DE2549425A1

DE2549425A1 - Verbrennungsmotor, insbesondere aussenbordmotor

Info

Publication number: DE2549425A1
Application number: DE19752549425
Authority: DE
Inventors: Eugene R Hackbarth; George E Miller; H Norman Petersen; John D Sheldon; Iii Harry M Ward
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1974-11-04
Filing date: 1975-11-04
Publication date: 1976-05-13
Also published as: SE423123B; JPS5179827A; CA1046879A; SE7512286L; IT1051598B; US3946697A

Description

Pntc^n

Dip!. Ir". 11. V-; :<~or.n, Dipl. PIv/ν Dr. K. Fincke

Dipl. Ins. F- "·.. ;V:Lk:m::n. C¹Pl- Chcrn. B. Huber

" 8 Müiithen 80, Mohlstraße 22

OUTBOARD MARINE CORPORATION

100 Seahorse Drive

Waukegan, Illinois 60085, V.St.A.

Verbrennungsmotor, insbesondere Außenbordmotor

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem Motorblock und einer von einer ersten Wandung des Motorblocks abgegrenzten Brennkammer. Die Erfindung betrifft insbesondere das Abgassystem und dessen besondere Anordnung eines Außenbordmotors.

Herkömmliche Motoren der vorgenannten Art weisen den Nachteil auf, daß die von ihnen in die Atmosphäre austretenden Abgase eine hohe Konzentration von unverbrannten Abgasbestandteilen enthalten.

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Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen Motor der vorgenannten Art derart zu verbessern, daß durch eine erleichterte Verbrennung die Konzentration der von dem Motor in die Atmosphäre austretenden unverbrannten Abgasbestandteile verringert wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Verbrennungsmotor mit einem Motorblock und einer von einer ersten Wandung des Motorblocks abgegrenzten Brennkammer vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch eine zweite Wandung mit einer Bohrung, deren erster Teil sich an die Brennkammer anschließt und die einen zweiten Teil mit einem größeren Durchmesser aufweist, der gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist, und durch ein längliches Leitungsrohr aus wärmebeständigem Material, welches zur Aufnahme der heißen Verbrennungsgase über den ersten Bohrungsteil an die Brennkammer angeschlossen ist, wobei das Leitungsrohr von der zweiten Wandung umschlossen und an in Längsrichtung des Leitungsrohres im Abstand angeordneten Stellen abgestützt ist und sich innerhalb des zweiten Bohrungsteiles zwischen den Abstützstellen im Abstand zu der zweiten Wandung erstreckt, so daß zwischen dem Leitungsrohr und dem Motorblock ein durch die Abstützung abgegrenzter Luftraum gebildet ist, welcher den Wärmeübergang von dem Leitungsrohr auf den Motorblock verringert.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Motorblock eine dritte Wandung aufweist, welche einen die zweite Wandung kühlenden Wassermantel begrenzt.

Gemäß der Erfindung wird ferner ein Außenbordmotor mit einer Antriebsvorrichtung, einem Antriebswellengehäuse und

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einem am unteren Teil des Antriebswellengehäuses angeordneten Getriebegehäuse vorgeschlagen, in welchem eine eine Schraube tragende Schraubenwelle drehbar gelagert ist, wobei der Außenbordmotor erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Antriebswellengehäuse einen normalerweise unter Wasser gelegenen Abgasauslaß aufweist, daß die Antriebsvorrichtung einen Motorblock mit einer eine Brennkammer abgrenzenden ersten Wandung und einer zweiten Wandung mit einer Bohrung aufweist, deren erster Teil sich an die Brennkammer anschließt und die einen zweiten Teil mit einem größeren Durchmesser aufweist, der gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist, und daß ein längliches Leitungsrohr aus wärmebeständigem Material vorgesehen ist, welches zur Aufnahme der heißen Verbrennungsgase über den ersten Bohrungsteil an die Brennkammer angeschlossen ist, wobei das Leitungsrohr von der zweiten Wandung umschlossen und an in Längsrichtung des Leitungsrohres im Abstand angeordneten Stellen abgestützt ist und sich innerhalb des zweiten Bohrungsteiles zwischen den Abstützstellen im Abstand zu der zweiten Wandung erstreckt, so daß zwischen dem Leitungsrohr und dem Motorblock ein durch die Abstützung abgegrenzter Luftraum gebildet ist, v/elcher den Wärmeübergang von dem Leitungsrohr auf den Motorblock verringert.

