DE1093690B - Recoil motor for watercraft - Google Patents
Recoil motor for watercraftInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/12—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being steam or other gas
Description
Rückstoßmotor für Wasserfahrzeuge Die Erfindung betrifft den Bootsantrieb mit Hilfe eines Rückstoßmotors, bei dem in einer Verbrennungskammer eingesaugte Füllungen eines Gemisches aus Luft und einem leicht und schnell explosiven Treibstoff in einander folgenden Explosionen entzündet und die Verbrennungsgase durch eine einseitig wirkende Rückschlagklappe in ein Schubrohr eingelassen werden, welches eine durch ein Rückschlagventil überwachte Wassereinlaßöffnung sowie eine Ausstoßöffnung besitzt, und bei dem die Verbrennungsgase die im Schubrohr befindliche Wassersäule wie einen Kolben ausstoßen.Recoil motor for watercraft The invention relates to boat propulsion with the help of a recoil motor, in which sucked into a combustion chamber Fills of a mixture of air and an easily and quickly explosive fuel ignited in successive explosions and the combustion gases through a unidirectional non-return valve can be inserted into a thrust tube, which a water inlet port monitored by a check valve and a discharge port possesses, and in which the combustion gases the water column located in the thrust tube eject like a piston.
Die bisher bekanntgewordenen Rückstoßmotoren dieser Gattung erreichen nur mangelhafte Leistung, da die erzielte Kompression ungenügend und das Einlassen sowie Ausstoßen des Wassers aus dem Schubrohr mit zu starken Widerständen belastet ist. Bei einem bekannten Rückstoßmotor dieser Art verläuft die Verbrennungskammer von der Zündstelle aus unmittelbar zu der durch eine Rückschlagklappe überwachten Einmündung in das Schubrohr, und dieses ist an seinem Vorderende mit einem als Rückschlagventil wirkenden Klappenaggregat ausgerüstet, welches dem Schubrohr einen außerordentlich hohen Frontwiderstand gibt. Denn Idas genannte Aggregat besteht aus zahlreichen langen Lamellen, die einen erheblichen Reibungswiderstand längs der ganzen Durchströmlänge bieten und auf Grund ihrer Bauart auch nicht das für das einwandfreie Arbeiten eines solchen pulsierenden Antriebes erforderliche schnelle Verschließen und Wiederöffnen gewährleisten.Reach the previously known recoil motors of this type only poor performance, as the compression achieved is insufficient and the letting in as well as expelling the water from the thrust tube loaded with excessive resistance is. In a known recoil engine of this type, the combustion chamber extends from the ignition point directly to the one monitored by a non-return valve It flows into the thrust tube, and this is at its front end with a non-return valve acting flap unit, which gives the thrust tube an extraordinary high front resistance. Because Idas aggregate consists of numerous long lamellas, which have a considerable frictional resistance along the entire flow length offer and, due to their design, also not that for the flawless work of a such a pulsating drive required rapid closing and reopening guarantee.
Andere bekannte Rückstoßmotoren für Wasserfahrzeuge erfordern zu ihrem Betrieb einen Kompressor, sind also schon aus diesem Grunde für ein leichtes, ohne bewegte angetriebene Teile arbeitendes selbständiges Gerät nicht geeignet. Ebensowenig wird die Forderung der Handlichkeit und Wirtschaftlichkeit erfüllt durch Rückstoßmotoren, die nach dem Venturiprinzip im Ausströmraum arbeiten und an der Einlaßseite des Schubrohres überhaupt kein Ventil besitzen. Denn die Rückstoßmotoren dieser Art, die außerdem zum Start Fremdantrieb erfordern, arbeiten nur mit schlechtem Wirkungsgrad. Entsprechendes gilt infolge des praktischen Fehlens jeder Kompression im Verbrennungsraum auch für einen weiteren bekannten Rückstoßantrieb für Wasserfahrzeuge, bei dem ein rohrförmiger Arbeitsraum in seinem oberen Teil eine Verbrennungskammer bildet, während der untere, sich unmittelbar an den Verbrennungsraum anschließende Rohrteil eine durch e.in Klappenventil überwachte Wassereinlaßöffnung besitzt und hinten zum Ausstoß des Wassers offen ist. Schon diese Art des Wassereinlasses gestattet günstigstenfalls eine ganz langsame Explosionsfolge und hat sich deshalb auch nicht bewährt. Ähnliches gilt schließlich auch von einer nach dem Rückstoßprinzip arbeitenden Pumpe, -die auch als Schiffsantrieb verwendet werden kann. Bei diesem Gerät mündet die nur mit einer einen Teil des Kammerquerschnittes abdeckenden Prellplatte ausgerüstete Verbrennungskammer ohne Zwischenschaltung eines Rückschlagventils unmittelbar in ein Schubrohr, an dessen vorderem Ende ein den Wassereinl.aß überwachendes Klappenventil und an dessen hinterem Ende gleichfalls ein Ventil angebracht ist, welches das Ausstoßrohr gegen umgekehrt zuströmende Flüssigkeit absperren soll, wodurch jedoch fast alle Energie vernichtet wurde. Auch der Wirkungsgrad dieser Pumpe, jedenfalls soweit sie für den Bootsantrieb verwendet werden sollte, war .infolgedessen schlecht.Other known recoil motors for watercraft require to their Operation of a compressor, for this reason alone, are easy to use without moving driven parts working independent device not suitable. Neither the requirement of handiness and economy is met by recoil motors, which work according to the Venturi principle in the outflow space and on the inlet side of the Thrust tube have no valve at all. Because the recoil motors of this kind which also require an external drive to start, only work with poor efficiency. The same applies due to the practical lack of any compression in the combustion chamber also for another known recoil drive for watercraft, in which a tubular working space in its upper part forms a combustion chamber while the lower pipe part directly adjoining the combustion chamber Has water inlet opening monitored by a flap valve and at the rear to the discharge the water is open. Even this type of water inlet allows at best a very slow explosion and has therefore not proven itself. Something like that Finally, it also applies to a pump that works according to the recoil principle can also be used as a ship propulsion system. With this device the only ends with a baffle plate that covers part of the cross-section of the chamber and is equipped with a combustion chamber without the interposition of a non-return valve directly in a thrust tube the front end of which is a flap valve monitoring the water inlet and at its rear end is also attached a valve, which the discharge tube against the other way around, is supposed to shut off the inflowing liquid, which, however, almost all of the energy was destroyed. Also the efficiency of this pump, at least as far as it is for the boat drive was to be used, as a result, was poor.