DE1295408B - Stern or outboard drive unit for watercraft - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Heck- oder Außenbordantriebsaggregat für Wasserfahrzeuge, umfassend eine Einrichtung zur Befestigung des Aggregats an dem anzutreibenden Wasserfahrzeug, einen über Wasser angeordneten Motor, ein an dem Motor nach unten ansetzendes Tragrohr, eine am unteren Ende des Tragrohrs befestigte, in das Wasser eintauchende Propellergondel mit dem Propeller, sowie eine innerhalb des Tragrohrs nach unten verlaufende und unter dem Wasserspiegel mündende wassergekühlte Abgasleitung.The invention relates to a stern or outboard drive unit for Watercraft, comprising a device for fastening the unit to the watercraft to be driven, a motor arranged above water, one on the Support tube attached to the bottom of the motor, one attached to the lower end of the support tube, Propeller nacelle with the propeller submerged in the water, as well as one inside of the support tube running downwards and opening below the water level, water-cooled Exhaust pipe.
Eine solche Anordnung ist aus der USA.-Patentschrift 1889 964 bekannt.Such an arrangement is known from US Pat. No. 1,889,964.
Aus der USA.-Patentschrift 2 204 294 ist es weiter bekannt, bei einem im Innern eines Schiffskörpers untergebrachten Antriebsmotor die von diesem ausgehende, durch die Schiffswand hindurchgeführte Abgasleitung auf ihrem Weg vom Motor zur Schiffswand mit einem der Kühlung dienenden Wassermantel zu umgeben. Der Ringquerschnitt des Wassermantels ist dabei in Anpassung an die ihm zugedachte Kühlfunktion verhältnismäßig schmal gehalten.From US Pat. No. 2,204,294, it is also known in a the drive motor housed inside a ship's hull, the Exhaust pipe passed through the ship's wall on its way from the engine to the To surround the ship's wall with a water jacket for cooling. The ring cross-section the water jacket is proportionate in adaptation to the cooling function intended for it kept narrow.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heck- oder Außenbordantriebsaggregat der eingangs bezeichneten Art die Laufruhe zu verbessern.The invention is based on the object of a stern or outboard drive unit of the type described above to improve the smoothness of the run.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Abgasleitung innerhalb des Tragrohrs in an sich bekannter Weise von einem Wassermantel umgeben ist, daß dieser Wassermantel im Vergleich zu den üblichen Wasserzuführungsquerschnitten bei wassergekühlten Abgasrohren besonders dick und auf die jeweils von der von ihm umschlossenen Wassermasse geforderte Schwingungsdämpfung abgestimmt ist, und daß ein Wasserüberlauf nächst dem oberen Ende des Wassermantels derart angeordnet und eingerichtet ist, daß der Wassermantel bei Betrieb des Motors stets wenigstens annähernd bis oben gefüllt ist.To solve this problem, it is proposed that the exhaust pipe surrounded by a water jacket within the support tube in a manner known per se is that this water jacket in comparison to the usual water supply cross-sections in the case of water-cooled exhaust pipes particularly thick and depending on the one from it enclosed water mass required vibration damping is matched, and that a water overflow next to the upper end of the water jacket so arranged and is arranged that the water jacket is always at least approximately when the engine is running until the top is filled.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Schalldämpfung empfiehlt es sich, den Wasserüberlauf so anzuordnen und einzurichten, daß der Wasserstand in dem Wassermantel den Spiegel des von dem Wasserfahrzeug befahrenen Gewässers übersteigt.In order to achieve the highest possible sound absorption, it is advisable to to arrange and set up the water overflow so that the water level in the water jacket exceeds the level of the water used by the watercraft.
Der Wassermantel kann als Teil eines Zirkulationssystems ausgebildet werden. Der die Schalldämpfung bewirkende Wassermantel kann auch durch einen dem Staudruck oder dem Strahldruck des Wassers hinter dem Propeller ausgesetzten Wasserzufluß an seinem unteren Ende aufrechterhalten werden.The water jacket can be designed as part of a circulation system will. The soundproofing effecting water jacket can also by one of the Back pressure or the jet pressure of the water behind the propeller exposed water inflow be maintained at its lower end.