Dabei kann in vorteilhafter Weiterer Ausgestaltung des Ge-gestandes der Erfindung vorgesehen sein, daß der Motorblock des Außenbordmotors eine dritte Wandung aufweist, welche einen die zweite Wandung kühlenden Wassermantel begrenzt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann das Abgasleitungsrohr des Außenbordmotors einen horizontalen Abschnitt und einen vertikalen Abschnitt aufweisen, und es kann vorgesehen sein, daß ein erster Luftraum den horizontalen Abschnitt umgreift und daß die zweite Wandung einen den vertikalen Abschnitt abstützenden Teil aufweist, welcher einen

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zweiten den vertikalen Abschnitt des Abgasleitungsrohres umgreifenden Luftraum abgrenzt.

Gemäß der Erfindung wird in vorteilhafter Weise vorgeschlagen, daß eine aus einem wärmebeständigem Werkstoff hergestellte Abgasleitung von einer abgeschlossenen Lufttasche umgriffen wird, die sich an die Brennkammer anschließt, so daß der Wärmeübergang von der Abgasleitung an die Gehäuseteile verringert wird und dadurch die Verbrennung der unverbrannten Abgasbestandteile des aus der Brennkammer austretenden Abgases in der Abgasleitung verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner in vorteilhafter Weise ein Außenbordmotor vorgeschlagen, bei welchem das Abgas unter der Wasseroberfläche austritt und der eine Abgasleitung besitzt, die aus einem wärmebeständigem Werkstoff hergestellt ist und an die Brennkammer und den Unterwasserauslaß angeschlossen ist und welche sich durch eine oder mehrere in dem Motorblock angeordnete Lufttaschen erstreckt, die relativ nahe der Brennkammer angeordnet sind, so daß der Wärmeübergang von der Abgasleitung an die umliegenden Gehäuseteile verringert wird und dadurch die Verbrennung von unverbrannten Abgasbestandteilen des aus der Brennkammer austretenden Abgases verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird schließlich in vorteilhafter Weise ein Außenbordmotor vorgeschlagen, dessen Abgasleitung einin einer abgeschlossener Lufttasche angeordnetes winkelförmiges Knie besitzt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

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Fig.1 eine schematische Seitenansicht des erfinchingsgemäßen Außenbordmotors, wobei einige Teile weggebrochen sind;

Fig.2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des in der Fig. 1 gezeigten Außenbordmotors und

Fig.3 eine Teilschnittansicht entlang der Linie 3-3 nach Fig.2.

Der in der Zeichnung dargestellte Außenbordmotor besitzt eine Antriebsvorrichtung 11 und eine Einrichtung 13, mit welcher der Außenbordmotor an einem Boot derart befestigbar ist, daß er in einer senkrechten Ebene geschwenkt werden kann und relativ zum Boot eine horizontale Steuerbewegung ausführen kann.

Die Antriebsvorrichtung 11 besitzt ein senkrechtes Antriebswellengehäuse 15, an dessen unterem Ende ein Getriebegehäuse 17 befestigt ist, in dem seinerseits eine Schraubenwelle 19 mit einer daran befestigten Schraube 21 drehbar gelagert ist.

Am oberen Ende des Antrxebswellengehäuses 15 ist ein Motor 23 starr befestigt, der einen Motorblock 25 mit eine Brennkammer umgrenzenden Wandungen aufweist, wobei sich in der Brennkammer 27 ein nicht dargestellter Kolben hin-und herbewegt, der die Antriebswelle in eine Drehbewegung versetzt.