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel der bisher bekanntgewordenen, auf dem Rückstoßprinzip beruhenden Bootsantriebe dadurch, daß bei einem Motor der eingangs geschilderten Gattung erfindungsgemäß der Verbrennungsraum in mindestens zwei voneinander durch Rückschlagventile getrennte Kammern unterteilt ist und mit der letzten Kammer in eine Erweiterung des Schubrohres mündet, die, in Fahrtrichtung gesehen, hinter einer venturirohrartigen Verengung des Schubrohres liegt, und daß das Ventil, welches die Wassereinlaßöffnung des Schubrohres öffnet und schließt, als trägheitsarmes, schnell ansprechendes Rückschlagventil mit Absperrklappen ausgebildet ist, die als um radiale Achsen schwenkbar gelagerte Schaufeln von einer durch das durchströmende Wasser angetriebenen, frei umlaufenden Nabe nach Art eines Turbinenrades getragen sind. Ein in dieser Weise ausgestatteter Rückstoßmotor erzielt auch ohne Verwendung eines besonderen Kompressors eine gute Leistung. Zur Speisung des Motors können flüssige und gasförmige Treibstoffe dienen, die mit Luft hochgradig wirksame Explosivgemische bilden. Durch die geschilderte Unterteilung des Verbrennungsraumes wird eine zusätzliche gasdynamische Kompression und damit eine größere Leistung durch bessere Verbrennung erzielt. Eine derartige Verbesserung des Explosionsdruckes durch Unterteilung der Verbrennungskammer in mehrere durch Einschnürungen oder Tellerventile voneinander getrennte Abteilungen ist an sich bekannt. So hat man z. B. bei Pumpen für Heizgasförderung durch eine so gebildete Kette von Kammern eine Drucksteigerung auch bei solchen Explosionsgemischen erzielt, die in der ersten Kammer nicht vorkomprimiert waren. Auf Rückstoßmotoren für Bootsantrieb, bei denen zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades eine Vorkompression unbedingt erforderlich ist, hat man dieses Prinzip bisher jedoch noch nicht angewandt. Seine Vorteile für das Sondergebiet der Bootsrückstoßmotoren können aber auch nur ausgenutzt werden, wenn man dafür sorgt, daß die erzielte Vorkompression sich nicht :im Auftreten starker Schläge und Erschütterungen erschöpft, wie es bei dem in Bewegung zu setzenden Rückstoßmedium, dem Wasser, sonst leicht geschehen würde; es muß vielmehr außerdem durch Anwendung eines trägheitsarmen Rückschlagventils an der E.inströmseite des Schubrohres erreicht werden, daß das Öffnen und Schließen der Wassereinlaßöffnung im Rhythmus der Explosionen so schnell und vollständig erfolgt, daß im Öffnungszustand das Wasser weitgehend reibungslos in das Schubrohr einströmt, so daß dort eine möglichst kontinuierliche Bewegung gesichert ist. Das wird erreicht durch das geschilderte, besonders trägheitsarme und schnell ansprechende turbinenradähnliche Rückschlagventil nach der Erfindung mit seinen um radiale Achsen drehbaren Absperrschaufeln. Ein derartiges Ventil ist bezüglich Verstellgeschw indigkeit, Abschlußvermögen und wirbelfreiem Durchlaß den bei Rückstoßmotoren der eingangs genannten Gattung verwendeten Lamellenventilen mit ihren langen, federnden Lamellen, die starke Durchflußverluste und Wirbelbildungen unvermeidlich machen, weit überlegen.The invention eliminates these shortcomings of the previously known, based on the recoil principle boat drives in that in a motor of According to the invention, the combustion chamber in at least one of the generic types described at the outset two chambers separated from each other by non-return valves is divided and with the last chamber opens into an extension of the thrust tube, which, in the direction of travel seen, behind a venturi-like constriction of the thrust tube, and that the valve that opens and closes the water inlet opening of the thrust tube, designed as a low-inertia, fast-responding check valve with butterfly valves is, as blades pivoted about radial axes from a through the Water-driven, freely rotating hub in the manner of a turbine wheel are worn. A recoil motor equipped in this way achieves good performance even without using a special compressor. To the The engine can be powered by liquid and gaseous fuels, with air Form highly effective explosive mixtures. By the described subdivision of the combustion chamber is an additional gas dynamic compression and thus greater performance achieved through better combustion. One such improvement the explosion pressure by dividing the combustion chamber into several Constrictions or poppet valves are separate departments in and of themselves known. So one has z. B. in pumps for heating gas delivery by a so formed Chain of chambers achieves a pressure increase even with such explosive mixtures, which were not pre-compressed in the first chamber. On recoil motors for boat propulsion, where a pre-compression is essential to achieve good efficiency is required, this principle has not yet been applied. His However, advantages for the special area of boat recoil motors can also only be exploited if one takes care that the pre-compression achieved does not become: in the occurrence strong blows and vibrations exhausted, as is the case with the one to be set in motion Recoil medium, the water, would otherwise easily happen; rather, it must also by using a low-inertia check valve on the flow side of the Thrust tube can be achieved that the opening and closing of the water inlet port in the rhythm of the explosions takes place so quickly and completely that in the open state the water flows largely smoothly into the thrust tube, so that there is a possible continuous movement is assured. This is achieved through the described, Particularly low-inertia and fast-responding turbine-wheel-like check valve according to the invention with its shut-off blades rotatable about radial axes. A Such a valve is indigkeit Verstellgeschw indigkeit, closure capacity and eddy-free Passage of the lamellar valves used in recoil motors of the type mentioned at the beginning with their long, resilient lamellae, which cause strong flow losses and vortex formations make inevitable, far superior.
Für die Wirkungsweise des Rückstoßmotors nach der Erfindung ist schließlich auch wichtig, an welcher Stelle des mit dem genannten neuartigen Wassereinlaßventil ausgerüsteten Schubrohres die Einführung der Verbrennungsgase in das Schubrohr erfolgt.For the operation of the recoil motor according to the invention is finally also important at which point of the with the mentioned novel water inlet valve equipped push tube the introduction of the combustion gases into the push tube takes place.
Das Schubrohr weist hinter dem in seinem vorderen Teil angeordneten umlaufenden Rückschlagventil eine venturirohrartige Verengung auf, welcher sich dann eine Erweiterung anschließt. In diese Erweiterung mündet der Verbrennungsraum, wodurch eine schnelle und einwandfreie Bildung des zum Ansaugen der neuen Brennstoffgemischfüllung dienenden Vakuums bei jedem Explosionstakt gewährleistet wird.The thrust tube has behind the one arranged in its front part circumferential check valve on a venturi-like constriction, which then an extension follows. The combustion chamber flows into this extension, whereby a quick and perfect formation of the for sucking in the new fuel mixture filling Serving vacuum is guaranteed with each explosion cycle.
Der genannten Erweiterung, in die die Explosionskammer, durch die Rückschlagklappe abgeschlossen, einmündet, schließt sich nach hinten dann derjenige Teil des Schubrohres an, ,in dem das Wasser seine Beschleunigung erhält und kolbenartig nach hinten ausgestoßen wird. Zweckmäßig wird dabei der hintere Ausstoßteil des Schubrohres mit einer als Expansionspuffer wirkenden Erweiterung ausgerüstet. Diese Erweiterung dient zum Dämpfender Stöße. Ihr ist nachgeschaltet ein drucksteigerndes Trompetenrohr, welches das Ende des Schubrohres bildet. Die Wassersäule und das sie treibende Verbrennungsgas werden in der Weise ausgestoßen, daß das Wasser wie ein Kolben wirkt. Das Ausstoßrohr ist zu diesem Zweck mit glatter Innenwandung versehen.The mentioned extension into which the explosion chamber, through the Non-return valve closed, opens, then closes to the rear Part of the thrust tube, in which the water gets its acceleration and piston-like is ejected backwards. The rear ejection part of the The extension tube is equipped with an extension that acts as an expansion buffer. These Extension serves to dampen shocks. It is followed by a pressure-increasing one Trumpet tube, which forms the end of the thrust tube. The water column and that they driving combustion gas are emitted in such a way that the water like a piston acts. For this purpose, the discharge tube is provided with a smooth inner wall.