Um den Wassermantel mittels des Strahldrucks hinter dem Propeller gefüllt halten zu können, kann man den zu einer Motor und Propeller verbindenden, durch das Tragrohr verlaufenden Welle wenigstens annähernd parallel verlaufenden Wassermantel an ; seinem unteren Ende nach hinten abwinkeln und dadurch einen Wasserzufluß zu dem Wassermantel an eine Stelle legen, die in der Normalfahrtrichtung des Wasserfahrzeugs betrachtet, hinter dem Propeller liegt.Around the water jacket by means of the jet pressure behind the propeller to be able to keep filled, you can connect to a motor and propeller, through the support tube extending shaft at least approximately parallel Water jacket on; angled its lower end backwards and thereby a water inflow to place the water jacket in a position that is in the normal direction of travel of the watercraft considered, behind the propeller lies.
Es hat sich gezeigt, daß eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Laufruhe dadurch herbeigeführt werden kann, daß der überlauf des Wassermantels wenigstens zum Teil in die Abgasleitung führt. Dabei mag es sich als notwendig erweisen, tiaß der Wassermantel knapp unterhalb seines Wasserspiegels mit einem Abgasdurchströmbecken kommuniziert.It has been found that a further improvement in terms of Smooth running can be brought about that the overflow of the water jacket at least partly leads into the exhaust pipe. In doing so it may prove necessary, tiaß the water jacket just below its water level with an exhaust gas flow basin communicates.
Der in die Abgasleitung führende Überlauf kann von einem Winkelrohr gebildet sein, dessen einer Schenkel an der Wand der Abgasleitung befestigt ist, indem er sie durchstößt, und dessen anderer Schenkel in Strömungsrichtung der Abgase in die Abgasleitung hineinragt. Die Figuren erläutern die Erfindung. Es stellt dar F i g. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt eines erfindungsgemäß gestalteten Außenbordantriebsaggregats, F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht bei Verwendung einer Wasserumlaufpumpe für das Kühlwasser.The overflow leading into the exhaust pipe can be from an angled pipe be formed, one leg of which is attached to the wall of the exhaust pipe, by piercing it, and its other leg in the direction of flow of the exhaust gases protrudes into the exhaust pipe. The figures explain the invention. It shows F i g. 1 is a side view partially in section of a device designed according to the invention Outboard drive unit, F i g. 2 a fig. 1 corresponding view when used a water circulation pump for the cooling water.
Das in F i g. 1 dargestellte Heck- oder Außenbordantriebsaggregat 1 ist stellvertretend zu verstehen für die verschiedenen Typen von Außenbordantriebsaggregaten und Heck- und Antriebsaggregaten, die derzeit bekannt sind. Das Außenbordantriebsaggregat 11 umfaßt eine Befestigungszwinge 13; an der Befestigungszwinge 13 ist ein Schwenkstück 15 befestigt; das Schwenkstück 15 schwenkt um einen horizontalen Lagerbolzen 17. Am Schwenkstück 15 ist das eigentliche Antriebsaggregat 21 mittels eines vertikalen Königszapfens 19 drehbar befestigt. Das eigentliche Antriebsaggregat 21 umfaßt eine Motorbaugruppe 23, ein Tragrohr 25 a und ein Propellergehäuse 25 b. Zu der Motorbaugruppe 23 gehört eine Brennkraft-Maschine 27 mit einer Abgasauslaßöffnung 29.The in Fig. The stern or outboard drive unit 1 shown in FIG. 1 is to be understood as representative of the various types of outboard drive units and stern and drive units that are currently known. The outboard drive unit 11 comprises a fastening clamp 13; a pivot piece 15 is fastened to the fastening clamp 13; the pivot piece 15 pivots about a horizontal bearing pin 17. The actual drive unit 21 is rotatably attached to the pivot piece 15 by means of a vertical king pin 19. The actual drive unit 21 comprises a motor assembly 23, a support tube 25 a and a propeller housing 25 b. The engine assembly 23 includes an internal combustion engine 27 with an exhaust gas outlet opening 29.
Im Tragrohr 25 a verläuft eine Abgasleitung 31; das Propellergehäuse 25 b und mit ihm der Propeller 33 sowie der untere Ausgang der Abgasleitung 31 tauchen in Wasser ein.In the support tube 25 a runs an exhaust pipe 31; the propeller housing 25 b and with it the propeller 33 and the lower outlet of the exhaust pipe 31 are immersed in water.