Der Motorblock 25 weist ferner eine zweite Wandung auf, in

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welcher sich eine horizontale Bohrung 29 befindet, die mit der Brennkammer 27 in Verbindung steht und einen Abgasauslaß 31 bildet, durch welchen die Verbrennungsabgase abgeführt werden.

Die horizontale Bohrung 29 besitzt einen ersten sich an die Brennkammer 27 anschließenden Teil 33 und einen vergrößerten zweiten Teil 35 mit einer ersten Senkbohrung 37, welche sich an den ersten Bohrungsteil 33 anschließt, sowie einer zweiten Senkbohrung 39, welche einen größeren Durchmesser aufweist als die erste Senkbohrung 37. An die zweite Senkbohrung 39 schließt sich eine dritte Senkbohrung 41 an, die einen noch größeren Durchmesser besitzt und bis zur Außenseite des Motorblockes 25 reicht und welche zur Aufnahme eines Verschlusses 43 dient, der die Bohrung 29 gegenüber der Atmosphäre abdichtet.

An den ersten Bohrungsteil 33 schließt sich eine Auspuffleitung 51 an, welche aus einem wärmebeständigen Werkstoff, wie z.B. aus rostfreiem Stahl, hergestellt ist und einen horizontalen Abschnitt 53 aufweist, der mit einem Festsitz in die erste Senkbohrung 37 eingepaßt ist. Die Innenabmessungen des horizontalen Auspuffleitungsabschnittes 53 entsprechen vorzugsweise annähernd den Innenabmessungen des ersten Bohrungsteiles 33, so daß eine störungsfreie Abgasausströmung aus dem ersten Bohrungsteil 33 in die Auspuffleitung 51 gewährleistet wird. Außerdem erstreckt sich der horizontale AuspuffIeitungsabschnitt 53 in die zweite Senkbohrung 39 hinein, wobei die Wandung der Auspuffleitung einen Abstand zu der Wandung der zweiten Senkbohrung 39 aufweist und von am Umfang verteilt angeordneten Rippen 54 der zweiten Wandung getragen wird, welche sich axial in die Bohrung hinein erstrecken und gegen den

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horizontalen Auspuffleitungsabschnitt 53 anliegen. Da die Auspuffgase vorzugsweise unter Wasser austreten sollen, läuft der horizontale Auspuffleitungsabschnitt 53 in ein äußeres, unter einem Winkel von 45° angeordnetes Ende 55 aus, an welches ein senkrechter Auspuffleitungsabschnitt 57 angeschlossen ist, worauf später noch eingegangen wird.

Zur Erleichterung der Montage des senkrechten Auspuffleitung sabschnittes 57 weist der Motorblock 25 eine dritte Wandung auf, in welcher eine zweite oder senkrechte Bohrung 61 angeordnet ist, die die zweite Senkbohrung 39 des zweiten Bohrungsteiles 35 der horizontalen Bohrung 29 schneidet und in eine horizontale Stirnfläche 63 des Motorblockes 25 ausläuft. Die zweite oder senkrechte Bohrung 61 weist einen oberen Bohrungsteil 65 und einen daran angrenzenden Bohrungsteil 67 auf, der einen größeren Durchmesser als der obere Bohrungsteil 65 besitzt und in die horizontale Stirnfläche 63 mündet.

An die Stirnfläche 63 des Motorblocks 25 ist entweder ein Teil des Antriebswellengehäuses 15 oder ein anderes Teil 71 angeschlossen, welches zwischen den Motorblock 25 und das Antriebswellengehäuse 15 eingesetzt ist und eine dritte senkrechte Bohrung 73 aufweist, die mit dem oberen Bohrungsteil 65 der zweiten senkrechten Bohrung 61 fluchtet und im. wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzt.