Das am - Wassereinlaßende des Schubrohres angebrachte Rückschlagventil in der geschilderten Ausführung nach Art eines frei umlaufenden Turbinenrades mit schwenkbaren Flügeln bzw. Schaufeln, die die Absperrklappen bilden, stellt eine neue Ventilart,dar, die nicht nur für Rückstoßmotoren der geschilderten Art verwendbar .ist, sondern mit Vorteil auch als Rückschlagventil in Leitungen und Pumpen aller Art verwendet werden kann, bei denen Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase von einem fördernden Aggregat in einer Richtung bewegt werden sollen. Ein solches Ventil kann irn Prinzip überall angewandt werden, wo Rückstöße zu befürchten sind und wo schnell das Auftreten einer der normalen Strömungsrichtung entgegengerichteten Strömung verhindert werden muß, z. B. auch bei Bewetterungsflügelrädern u. dgl. Ein solches Rückschlagventil geringen Widerstandes gewährleistet in der einen Richtung ein glattes, praktisch reibungsloses Durchströmen des Mediums, durch welches seine Schaufeln verschwenkt werden. Entgegengesetzt der Strömungsrichtung bietet dagegen ein solches frei laufendes Ventilrad mit selbststeuernder Schaufelbewegung eine geschlossene, jeden Rückfluß sperrende Scheibe dar. Die als Schaufelflächen dienenden Klappflügel des Ventils stehen dabei gleichzeitig unter dem Einfluß der Wirkung der Zentrifugalkraft, die damit eine gewisse Richtwirkung ausübt. In der Schließstellung ges Ventils liegt nämlich der Schwerpunkt jedes Klappflügels weiter von der Rotationsachse (nicht von der Klappachse) entfernt als in der geöffneten Stellung. Bei Rotation dieses Drehventils wird die Masse der Klappflügel dem Einfluß der nach außen gerichteten Zentrifugalkraft ausgesetzt, die somit versucht, die Schwerpunkte der Flügel in die von der Rotationsachse am weitesten entfernte Lage, d. h. in die Schließstellung der Flügel, zu bringen. Ventilfedern sind nicht erforderlich.The check valve attached to the water inlet end of the push tube in the described embodiment in the manner of a freely rotating turbine wheel pivotable blades or vanes that form the butterfly valves, represents a new type of valve, which is not only suitable for recoil motors of the type described .is, but also with advantage as a non-return valve in lines and pumps of all Can be used where liquids, vapors and gases are conveyed by a conveying type The aggregate is to be moved in one direction. Such a valve can in principle can be used wherever recoil is to be feared and where it occurs quickly a flow opposite to the normal flow direction can be prevented must, e.g. B. Also with ventilation impellers and the like. Such a check valve low resistance ensures a smooth, practical in one direction smooth flow of the medium through which its blades pivot will. Opposite to the direction of flow, on the other hand, such a freely running one offers Valve wheel with self-regulating paddle movement a closed, each backflow blocking disk. The valve's flap vanes that serve as vane surfaces are at the same time under the influence of the effect of centrifugal force, the so that it has a certain directional effect. The valve is in the closed position namely the center of gravity of each folding wing further from the axis of rotation (not from the folding axis) than in the open position. With rotation this Rotary valve, the mass of the folding wing is the influence of the outward Exposed to centrifugal force, which thus tries to move the center of gravity of the wings in the position furthest from the axis of rotation, d. H. in the closed position the wing to bring. Valve springs are not required.
Dieses fast trägheitslos schnell ansprechende Rückschlagventil vereinigt bei einfacher und raumsparender Bauart den Vorteil guter Abschlußwirkung im Gegenstromsinne mit dem Vorteil einer fast widerstandlosen Freigabe des Durchflusses im Strömungssinne. Die Umstellung von dem einen auf den anderen Betriebszustand erfolgt schnell und praktisch ohne Kraftverbrauch.This non-return valve, which responds quickly with almost no inertia, is united with a simple and space-saving design the advantage of a good closing effect in the countercurrent sense with the advantage of an almost resistance-free release of the flow in the direction of flow. The changeover from one to the other operating mode is quick and easy practically no power consumption.
In der Anwendung auf den geschilderten Rückstoßmotor für Bootsantriebe bietet ein solches umlaufendes Rückschlagventil noch die Möglichkeit, die Klappenschaufeln an der Eintrittskante zuzuschärfen, um dadurch Wasserpflanzen u. dgl. durch 7erschneiden unschädlich zu machen.In the application of the described recoil motor for boat drives such a revolving check valve still offers the possibility of the flap vanes to be sharpened at the leading edge in order to cut through water plants and the like to render harmless.
Für die in der üblichen Weise mittels Zündkerze erfolgende Zündung des Treibstoffgemisches im Verbrennungsraum empfiehlt es sich, ein Zündgerät zu verwenden, welches auf die besonderen Bedingungen eingestellt ist, unter welchen Rückstoßmotoren der geschilderten Art beim Bootsantrieb arbeiten müssen. Dabei handelt es sich einmal um eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen Nässe an der Zündkerze und im Verbrennungsraum, wie sie im Bootsbetrieb unvermeidlich ist. Und weiter handelt es sich um die Anpassung des Zündrhythmus an die besonderen Verhältnisse bei solchen kolbenlosen Pulsationsmotoren. Hierbei stehen keinerlei sich drehende oder hin- und herbewegende Teile zur Verfügung, die zur Steuerung der Zündfolge herangezogen werden könnten, und weiterhin werden die Zündkerzen solcher Motoren beim Stillstand verhältnismäßig naß, so daß also eine besonders starke und zuverlässige Zündeinrichtung vorgesehen sein muß. Beim Anlassen des Motors muß der erzeugte Zündfunken so stark sein, daß die Feuchtigkeit an der Zündkerze zerstäubt und das Verbrennungsgemisch gezündet wird. Beim Betrieb des Motors, wenn Wasser nicht in dem Maße an die Zündkerze herankommt wie beim Stillstand, können -die Funken dann entsprechend schwächer :sein; sie müssen aber andererseits je nach der dem Motor abgeforderten Leistung in schnellerer Folge hintereinander auftreten. Der Arbeitsrhythmus und die Leistung derartiger Motoren wird dabei allein durch die Anzahl der von der Zündeinrichtung selbst eingeleiteten Zündvorgänge gesteuert. Um diesen Forderungen gerecht zu werden und dadurch dem Rückstoßmotor ein besonders hohes, :unter allen Arbeitsbedingungen aufrechterhaltenes Maß an Zuverlässigkeit zu geben, ist es zweckmäßig, für die Zündung ein Gerät bereits vorgeschlagener Art zu verwenden, bei idem in an sich bekannter Weise zu den Klemmen einer Hochspannungsgleichstromquelle ein Hochspannungsladungskondensator sowie zwei hintereinanderliegende Funkenstrecken parallel geschaltet sind, deren eine bei Erreichen der Überschlagsspannung die Entladung des Kondensators herbeiführt und damit auch den Funkendurchgang an -der anderen, nämlich der Zündkerze, bewirkt, und bei dem für den kolbenlosen Rückstoß-Pulsationsmotor für Bootsantrieb nunmehr aber die Zündfunkenleistung (Strom mal Spannung) an der Zündkerze und die dieser umgekehrt proportionale, :die Motorleistung bestimmende Zündfunkenhäufigkeit durch Verstellen der der Zündkerze vorgeschalteten Hilfsfunkenstrecke geregelt wird.For ignition taking place in the usual way by means of a spark plug of the fuel mixture in the combustion chamber, it is advisable to use an ignition device use which is adjusted to the particular conditions under which Recoil motors of the type described have to work when propelling the boat. It acts On the one hand, there is a large degree of insensitivity to moisture on the spark plug and in the combustion chamber, as is unavoidable in boat operations. And continue to act it is about the adaptation of the firing rhythm to the special conditions in such pistonless pulsation motors. There are no rotating or and moving parts available that are used to control the firing order could be, and continue to be the spark plugs of such engines relatively wet when stopped, so that a particularly strong and reliable Ignition device must be provided. When the engine is started, the spark produced must be so strong that the moisture on the spark plug atomizes and the combustion mixture is ignited. When running the engine when water does not reach the spark plug to the same extent when it approaches as if it were at a standstill, the sparks can then be correspondingly weaker: on the other hand, they have to be faster, depending on the power required from the engine Sequence occur one after the other. The rhythm of work and the performance of such Engines is determined solely by the number of ignition devices initiated Controlled ignition processes. To meet these demands and thereby the Recoil motor a particularly high one: maintained under all working conditions To give a level of reliability, it is useful to have a device for the ignition already proposed type to use with idem in a known manner to the terminals a high voltage DC power source, one high voltage charge capacitor and two consecutive spark gaps are connected in parallel, one of which when reached the flashover voltage causes the capacitor to discharge and thus also causes the spark to pass through the other, namely the spark plug, and in the for the pistonless recoil pulsation motor for boat propulsion, however, it is now the ignition spark power (Current times voltage) at the spark plug and the inversely proportional: the Spark frequency that determines engine performance by adjusting the spark plug upstream auxiliary spark gap is regulated.