Das eigentliche Antriebsaggregat 21 kann schwingungsmäßig von der Befestigungszwinge 13 auf verschiedene Weise isoliert sein, etwa durch Konstruktionen, wie sie in den USA.-Patentschriften 2 740 368 und 3 002 489 angegeben sind. Die Abgasleitung 31 ist von einem Rohrstück 35 gebildet, welches durch elastische Lagerelemente elastisch gelagert ist; dank dieser elastischen Lagerung sind Schwingungen ausgeschaltet, die daher rühren könnten, daß das Tragrohr 25 a und das Propellergehäuse 25 b durch die unvermeidlichen Schwingungen in der Abgasleitung 31. angeregt werden. In der Anordnung gemäß F i g. 1 ist ein elastisches Lagerelement 37 zwischen dem oberen Ende des Rohrstücks 35 und einem Flansch 39 vorgesehen; der Flansch 39 gehört einem Rohrstück 41 an, das selbst wieder Teil des Tragrohrs 25 a ist. An einem unteren Ende ist das Rohrstück 35 durch ein elastisches Lagerelement 43 getragen, das nächste dem unteren Ausgang 45 des Rohrs 35 sitzt.The actual drive unit 21 can be isolated in terms of vibration from the fastening clamp 13 in various ways, for example by means of constructions such as those specified in US Pat. Nos. 2,740,368 and 3,002,489. The exhaust pipe 31 is formed by a pipe section 35 which is elastically supported by elastic bearing elements; Thanks to this elastic mounting, vibrations are eliminated, which could result from the fact that the support tube 25 a and the propeller housing 25 b are excited by the inevitable vibrations in the exhaust pipe 31. In the arrangement according to FIG. 1, an elastic bearing element 37 is provided between the upper end of the pipe section 35 and a flange 39; the flange 39 belongs to a pipe section 41 which is itself part of the support tube 25 a . At a lower end, the pipe section 35 is supported by an elastic bearing element 43, which sits next to the lower outlet 45 of the pipe 35.
Die Abgasleitung 31 ist von einem Wassermantel 47 umgeben, welcher der Kühlung der Leitung 31 dient und, wie gesagt, Schwingungen dämpfen soll. Der Wassermantel ist begrenzt zwischen einer äußeren Wandung 49 einerseits und einer Zwischenwand 51 des Tragrohrs 25 a andererseits.The exhaust pipe 31 is surrounded by a water jacket 47, which is used to cool the pipe 31 and, as said, is intended to dampen vibrations. The water jacket is delimited between an outer wall 49 on the one hand and an intermediate wall 51 of the support tube 25 a on the other hand.
Der Wassermantel ist mit einer Wasserzufuhr ausgerüstet. In der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist die Wasserzufuhr von einem Staurohr 53 gebildet, das mit dem Mantel 47 kommuniziert und vom unteren Ende des Tragrohrs 25 a ausgeht. Das freie Ende des Staurohrs ist auf die Schiffsschraube 33 hin gerichtet, so daß durch den von der Schiffsschraube auf das sie umgebende Wasser ausgeübten Strahldruck eine Füllung des Wassermantels 47 stattfindet.The water jacket is equipped with a water supply. In the embodiment according to FIG. 1, the water supply is formed by a pitot tube 53, which is connected to the Jacket 47 communicates and starts from the lower end of the support tube 25 a. The free The end of the pitot tube is directed towards the propeller 33 so that by the a jet pressure exerted by the propeller on the surrounding water Filling of the water jacket 47 takes place.
Am oberen Ende, oberhalb des elastischen Lagerelements 37, ist die äußere Wandung 49 des Wassermantels mit einem überlauf versehen. Der überlauf ist in der Ausführungsform gemäß F i g. 1 von einer Öffnung 55 gebildet, die das den Wassermantel 47 verlassende Wasser ins Freie führt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein Kühlmittelumlauf in der Umgebung der Abgasleitung 31 gebildet ist und daß auch die Lagerelemente 37 und 43 gekühlt sind.At the upper end, above the elastic bearing element 37, the outer wall 49 of the water jacket is provided with an overflow. The overflow is in the embodiment according to FIG. 1 formed by an opening 55 which leads the water leaving the water jacket 47 to the outside. This arrangement has the advantage that a coolant circulation is formed in the vicinity of the exhaust pipe 31 and that the bearing elements 37 and 43 are also cooled.