In die fluchtenden Bohrungen 61 und 73 des Motorblocks 25 und des Teiles 71 greift der senkrechte Auspuffleitungsabschnitt 57 ein, welcher an seinem oberen Ende 75 unter einem Winkel von 45° abgeschrägt ist, so daß er gegen das äußere Ende 55 des horizontalen Auspuffleitungsabschnittes 53 anliegt und den Auspuffleitungsabschnitt verlängert, so daß

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die Auspuffleitung in einem rechten Winkel verläuft.

Der obere Bohrungsteil 65 der zweiten senkrechten Bohrung 61 umschließt den senkrecht verlaufenden Abgasleitungsabschnitt 57 an seinem ganzen Umfang, so daß in dem Motorblock 25 ein oberer Totluftraum 81, eine Lufttasche oder ein Hohlraum gebildet wird, der den horizontalen Auspuffleitungsabschnitt 53 umgreift.

Ferner umschließt die Wandung der Bohrung 73 des Teiles 71 den senkrechten Auspuffleitungsabschnitt 57, so daß von dem vergrößerten Bohrungsteil 67 ein unterer Totluftraum, eine Lufttasche oder ein Hohlraum 83 gebildet wird, welcher den senkrechten Auspuffleitungsabschnitt 57 umgreift. Vorzugsweise sind die aneinander angrenzenden Ränder der oberen Bohrung 67 und des Motorblocks 25 und der unteren Bohrung 73 des Teiles 71 im Bereich der Stirnfläche 63 angefast, und der senkrechte Auspuffleitungsabschnitt 57 besitzt einen nach außen greifenden Walzring 85, der eine nach unten gerichtete Bewegung des Auspuffleitungsabschnittes 57 verhindert und dafür sorgt, daß die Abschnittenden 55 und 75 stets miteinander verbunden sind.

Am unteren Ende ist die Auspuffleitung 51 über eine geeignete Leitung. 87 mit einem Unterwasserabgasauslaß 89 verbunden, wie z.B. mit dem dargestellten Rüssel oder einem in der Nabe einer Schraube angeordneten nicht dargestellten Abgasauslaß. Es kann auch vorgesehen sein, daß der untere Teil der Auspuffleitung 51 und die Leitung 87 innerhalb des Antriebswellengehäuses 15 mit einem Wassermantel umgeben sind, wie dies z.B. in der US-PS 3 198 162 beschrieben ist.

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In dem Motorblock 25 ist ferner ein durch eine Wandung abgeteilter Wassermantel 91 vorgesehen, mit welchem die Wandungen der horizontalen und vertikalen Bohrungen 29 bzw. 61 gekühlt werden.

Gemäß der Erfindung wird also eine sich an die Brennkammer anschließende Abgasleitung vorgeschlagen, die aus einem wärmebeständigen Werkstoff besteht und zum Teil von einem Luftmantel mit stehender Luft oder einem luftleeren Raum umschlossen wird (entweder von der Lufttasche 81 und/oder der Lufttasche 83), so daß der Wärmeübergang zu den angrenzenden Wandungen des Motorblockes, 25 verringert wird, wobei diese Wandungen ihrerseits zur Vermeidung einer Überhitzung wassergekühlt sind. Infolgedessen wird die Wärme hauptsächlich nur über die Auspuffleitung 51 abgeführt, ohne daß die Wandungen des ,Motorblockes 25 überhitzt werden.

Obwohl gezeigt und ausgeführt wurde, daß die erfindungsgemäße Konstruktion zwei Lufttaschen 81 und 83 aufweist, ist die Erfindung auf die Anordnung von zwei Lufttaschen nicht begrenzt, sondern es können auch Konstruktionen mit einer einzigen Lufttasche vorgesehen sein.

Ferner ist die Verwendung der Lufttasche auch nicht auf Konstruktionen mit rechteckigen Abgasleitungen beschränkt,, sondern es kann auch vorgesehen sein, daß die Lufttasche eine gerade Abgasleitung umschließt.

Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, mit welchen in den sich an die Brennkammer anschließenden Bereich der Abgasleitung Verbrennungsluft gefördert wird, so daß die Verbrennung der brennbaren Bestandteile der Abgase erleichtert wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verbrennungsmotor mit einem Motorblock und einer von einer ersten Wandung des Motorblocks abgegrenzten Brennkammer, gekennzeichnet durch eine zweite Wandung mit einer Bohrung (29) , deren erster Teil (33) sich an die Brennkammer (27) anschließt und die einen zweiten Teil (35) mit einem größeren Durchmesser aufweist, der gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist, und durch ein längliches Leitungsrohr (51) aus wärmebeständigem Material, welches zur Aufnahme der heißen Verbrennungsgase über den ersten Bohrungsteil an die Brennkammer angeschlossen ist, wobei das Leitungsrohr von der zweiten Wandung umschlossen und an in Längsrichtung des Leitungsrohres im Abstand angeordneten Stellen abgestützt ist und sich innerhalb des zweiten Bohrungsteiles zwischen den Abstützstellen im Abstand zu der zweiten Wandung erstreckt, so daß zwischen dem Leitungsrohr und dem Motorblock (25) ein durch die Abstützung abgegrenzter Luftraum (81, 83) gebildet ist, welcher den Wärmeübergang von dem Leitungsrohr auf den Motorblock verringert.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Motorblock (25) eine dritte Wandung aufweist, welche einen die zweite Wandung (39) kühlenden Wassermantel (91) begrenzt.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitungsrohr (51) einen horizontalen Abschnitt (53) und einen vertikalen Abschnitt (57) aufweist, daß ein erster Luftraum (81) den horizontalen Abschnitt umgreift, daß die zweite Wandung einen .

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den vertikalen Abschnitt abstützenden Teil (71) aufweist, welcher einen zweiten den vertikalen Abschnitt umgreifenden Luftraum (83) abgrenzt.

4. Außenbordmotor mit einer Antriebsvorrichtung, einem Antriebswellengehäuse und einem am unteren Ende des Antriebswellengehäuses angeordneten Getriebegehäuse, in welchem eine die Schraube tragende Schraubenwelle drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebswellengehäuse (15) einen normalerweise unter Wasser gelegenen Abgasauslaß (89) aufweist, daß die Antriebsvorrichtung (10) einen Motorblock (25) mit einer eine Brennkammer (27) abgrenzenden ersten Wandung und einer zweiten Wandung mit einer Bohrung (29) aufweist, deren erster Teil (33) sich an die Brennkammer

(27) anschließt und die einen zweiten Teil (35) mit einem größeren Durchmesser aufweist, der gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist, und daß ein längliches Leitungsrohr (51) aus wärmebeständigem Material vorgesehen ist, welches zur Aufnahme der heißen Verbrennungsgase über den ersten Bohrungsteil an die Brennkammer angeschlossen ist, wobei das Leitungsrohr von der zweiten Wandung umschlossen und an in Längsrichtung des Leitungsrohres im Abstand angeordneten Stellen abgestützt ist und sich innerhalb des zweiten Bohrungsteiles zwischen den Abstützstellen im Abstand zu der zweiten Wandung erstreckt, so daß zwischen dem Leitungsrohr und dem Motorblock (25) ein durch die Abstützung abgegrenzter Luftraum (81, 83) gebildet ist, welcher den Wärmeübergang von dem Leitungsrohr auf den Motorblock verringert.

5. Außenbordmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Motorblock (25) eine dritte

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Wandung aufweist, welche einen die zweite Wandung (39) kühlenden Wassermantel (91) begrenzt.

6. Außenbordmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitungsrohr (51) einen horizontalen Abschnitt (53) und einen vertikalen Abschnitt (57) aufweist, daß ein erster Luftraum (81) den horizontalen Abschnitt umgreift, daß die zweite Wandung einen den vertikalen Abschnitt abstützenden Teil (71) aufweist, welcher einen zweiten den vertikalen Abschnitt umgreifenden Luftraum (83) abgrenzt.

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