Beim Anlaufenlassen des Motors, wenn .die Zündkerze noch naß ist, kann die an der Zündkerze wirksame Überschlagspannung durch Einstellen eines großen Abstandes an der Hilfsfunkenstrecke sehr hoch bemessen werden. Bei einer hohen Spannung ist auch die Aufladung des Zündkondensators vor dem Funkenüberschlag besonders hoch, und es wird auf diese Weise ein Funke erzeugt, der etwa vorhandene Feuchtigkeit zerstäubt und eine sichere Zündung gewährleistet.When starting the engine when the spark plug is still wet, the sparkover voltage effective at the spark plug can be adjusted by setting a large Distance at the auxiliary spark gap must be dimensioned very high. At a high voltage the charging of the ignition capacitor before the sparkover is particularly high, and in this way a spark is generated, the moisture that may be present atomized and guaranteed reliable ignition.
Nach dem Anlassen, wenn die Verhältnisse im Explosionsraum für die Zündung günstiger geworden sind, kann die Energie des Zündfunkens kleiner sein. Der Abstand an der Hilfsfunkenstrecke wird also verringert, und der Überschlag erfolgt bei einer niedrigeren Spannung. Dadurch wird aber auch gleichzeitig die Aufladungszeit des Zündkondensators herabgesetzt, und die Anzahl der Zündungen in der Zeiteinheit wird erhöht, .d. h., der Motor läuft schneller, und seine Leistungsabgabe erhöht sich. Dadurch, daß die Energie des Zündfunkens den jeweiligen Verhältnissen angepaßt und also bei günstigen Verhältnissen entsprechend gesenkt werden kann, kann der Verbrauch der stromliefernden Akkumulatoren äußerst sparsam gehalten werden.After starting, if the conditions in the explosion room are suitable for the Ignition have become cheaper, the energy of the ignition spark can be smaller. The distance at the auxiliary spark gap is thus reduced and the flashover takes place at a lower voltage. This also increases the charging time of the ignition capacitor and the number of ignitions in the unit of time is increased, .d. that is, the engine runs faster and its power output increases themselves. Because the energy of the ignition spark is adapted to the respective conditions and can therefore be reduced accordingly under favorable conditions, the Consumption of the power supplying batteries can be kept extremely economical.
Der geschilderte, nach dem Rückstoßprinzip arbeitende Bootsmotor besitzt gegenüber den üblichen Kolbenmotoren diejenigen Vorteile, von denen auch die Rückstoßmotoren bei Luftfahrzeugen Gebrauch machen, nämlich geringes Gewicht, einfache Konstruktion und einfache Bedienbarkeit, so,daß der Motor als leicht transportables Gerät mit einfachsten Mitteln auf allen Booten anzubringen ist, insbesondere auch als Außenbordmotor.The described boat engine, which works according to the recoil principle, has compared to the usual piston engines those advantages, including the recoil engines make use of aircraft, namely light weight, simple construction and ease of use, so that the motor can be used as an easily transportable device easy to install on all boats, especially as an outboard motor.
Weitere Einzelheiten und Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Dabei zeigt Abb. 1 ein Schnittbild durch einen Rückstoß-Bootsmotor nach der Erfindung in Längsschnitt, Abb. 2 einen Teilschnitt iin größerem Maßstab durch denjenigen Teil des Schubrohres, in welchem das frei umlaufende Rückschlagventil mit seinen schwenkbaren Schaufeln gelagert ist, Abb. 3,die Ansicht einer dieser Schaufeln des Ventils mit zugeschärfter Schneidkante, in Richtung der Klappachse gesehen, und Abb. 4 eine schematische Darstellung eines für den Rückstoß-Bootsmotor nach der Erfindung besonders geeigneten Zündgerätes.Further details and features of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown schematically in the drawing is. Fig. 1 shows a sectional view through a recoil boat engine according to the Invention in longitudinal section, Fig. 2 a partial section i on a larger scale through that Part of the thrust tube in which the free rotating check valve with its pivotable blades is mounted, Fig. 3, the view of one of these blades of the Valve with sharpened cutting edge, seen in the direction of the folding axis, and Fig. 4 is a schematic representation of a for the recoil boat engine according to the Invention particularly suitable ignition device.
Der Motor besteht in erster Linie aus einem Verbrennungsrauiri 1 und aus einem in seiner ganzen Ausdehnung unter dem Wasserspiegel liegenden Schubrohr 2, 3. Die Mündung 5 des Verbrennungsraumes in das Schabrohr ist durch ein Klappenventil 6 abgedeckt. Auf der dem Schubrohr entgegengesetzten Seite des Verbrennungsraumes ist dieser mit einer Anfahrpumpe 4 versehen. Der Verbrennungsraum ist in mehrere Kammern unterteilt zur Erzielung einer Vorkompression, durch die ein hoher Wirkungsgrad gewährleistet wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es zwei Kammern 7 und 8, die durch ein Flatterventil 9 miteinander verbunden sind, welches sich .als Rückschlagventil in die Kammer 8 öffnet. In der Kammer 7 liegt das Tellerventil 10, durch welches das Treibstoffgemisch angesaugt wird. Zum Vergaser 11 strömt die Verbrennungsluft durch die Öffnungen 12 im Pumpengehäuse und durch den stillstehenden Kolben 13 der Handluftpumpe, so daß der Zylinder dieser Anlaßlufthandpumpe zugleich ein Teil des Einströmrohres für die Verbrennungsluft ist. Hinter dem Einlaßventil 10 liegt die Zündkerze 14, die .durch das obenerwähnte Zündgerät gesteuert wird.The engine consists primarily of a combustion chamber 1 and from a thrust tube lying in its entire extent below the water level 2, 3. The opening 5 of the combustion chamber in the scraper tube is through a flap valve 6 covered. On the side of the combustion chamber opposite the thrust tube this is provided with a start-up pump 4. The combustion chamber is divided into several Divided chambers to achieve a pre-compression, through which a high degree of efficiency is guaranteed. In the exemplary embodiment shown, there are two chambers 7 and 8, which are connected to one another by a flutter valve 9, which .als Check valve in chamber 8 opens. The poppet valve is located in the chamber 7 10, through which the fuel mixture is sucked in. The flows to the carburetor 11 Combustion air through the openings 12 in the pump housing and through the stationary one Piston 13 of the hand air pump, so that the cylinder of this starting air hand pump at the same time is part of the inlet pipe for the combustion air. Behind the inlet valve 10 is the spark plug 14, which is controlled by the above-mentioned ignition device.