In der in F i g. 2 dargestellten Konstruktion erkennt man auch wieder ein Tragrohr 225 a und eine Motorbaugruppe 223; diese sind durch eine schwingungsdämpfende elastischen Schicht 259, 260 miteinander verbunden.In the in F i g. The construction shown in FIG. 2 can also be seen again a support tube 225 a and a motor assembly 223; these are connected to one another by a vibration-damping elastic layer 259, 260.
Im Tragrohr 225 a ist bei dieser Ausführungsform als Teil des Kühlsystems eine herkömmliche Wasserpumpe 261 eingebaut, welche Kühlwasser dem Kühlsystem des Motors 227 zuführt und in den Kühlwasserkreislauf über eine Saugleitung 263, eine Druckleitung 265 und eine Rücklaufleitung 267 eingeschlossen ist. Die Druckleitung 265 und die Rücklaufleitung 267 führen durch die elastische Schicht 260 hindurch.In this embodiment, a conventional water pump 261 is built into the support tube 225 a as part of the cooling system, which supplies cooling water to the cooling system of the motor 227 and is included in the cooling water circuit via a suction line 263, a pressure line 265 and a return line 267 . The pressure line 265 and the return line 267 lead through the elastic layer 260 .
Wie auch in den bereits beschriebenen Ausführungsformen enthält in der Ausführungsform der F i g. 2 das Tragrohr 225 a einen Abgaskanal 231, gebildet von einem Rohr 235, welches an seinem oberen und seinem unteren Ende durch elastische Lagerelemente 237 und 243 festgehalten ist. Das elastische Lagerelement 243 ist an dem Tragrohr 225 a befestigt. Das Lagerelement 237 dagegen stellt bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 einen Teil der elastischen Schicht 260 dar, die als schwingungsdämpfend zwischen die Motorbaugruppe und das Tragrohr 225 a eingeschlossen ist. Die elastische Schicht weist eine Öffnung 269 für die Abgase auf. In der Umgebung dieses Durchbruchs ist an der Unterseite der Schicht eine Einsenkung 271 vorgesehen, die einen Sitz für das obere Ende des Rohrs 235 darstellt. Die elastische Schicht 260 kann im Grenzbereich zum Abgasstrom in beliebiger Weise gekühlt werden.As in the embodiments already described, in the embodiment of FIG. 2, the support tube 225 a an exhaust gas duct 231, formed by a tube 235, which is held at its upper and lower ends by elastic bearing elements 237 and 243 . The elastic bearing element 243 is attached to the support tube 225 a . The bearing element 237, on the other hand, in the embodiment according to FIG. 2 represents a part of the elastic layer 260 , which is included as a vibration-damping between the motor assembly and the support tube 225 a . The elastic layer has an opening 269 for the exhaust gases. In the vicinity of this opening, a depression 271 is provided on the underside of the layer, which represents a seat for the upper end of the tube 235 . The elastic layer 260 can be cooled in any way in the border area to the exhaust gas flow.
Die untere Befestigungsplatte 273 der schwingungsdämpfenden Schicht 259, 260 zeigt eine Öffnung 275, die so bemessen ist, daß keine Berührung zwischen dieser Platte und dem Rohr 235 eintreten kann.The lower fastening plate 273 of the vibration-damping layer 259, 260 shows an opening 275 which is dimensioned so that no contact between this plate and the tube 235 can occur.
