen zu Austrittsöffnungen, welche unterhalb der vorderen Hälfte des Fahrzeugrumpfes vorliegen, sodass durch Austritt der Abgase aus den Austrittsöffnungen ein Luftblasenkissen unterhalb des Fahrzeugrumpfes erzeugt wird, welches den Wasserwiderstand reduziert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges oder bevorzugten Ausführungsformen davon. Vorteile, welche für technische Merkmale der bevorzugten Ausführungsform des Wasserfahrzeuges genannt wurden, gelten vorteilhafterweise auch für das beschriebene Verfahren. Beispielsweise wurde für das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug offenbart, dass seitliche Sponson eingesetzt werden können, um ein Luftblasenkissen im Rumpfbereich zu führen. Der Fachmann entnimmt dieser Offenbarung, dass auch in dem Verfahren es bevorzugt sein kann, seitliche Sponson einzusetzen, um ein stabiles Luftblasenkissen zu erhalten.
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Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.
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Figurenliste
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- 1 Schematische Darstellung des Querschnittes einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserfahrzeuges
- 2 Schematische Darstellung des Längstschnittes einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserfahrzeuges
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1 zeigt eine schematische Darstellung des Querschnittes einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserfahrzeuges. Zu sehen ist der Fahrzeugrumpf 1, welcher v-förmig ausgestaltet ist. Ein Verbrennungsmotor 3 dient dem Antrieb bzw. Vortrieb des Wasserfahrzeuges mithilfe einer Schiffsschraube oder eines Propellers 13. Während des Betriebes des Verbrennungsmotors 3 entstehen Abgase 5, welche über Abgasrohrleitungen 7 zu Austrittsöffnungen 9 unterhalb des Rumpfes 1 geleitet werden. Die Richtung der Abgase 5 ist durch Pfeile markiert. In der gezeigten Ausführungsform sind die Austrittsöffnungen 9 jeweils in zwei seitlich angebrachten Austrittskämmen 11 entlang einer Linie aufgereiht und senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Wasserfahrzeuges ausgerichtet.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Längstschnittes der bevorzugten Ausführungsform des Wasserfahrzeuges gemäß 1. Wie in 2 ersichtlich, sind die Austrittskämme 11 in der vorderen Hälfte des Fahrzeugrumpfes 1 installiert, sodass die Abgasluftblasen 5 in diesem Bereich unterhalb des Rumpfes 1 austreten. Während der Fahrt gleiten die Abgasluftblasen 5 vom vorderen Bereich unterhalb des Rumpfes 1 zum hinteren Bereich. Die Bewegung der Abgasluftblasen 5 wird durch gestrichelte Linien illustriert. Durch den kontinuierlichen Austritt von Abgasluftblasen 5 in den Austrittkämmen 11 wird somit sowohl unterhalb der Steuerbord- als auch Backbordseite des Rumpfes 1 ein Luftblasenkissen aufgebaut.
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Aufgrund des Auftriebes erfahren die Abgasluftblasen 5 ein seitliches Abdriften entlang der Rumpfsteigung. Zur seitlichen Begrenzung des Luftblasenkissens umfasst das bevorzugt Wasserfahrzeug daher Sponson 15.
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Wie im Querschnitt der 1 ersichtlich, sind die Sponson jeweils außen seitlich oberhalb von den Austrittskämmen 11 angeordnet und erstrecken sich entlang der Länge des Rumpfes (1) (siehe Längstschnitt der 2).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugrumpf
- 3
- Verbrennungsmotor
- 5
- Abgase
- 7
- Abgasrohrleitungen
- 9
- Austrittsöffnungen
- 11
- Austrittskamm
- 13
- Schiffsschraube oder Propeller
- 15
- Sponson