Das in Abb. 4 schematisch dargestellte Zündgerät entnimmt Strom aus einer Batterie 34. Dieser wird durch einen Zerhacker 35 einem Zündtransformator 36 zugeführt und transformiert. Ein Kondensator Co dient zur Dämpfung des Primärkreises. Außer der Sekundärspule für .die Hochspannung des Zündtransformators 36 ist an diesen noch eine Heizspule für eine Hochspannungsgleichrichterröhre angeschlossen. Der durch die Röhre 37 gleichgerichtete und zerhackte Gleichstrom fließt in den Sammelkondensator Cl und wird durch einen veränderlichen Widerstand R1 in den Betriebskondensator C2 geführt. Vom Kondensator C2 bekommt ,die einstellbare Hilfsfunkenstrecke 38 die gewünschte Spannung. Wenn die Spannung des Kondensators C2 die Überschlagsspannung der Hilfsfunkenstrecke 38 erreicht hat, springt der Funke an dieser und gleichzeitig an der Zündkerze 14 über.The ignition device shown schematically in Fig. 4 draws electricity a battery 34. This becomes an ignition transformer by a chopper 35 36 fed and transformed. A capacitor Co serves to dampen the primary circuit. Except for the secondary coil for .the high voltage of the ignition transformer 36 is on this another heating coil for a high-voltage rectifier tube connected. Of the Direct current rectified and chopped through tube 37 flows into the collecting capacitor Cl and is passed through a variable resistor R1 in the running capacitor C2 led. From the capacitor C2, the adjustable auxiliary spark gap 38 gets the desired tension. When the voltage of the capacitor C2 exceeds the withstand voltage the auxiliary spark gap has reached 38, the spark jumps at this and at the same time on the spark plug 14 over.
Die Zündkerze 14 .ist von einem stabilisierenden Widerstand R2 überbrückt, der bewirkt, daß vor der Funkenbildung der ganze Spannungsunterschied des Kondensators C2 an der Hilfsfunkenstrecke wirksam ist. Würde man die Überbrückung der Zündkerze 14 durch den Widerstand R2 fortlassen, .dann würde der Funkenüberschlag an der Hilfsfunkenstrecke 38 nicht allein durch den Abstand an der Hilfsfunkenstrecke, sondern auch durch die Verhältnisse an der Zündkerze (Feuchtigkeit, Ruß) beeinfiußt. Der mit den Zündkerzenelektroden parallel geschaltete Widerstand R2 ist so groß bemessen, daß beim Überspringen des Funkens an der Hilfsfunkenstrecke die Ladungsmenge des Kondensators C2 nicht sofort abgeführt werden kann und die Spannung des Konden- Bators C2 an den Zündkerzenelektroden auftritt, wodurch hier der leistungsstarke Funke entsteht. Dabei ist es nicht wichtig, ob der Zündkerzenelektrodenabstand richtig eingestellt ist, weil sogar eine durch Feuchtigkeit kurzgeschlossene Zündkerzenelektrode einwandfrei arbeitet, wobei die Feuchtigkeit beseitigt wird.The spark plug 14. Is bridged by a stabilizing resistor R2, which causes the whole voltage difference of the capacitor before sparking C2 is effective at the auxiliary spark gap. One would be bridging the spark plug 14 through the resistor R2, .then the arcing would occur at the auxiliary spark gap 38 not only through the distance at the auxiliary spark gap, but also through influences the conditions at the spark plug (moisture, soot). The one with the spark plug electrodes Resistor R2 connected in parallel is dimensioned so large that when the Spark at the auxiliary spark gap, the amount of charge on capacitor C2 does not immediately can be discharged and the voltage of the condensate Bators C2 occurs on the spark plug electrodes, creating the powerful spark here. It is not important whether the spark plug gap is set correctly because even a spark plug electrode short-circuited by moisture is flawless works, eliminating the moisture.
Die Hilfsfunkenstrecke 38 isst als einstellbares Drehkontaktpaar ausgebildet. Wie bereits oben ausgeführt, kann durch Verstellung des Abstandes der Kontakte 38, aber auch durch Veränderung des Widerstandes R1, die Impulsfrequenz einfach geregelt werden. Bei Verstellung des Kontaktabstandes an der Hilfsfunkenstrecke ändert sich aber auch in der dargestellten Weise die Leistung des .überspringenden Zündfunkens. Bei großem Kontaktabstand ist die Überschlagsspannung und folglich auch die Ladespannung des Zündkondensators C2 hoch, und dieser lädt sich in verhältnismäßig langer Zeit auf eine hohe Ladung (Kapazität mal Spannung) auf. Der Zündfunke springt also nur relativ selten, aber dann mit hoher Leistung über. Wird der Kontaktabstand an der Hilfsfunkenstrecke verkleinert, so sind Überschlags- und Ladespannung niedriger, die Aufladung geht schneller vor sich, und -die Zündung erfolgt verhältnismäßig oft. Es ist also durch Verstellung der Hilfsfunkenstrecke 38 möglich, je nach der Betriebsweise des Motors einen sehr intensiven oder einen häufiger auftretenden, aber stromsparenden Funken zu erzeugen und so die Leistungsabgabe des Motors allein von der Zündung her zu steuern. Beim Anfahren nach dem Stillstand wählt man zunächst einen großen Abstand, um einen leistungsstärkeren Zündfunken, der die im Explosionsraum vorhandene Nässe beseitigt, zu erhalten, und beim Dauerbetrieb wird man den Kontaktabstand verringern, um die Zündfolge zu verkürzen und die Pulsation und Leistungsabgahe des Motors zu steigern. Da die Funkenzeitdauer sehr kurz eingestellt werden kann, mehrere hundertmal kürzer als bei den bekannten induktiven Verfahren, können auch Motoren mit hohen Pulsationszahlen einwandfrei und zuverlässig gesteuert werden.The auxiliary spark gap 38 is designed as an adjustable rotary contact pair. As already stated above, by adjusting the distance between the contacts 38, but also by changing the resistance R1, the pulse frequency can be easily regulated will. When adjusting the contact distance on the auxiliary spark gap changes but also in the manner shown the power of the .überspringenden spark. If the contact distance is large, this is the flashover voltage and consequently also the charging voltage of the ignition capacitor C2 high, and this charges in a relatively long time on a high charge (capacity times voltage). So the spark just jumps relatively seldom, but then with high performance over. If the contact spacing is determined by the If the auxiliary spark gap is reduced, the flashover and charging voltage are lower, charging is faster and ignition is relatively quick often. It is therefore possible by adjusting the auxiliary spark gap 38, depending on the Operating mode of the engine a very intensive or a more frequently occurring, but to generate energy-saving sparks and so the power output of the motor alone to control from the ignition. When starting up after a standstill, one first selects a large distance to a more powerful ignition spark, the one in the explosion room Existing moisture is eliminated, and with continuous operation one becomes the contact distance decrease to shorten the firing sequence and the pulsation and power output of the engine. Since the spark time can be set very short, several hundred times shorter than with the known inductive methods, can also Motors with high pulsation numbers can be controlled properly and reliably.