Wie auch in den anderen Ausführungsformen ist die Abgasleitung 231 von einem Wassermantel 247 umgeben, der durch die Außenwand 249 und die Zwischenwand 251 des Tragrohrs 225 a gebildet ist. Zusätzlich zu den Ausführungsformen der F i g. 1 ist in der Ausführungsform der F i g. 2 eine Vorkehrung für einen Leerlaufauspuff gebildet. Zu diesem Zweck ist ein Abgasdurchströmbecken 277 mit einem überfall 255 vorgesehen; das Abgasdurchströmbecken 277 kommuniziert unterhalb des Überfalls 255 mit dem Wassermantel 247 vermittels einer Öffnung 279 in der Wand 259. Oberhalb des normalen Wasserspiegels in dem Wassermantel 247 weist das Rohr 235 ein Loch 281 auf, das im Leerlauf die Abgase in den Wassermantel 247 und von diesem durch den Durchbruch 279 in das Abgasdurchströmbecken 277 und von hier schließlich ins Freie gelangen läßt.As in the other embodiments, the exhaust pipe 231 is surrounded by a water jacket 247 which is formed by the outer wall 249 and the intermediate wall 251 of the support tube 225 a . In addition to the embodiments of FIGS. 1 is in the embodiment of FIG. 2 made provision for an idle exhaust. For this purpose, an exhaust gas through-flow basin 277 with an overflow 255 is provided; The exhaust gas through-flow basin 277 communicates below the overflow 255 with the water jacket 247 by means of an opening 279 in the wall 259. Above the normal water level in the water jacket 247 , the pipe 235 has a hole 281 which, when idling, the exhaust gases into the water jacket 247 and from this can pass through the opening 279 in the exhaust gas flow basin 277 and from here finally into the open.
Wie auch bei den anderen Ausführungsformen sind Vorkehrungen getroffen, um Wasser in den Wassermantel ein und von diesem fort zu leiten. In der Ausführungsform der F i g. 2 wird das Wasser durch eine Abzweigung 283 der Druckleitung 265 zum Wassermantel 247 zugeleitet; diese Zweigleitung hat einen verhältnismäßig geringen Querschnitt verglichen mit dem Querschnitt der Druckleitung 265; dadurch wird sichergestellt, daß noch genügend Wasser in den Kühlmantel des Motors fließt.As with the other embodiments, provisions are made to direct water into and away from the water jacket. In the embodiment of FIG. 2 the water is fed through a branch 283 of the pressure line 265 to the water jacket 247; this branch line has a relatively small cross section compared to the cross section of the pressure line 265; this ensures that enough water still flows into the cooling jacket of the motor.
Die Einleitung von Wasser aus dem Wassermantel 247 in die Abgasleitung 231 bewirkt eine weitere Verbesserung der Laufruhe. Man erkennt ein an dem Rohr 235 befestigtes Winkelrohr 287, das den Wassermantel 247 mit dem Innenraum der Abgasleitung 231 verbindet. Der Schenkel 289 des Winkelrohrs ist so gelegt, daß er den Normalwasserstand in dem Wassermantel 247 bestimmt, und zwar unterhalb des überfalls 255, jedoch oberhalb der Öffnung 279. Es bleibt somit stets ein Wasserstand über der Öffnung 279 erhalten, durch den im Leerlauf die Abgase hindurchströmen müssen. Für den Fall, daß das Rohr 287 blockiert werden sollte, läuft das Wasser aus dem Wassermantel 247 durch die Öffnung 279, das Abgasdurchströmbecken 277 und den überlauf 255 ab.The introduction of water from the water jacket 247 into the exhaust pipe 231 further improves the smoothness of the operation. An angled pipe 287 fastened to pipe 235 can be seen, which connects the water jacket 247 to the interior of the exhaust pipe 231 . The leg 289 of the angled pipe is placed so that it determines the normal water level in the water jacket 247 , below the overflow 255, but above the opening 279. There is thus always a water level above the opening 279 , through which the exhaust gases are idle must flow through. In the event that the pipe 287 should be blocked, the water runs out of the water jacket 247 through the opening 279, the exhaust gas flow-through basin 277 and the overflow 255 .
Während der Außenbordmotor 211 in F i g. 2 mit einem Rücklaufkühlsystem ausgestattet ist, ist es auch denkbar, die Kühlung im Bereich der Abgasdurchtrittsöffnung 269 auf andere Weise vorzunehmen.While the outboard motor 211 in FIG. 2 is equipped with a return cooling system, it is also conceivable to carry out the cooling in the region of the exhaust gas passage opening 269 in a different way.
Die elastische Lagerung der Abgasleitung und die Ausbildung des Leerlaufauspuffs gehören nicht zum Gegenstand der Erfindung.The elastic mounting of the exhaust pipe and the formation of the idle exhaust do not belong to the subject of the invention.
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