Statt des Zerhackers 35 und des Zündtransformators 36 kann die Wechselhochspannung auch durch die bekannten elektronischen Hochfrequenzschwingungen mittels einer Röhre oder eines Leistungstransistors erzeugt werden, sofern dieser Weg im Einzelfall wirtschaftlich tragbar ist.Instead of the chopper 35 and the ignition transformer 36, the alternating high voltage also through the well-known electronic high-frequency oscillations by means of a tube or a power transistor, provided that this route is used in individual cases is economically viable.
Im Rahmen dieses Patentes wird nicht das eben beschriebene Zündgerät, sondern nur seine Verwendung in der Kombination mit dem beschriebenen Rückstoßmotor unter Schutz gestellt. Das genannte Zündgerät sorgt also für einwandfreie Anfangsexplosionen, unabhängig davon, ob die unter Wasser arbeitende Zündkerze naß oder verrußt ist. Die Leistung des Motors wird durch die Fahrgeschwindigkeit mit dem steigenden Explosionsrythmus gesteuert. Der Vorteil besteht auch darin, daß infolgeder explosionsartigen heftigen Zündfunken eine zuverlässige Zündung auch bei unterschiedlichen Treibstoff-Luft-Gemischen gewährleistet ist. Es -ist also nicht zu fürchten, daß, wenn die Explosionen in der Kammer 7 zunächst unter geringem Überdruck beginnen, durch Schwankungen in der Luft-Treibstoff-Mischung Störungen auftreten können, wie es bei den klassischen Induktionszündgeräten der Fall eist. Der durch das genannte Zündgerät erzeugte viel stärkere Zündfunke bringt vielmehr auch Mischungen verschiedener Zusammensetzungsverhältnisse mit Sicherheit zu starker Explosion. Die dabei auftretende Druckwelle schiebt das explosive Gasgemisch aus der ersten Kammer 7 durch das Flatterventil 9 schneller in die Kammer 8 hinüber, als die Flammenverbreitung verläuft. Deswegen bildet sich in der zweiten Kammer 8 schon ein vorkomprimierter Treibstoff-Luft-Mischungszustand, der für die erzielbare Leistung wichtig ist. Es genügt dabei bereits die Verbrennung einer geringen Treibstoffmenge, um die Mischung von der Kammer 7 zu der Kammer 8 zu komprimieren. Schließlich schlägt die Flamme dann durch das Flatterventil 9 und zündet auch die komprimierte Mischung in der Kammer 8, worauf die sich ausdehnenden Verbrennungsgase durch das Klappenventil 6 hindurch mit großer Heftigkeit auf das Wasser im Schubrohr 2 einwirken und es aus dessen Ausstoßteil 3 h.inausdrücken.In the context of this patent, the ignition device just described, but only its use in combination with the recoil motor described placed under protection. The ignition device mentioned ensures that the initial explosions are flawless, regardless of whether the underwater spark plug is wet or sooty. The power of the engine is determined by the driving speed with the increasing rhythm of the explosion controlled. The advantage is also that, as a result, explosive violent Ignition sparks a reliable ignition even with different fuel-air mixtures is guaranteed. So there is no fear that if the explosions occur in the chamber 7 initially begin under a slight overpressure, due to fluctuations in the Air-fuel mixture malfunctions can occur, as is the case with the classic Induction igniters the case. The generated by the said igniter a lot Rather, mixtures of different composition ratios also produce stronger ignition sparks certainly too strong explosion. The resulting pressure wave pushes that explosive gas mixture from the first chamber 7 through the flutter valve 9 faster into chamber 8 as the flame spreads. That is why it forms in the second chamber 8 already a pre-compressed fuel-air mixture state, which is important for the achievable performance. Combustion is sufficient a small amount of fuel to move the mixture from chamber 7 to chamber 8 to compress. Finally, the flame then strikes through the flutter valve 9 and also ignites the compressed mixture in the chamber 8, whereupon the expanding ones Combustion gases through the flap valve 6 with great violence on the Water act in the thrust tube 2 and express it out of its discharge part for 3 hours.
Um die geschilderte Vorkompressionswirkung zu erhöhen, kann der Verbrennungsraum auch noch weiter in drei, vier oder mehr Kammern unterteilt werden, die unter sich durch trägheitsarme Ventile der Zungen-oder Flatterbauart voneinander getrennt sind. Diese Ventile verhindern gleichzeitig den Rückschlag in die vorangehenden Kammern, in denen schon ein niedrigerer Druck herrscht.In order to increase the pre-compression effect described, the combustion chamber can also be further subdivided into three, four or more chambers, which are below are separated from one another by low-inertia valves of the tongue or flutter design. At the same time, these valves prevent backflow into the preceding chambers, in which there is already a lower pressure.
Während nun durch die heftige Explosion im Verbrennungsraum das Wasser in Pfeilrichtung 15 nach hinten ausgestoßen und durch die dadurch entstehende Reaktionskraft der Motor in Fahrtrichtung nach vorn getrieben wird, verhindert das im Vorderteil des Schubrohres angebrachte Rückschlagventil 16, daß auch Wasser durch die Einlaßöffnung 17 ausströmen kann. Die Länge des Ausstoßrohres 3 ist dabei so gewählt, daß die sich ausdehnenden Gase das Wasser nur etwa bis zu der strichpunktiert gezeichneten Linie 18 a schieben können. Von dieser Linie an ziehen sich die Gase dann wieder zusammen. Durch dies Zusammenziehen und durch die Trägheit des schnell ausströmenden Wassers besteht in den Kammern 7 und 8 des Verbrennungsraumes ein Vakuum, und dadurch wird frisches Brennstoffgemisch durch das Tellerventil 10, den Vergaser 11 und die Pumpe 4 eingesaugt. Gleichzeitig saugt das Vakuum durch das umlaufende Rückschlagventi116 Wasser durch die vordere Einlaßöffnung an, und auch mit Hilfe des durch die Fahrgeschwindigkeit entstehenden Staudrucks wird so das Schubrohr 2, 3 wieder schnell mit Wasser gefüllt. 1"Tun -wiederholt sich der geschilderte Vorgang beider nächsten Zündung im Verbrennungsraum.While the water is now due to the violent explosion in the combustion chamber ejected in the direction of arrow 15 to the rear and by the resulting reaction force the motor is driven forward in the direction of travel, prevents this in the front part the thrust tube attached check valve 16 that also water through the inlet opening 17 can flow out. The length of the discharge tube 3 is chosen so that the expanding gases the water only about up to the one shown in dash-dotted lines Line 18 a can slide. From this line on, the gases pull out again together. Through this contraction and through the inertia of the rapidly flowing out Water, there is a vacuum in the chambers 7 and 8 of the combustion chamber, and thereby is fresh fuel mixture through the poppet valve 10, the carburetor 11 and the Pump 4 sucked in. At the same time, the vacuum sucks through the revolving non-return valve Water through the front inlet port, and also with the help of the driving speed the resulting back pressure, the thrust tube 2, 3 is quickly filled with water again. 1 "Do - the described process is repeated with the next ignition in the combustion chamber.
Die Leistung des Motors wächst mit der Explosionszahl je Zeiteinheit. Je schneller die Explosionen einander folgen, um so größer ist die Schubkraft. Abgesehen von dem guten Wirkungsgrad ist deshalb eine hohe Explosionszahl zur Erzielung einer guten Motorleistung. wichtig. Sollte nun aber eine Explosion stattfinden, während im Schubrohr 2, 3 noch Vakuum herrscht, so würde die Explosion schwächer werden. Es ist deshalb wichtig, die Ansaugperiode rasch zu beenden und im erweiterten Teil 2 des Schubrohres (hinter dem Gehäuse des Rückschlagventils 16) sowie in den Verbrennungskammern 7 und 8 schnell wieder einen gewissen Überdruck zu erzeugen. Diesem Zweck dient die Anordnung, daß das Schubrohr dort, wo die Verbrennungskammer bei 5 einmündet, einen größeren Querschnitt hat als in seinem vorderen Teil. Die hinter dem Rückschlagventil 16 angebrachte Verengung 18 und die dann folgende Erweiterung des Schubrohrteiles 2 erzeugen mit Hilfe der Fahrgeschwindigkeit nach dem Bernoullischen Gesetz einen starken Überdruck. Die Ansaugzeit wird dadurch auf einen Bruchteil derjenigen Zeit herabgedrückt, die für den Abbau des Vakuums erforderlich wäre, wenn die Wassereinlaßöffnung und der erweiterte Teil 2 des Schubrohrs an der Einmündungsstellie des Verbrennungsraumes durchweg den gleichen Querschnitt hätten. Das Klappenventil 6 idient nur dazu, unnötige Wirbelbildung auszuschalten, hat also für den thermischen Ablauf und den Druckverlauf :des geschilderten Vorganges an sich keine Bedeutung. Es soll nicht einmal hermetisch schließen, weil der nach der Ansaugperiode entstehende Überdruck im Ventilgehäuse 2 und im Kammerabschnitt 8 ausgeglichen sein soll.The performance of the engine increases with the number of explosions per unit of time. The faster the explosions follow one another, the greater the thrust. Apart from that of the good efficiency is therefore a high number of explosions to achieve a good engine performance. important. But should an explosion take place while If there is still a vacuum in the thrust tube 2, 3, the explosion would become weaker. It is therefore important to end the suction period quickly and in the extended part 2 of the thrust tube (behind the housing of the check valve 16) and in the combustion chambers 7 and 8 to quickly generate a certain overpressure again. Serves this purpose the arrangement that the thrust tube where the combustion chamber opens at 5, has a larger cross-section than in its front part. The one behind the check valve 16 attached constriction 18 and the then following expansion of the thrust tube part 2 generate with the help of the driving speed according to Bernoulli law a strong overpressure. The suction time is reduced to a fraction of that Depressed time it would take for the vacuum to break if the water inlet port and the widened part 2 of the thrust tube at the point where the combustion chamber joins would have the same cross-section throughout. The flap valve 6 serves only to avoid unnecessary To switch off the formation of eddies, therefore, has for the thermal process and the pressure curve : the process described has no meaning in itself. It's not even supposed to be hermetic close because of the overpressure in the valve housing after the suction period 2 and should be balanced in the chamber section 8.
Das als Rückschlagventil wirkende Wassereinlaßventil 16 des Schubrohres ist nach Art eines frei umlaufenden Turbinenrades ausgebildet, dessen Flügel um radiale Schwenkachsen drehbar sind und einerseits unter dem Einfluß des durchströmenden Wassers und andererseits der Zentrifugalkraft stehen. Die an dies Wassereinlaßventil gestellten Forderungen bestehen darin, daß das Ventil möglichst trägheitslos, rasch urid zuverlässig arbeitet, daß es den hohen Explosionsdruck aushalten, nach der Explosion aber sofort wieder möglichst viel Wasser einlassen soll, daß es einen möglichst geringen Frontwiderstand und Durchflußwiderstand haben soll, und daß es schließlich von den im Wasser schwebenden kleinen und größeren Unreinigkeiten nicht verstopft oder in seiner Funktion gestört werden darf. Das zu diesem Zweck entwickelte Rückschlagventil nach Art eines frei umlaufenden Turbinenrades erfüllt diese Bedingungen in hervorragender Weise und läßt eine so hohe Explosionszahl zu (etwa zehnmal so viel Explosionen in der Zeiteinheit, als es mit den bisher verwendeten Ventilen möglich war), daß das Wasser fast kontinuierlich durch das Schubrohr strömt. Zu diesem Zweck ist in das Schubrohr eine frei umlaufende Nabe 21 eingebaut, die sich um idie Mittelachse 22 wie eine kleine Freilaufturbine dreht, wenn das Wasser durch die vordere Einströmöffnung 17 in das Schubrohr 2 einströmt. Um diese Drehung herbeizuführen, sind an der Nabe Schaufeln 19 befestigt, die um radiale Achsen 20 als Klappen schwenkbar sind. Durch strömungsgünstig geformte Leitkörper 23 und 24 im Innern .des Schubrohres wird dafür gesorgt, daß das Wasser möglichst reibungs- und wirbelfrei einströmt. Bei diesem Einströmen, wenn im vorderen Teil 2 des Schubrohres ein niedrigerer Druck herrscht als im Außenwasser, bilden die Schaufeln 19 zusammen mit der Nabe eine Art von Turbinenrad, das sich während des Einströmens des Wassers schnell dreht. Das Wasser strömt dem Schubrohr drallfrei zu, aber die Drehung der Nabe entsteht dadurch, daß auf jede Schaufel ein seitlich wirkender Eintrittsstoß wirkt, weil das zuströmende Wasser nach jeder Explosion erst die geschlossenen Schaufeln bzw. Klappen öffnen muß. Dadurch entsteht ein Drehmoment um die Ventilachse. Bei der Explosion, wenn also im Innern des Schubrohres ein Überdruck .herrscht, legen sich die Schaufeln 19 dann sofort wieder auf die konzentrischen Anschlag- und Auflageränder 25 und bilden dadurch eine ringförmige Scheibe, @die jede Wasserbewegung in Richtung auf die Einlaßöffnung 17 zu verhindert. Diese Umwandlung aus Freilaufturbine i zum Rückschlagventil verläuft periodisch mit der Explosionszahl unter ständigem Umlaufen des Rückschlagventils. Die in der Drehrichtung liegenden Kanten 26 der Schaufeln oder Ventilklappen sind scharf ausgebildet, so daß alle zwischen sie geratenden einströmenden Wasserpflanzen kleingeschnitten werden und ohne die Gefahr von Verstopfungen auch wieder frei aus dem Ausstoßrohr austreten können.The water inlet valve 16 of the thrust tube acting as a check valve is designed in the manner of a freely rotating turbine wheel, the blades of which are around radial pivot axes are rotatable and on the one hand under the influence of the flowing through Water and on the other hand the centrifugal force. The one attached to this water inlet valve The demands made are that the valve should be as inertial as possible, quickly urid works reliably that it can withstand the high explosion pressure after which Explosion but immediately let in as much water as possible so that it gets you should have the lowest possible front resistance and flow resistance, and that it after all, not from the small and large impurities floating in the water blocked or impaired in its function. Developed for this purpose Check valve in the manner of a freely rotating turbine wheel fulfills these conditions in an excellent way and allows such a high number of explosions (about ten times as much explosions in the unit of time than with the valves previously used was possible) that the water flows almost continuously through the thrust tube. to For this purpose, a freely rotating hub 21 is built into the thrust tube, which about i the central axis 22 rotates like a small free-wheeling turbine when the water is through the front inflow opening 17 flows into the thrust tube 2. To make this twist blades 19 are attached to the hub and pivot about radial axes 20 as flaps are. By aerodynamically shaped guide bodies 23 and 24 in the interior of the thrust tube it is ensured that the water flows in with as little friction and turbulence as possible. With this inflow, if there is a lower pressure in the front part 2 of the thrust tube prevails than in the outside water, the blades 19 together with the hub form one Type of turbine wheel that rotates rapidly as the water flows in. The water flows to the thrust tube without twisting, but the hub rotates in that a laterally acting entry impact acts on each blade, because the inflowing water after each explosion only the closed shovels resp. Must open flaps. This creates a torque around the valve axis. In the An explosion, i.e. when there is overpressure inside the thrust tube, subside the blades 19 then immediately back on the concentric stop and support edges 25 and thereby form an annular disc, @ which every movement of water in the direction to the inlet opening 17 prevented. This conversion from freewheel turbine i to Non-return valve runs periodically with the number of explosions with constant circulation of the check valve. The edges 26 of the blades lying in the direction of rotation or valve flaps are sharp so that everyone gets between them Inflowing aquatic plants can be cut into small pieces without the risk of clogging can also exit again freely from the discharge tube.
Zwischen der Wassereinlaßöffnung 17 und dem vorderen Teil 2 des Schubrohres, in welchem das umlaufende Rückschlagventil gelagert ist, kann die Wandung 27 im Vorderteil des Schubrohres aus elastischem Material, z. B. Gummi, bestehen. Wenn nach dem Einströmen des Wassers während der Explosion die Ventilklappen 19 sich schließen und ein Nachströmen weiteren Wassers verhindert wird, so bewirken der Staudruck und die kineüische Energie des vorn eintretenden Wassers, daß die Gummiwandung 27 aufgeblasen, also die kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird. Diese potentielle gespeicherte Energie verwandelt sich wieder in kinetische Energie in dem Augenblick, in dem die Klappen bzw. Schaufeln des umlaufenden Rückschlagventils wieder aufgehen, wodurch das Wasser noch eine zusätzliche Beschleunigung für das Einströmen in den anschließenden Teil des Schubrohres erhält.Between the water inlet opening 17 and the front part 2 of the thrust tube, in which the revolving check valve is mounted, the wall 27 in the Front part of the thrust tube made of elastic material, e.g. B. rubber exist. if after the inflow of water during the explosion, the valve flaps 19 are closed close and a further flow of water is prevented, so cause the Dynamic pressure and the kinetic energy of the water entering the front that the rubber wall 27 inflated, i.e. the kinetic energy is converted into potential energy. This potential stored energy is converted back into kinetic energy at the moment when the flaps or blades of the rotating check valve rise again, which gives the water an additional acceleration for the Receives flowing into the adjoining part of the thrust tube.
Da die schnell nacheinander folgenden heftigen Explosionen im Verbrennungsraum und die dadurch auf die Wassersäule im Schubrohr ausgeübten Stöße die Gefahr einer unerwünschten Erschütterung des ganzen Motors und Bootskörpers herbeiführen könnten, ist das Ende des Schubrohres als dämpfender Expansionspuffer 28 ausgebildet. In dieser Ausweitung des Ausstoßrohres vor seinem Ausgang werden auch die nach hinten ausströmenden Auspuffgase komprimiert. In dem Zwischenraum zwischen zwei Explosionen herrscht in diesem Pufferraum 28 ein größerer Druck als im sonstigen Ausstoßrohr 3. Da das Wasser aus diesem Pufferrohr :dann ins Freie strömt, wird die Erschütterung stark gedämpft. In an sich bekannter Weise sitzt ganz am Schluß des Ausstoßrohres noch ein trompetenartiger Diffusor 29, der die Rückstoßkraft erhöht.As the violent explosions in quick succession in the combustion chamber and the impacts exerted on the water column in the thrust tube the risk of a could cause undesired vibrations of the whole engine and hull, the end of the thrust tube is designed as a damping expansion buffer 28. In this expansion of the ejection tube in front of its exit will also be the one towards the rear outgoing exhaust gases are compressed. In the space between two explosions there is a greater pressure in this buffer space 28 than in the rest of the discharge tube 3. As the water from this buffer pipe: then flows into the open air, the shock occurs heavily damped. In a manner known per se, it sits at the very end of the discharge tube another trumpet-like diffuser 29 which increases the recoil force.
Zum Anlassen des Motors muß zunächst das Treibstoff-Luft-Gemisch in den Verbrennungsraum 1 eingebracht werden. Dazu dient die Handpumpe 4. Beim Aufheben des Pumpenkolbens 30 gegen die Wirkung der Feder 31 strömt die Luft durch das Pumpenventil 13 in den Pumpenraum 4 ein. Bei Loslassen des Pumpenkolbens wird dieser durch die Feder 31 wieder heruntergedrückt, wobei die Luft idurch das Ventil 10 in den Verbrennungsraum 1 hineingeschoben wird. Beim Vorbeiströmen am Vergaser 11 reißt die schnell strömende Luft dabei in üblicher Weise Treibstoffe mit. Beim Einpumpen herrscht @im Vergaser und seinem Schwimmergehäuse 32 ein größerer Druck als beim Ansaugen. Hierdurch könnten unterschiedliche Gemische mit verschiedenen Volumenverhältnissen Treibstoff zu Luft entstehen. Um das zu vermeiden, ist es zweckmäßig den Pumpenraum 4 durch ein Röhrchen 33 mit dem Schwimmergehäuse32 oberhalb von dessen Treibstoffniveau zu verbinden. Dadurch herrscht zwischen der Vergaserdüse und dem Schwimmergehäuse immer der @gleiche Druckunterschied, unabhängig davon, ob der Motor staugt oder ob die Pumpe betätigt wird. Es ist also die gleiche Vergasereinstellung zum Einsaugen und zum Einpumpen verwendbar.To start the engine, the fuel-air mixture must first be in the combustion chamber 1 are introduced. The hand pump 4 is used for this of the pump piston 30 against the action of the spring 31, the air flows through the pump valve 13 into the pump chamber 4. When you let go of the pump piston, it is released by the The spring 31 is pressed down again, the air flowing through the valve 10 into the combustion chamber 1 is pushed in. When flowing past the carburetor 11, the fast-flowing one tears Air in the usual way with fuels. When pumping in there is @in the carburetor and its float housing 32 has a greater pressure than when sucking. This could different mixtures with different volume ratios of fuel to air develop. To avoid this, it is advisable to pass the pump chamber 4 through a tube 33 to connect to the float housing 32 above its fuel level. This means that there is always the same between the carburetor nozzle and the float housing Pressure difference, regardless of whether the motor is puffing or whether the pump is operating will. So it is the same carburetor setting for sucking in and pumping in usable.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DER24064A DE1093690B (en) | 1958-09-20 | 1958-09-20 | Recoil motor for watercraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DER24064A DE1093690B (en) | 1958-09-20 | 1958-09-20 | Recoil motor for watercraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1093690B true DE1093690B (en) | 1960-11-24 |
Family
ID=7401575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DER24064A Pending DE1093690B (en) | 1958-09-20 | 1958-09-20 | Recoil motor for watercraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1093690B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1242944B (en) * | 1963-04-16 | 1967-06-22 | Kemenczky Establishment | Recoil engine |
Citations (4)
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| US2412825A (en) * | 1943-07-30 | 1946-12-17 | Stewart Warner Corp | Jet propulsion apparatus |
| DE878599C (en) * | 1948-01-07 | 1953-06-05 | Godfrey Hope Saxon Mills | pump |
| FR1043920A (en) * | 1950-10-17 | 1953-11-12 | Engineering Corp Ltd | Method for controlling a device with water expulsion tubes for boats, and a jet engine for implementing this method |
| US2714800A (en) * | 1950-10-28 | 1955-08-09 | Aerojet General Co | Gasoline air-hydropulse |
-
1958
- 1958-09-20 DE DER24064A patent/DE1093690B/en active Pending
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