DE3110367C2 - Aussenbordmotor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Außenbordmotor, umfassend eine
Brennkraftmaschine mit einem Motorblock, der einen oder mehrere
Zylinder umfaßt, deren jeder eine Ausgangsöffnung aufweist,
eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Antriebswelle, die
in einem Antriebswellengehäuse aufgenommen ist, welches an
seinem unteren, von der Brennkraftmaschine abgewandten Ende
einen Auspuffauslaß aufweist und an diesem Ende einen mit der
Antriebswelle verbundenen Propeller drehbar hält, und eine in
dem Antriebswellengehäuse angeordnete abgestimmte Auspuffanlage
mit einem ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisenden
ersten Abschnitt, der an seinem ersten Ende mit der Auslaßöff
nung wenigstens eines Zylinders verbunden ist und an seinem
zweiten Ende einen mit dem Auspuffauslaß in Verbindung stehen
den Abgasauslaß aufweist, und mit einem zweiten Abschnitt, der
an einem Ende mit dem zweiten Ende des ersten Abschnitts ver
bunden ist und der bezüglich des ersten Abschnitts zurückgefal
tet verläuft, wobei der Querschnitt des ersten Abschnitts in
Richtung seines zweiten Endes zunimmt.
Ein Außenbordmotor der vorstehend genannten Art ist aus der
US-A-3,695,238 bekannt. Das Auspuffsystem dieses bekannten
Außenbordmotors weist zwei zu einem U-förmigen Laufwegkanal für
Abgasdruckimpulse zusammengefaßte Abschnitte auf. An den ab
stehenden Schenkelenden des U-förmigen Laufwegkanals ist jeder
der beiden Abschnitte mit den Auslaßschlitzen jeweils eines
Zylinders verbunden. Der bei dem Arbeitshub eines der Zylinder
an dessen Auslaßschlitzen freigegebene Druckimpuls durchläuft
den U-förmigen Kanal und wird von dem Kolben des anderen Zylin
ders zurückreflektiert, wenn dessen Auslaßschlitze von dem be
treffenden Kolben geschlossen sind. Der reflektierte Druckim
puls erreicht den Auslaßschlitz des Ausgangszylinders unmittel
bar bevor dessen Kolben die betreffenden Auslaßschlitze während
des Kompressionshubs verschließt, um so eine zusätzliche Ver
dichtung des unverbrannten Gemisches in dem betreffenden Zylin
der zu erreichen. Der U-förmige Kanal dient ferner zur Führung
von Unterdruckwellen oder Verdünnungswellen, die von den Expan
sionsbereichen des Auspuffsystems reflektiert werden und das
Ausbringen von Abgas aus den Zylindern erleichtern. Bei dem
bekannten Außenbordmotor erfolgt somit, ausgehend von beiden
Schenkelenden des U-förmigen Kanals, eine wechselseitige Benut
zung des Auspuffsystems durch die Zylinder. Eine einwandfreie
Funktion mit gleichen Verhältnissen für beide Zylinder setzt
bei dem bekannten Außenbordmotor voraus, daß das Auspuffsystem
im wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist und daß die Schenkel
des U-förmigen Kanals mit zunehmendem Abstand von deren zylin
derseitigen Enden einen zunehmenden Querschnitt aufweisen,
wobei im Bereich der Verbindungsstelle der Schenkel der Ab
gasauslaß vorgesehen ist. Hierdurch werden die Gestaltungs
möglichkeiten des Auspuffsystems und damit die Möglichkeiten
der Abgasabstimmung jedoch beschränkt. So ist es beispielsweise
bei derartigen im wesentlichen symmetrischen Auspuffsystemen
nicht möglich, den Druckimpuls-Führungskanal über mehr als
seine halbe Länge mit sich allmählich vergrößerndem Querschnitt
und somit als Expansionsbereich auszubilden, um die Zeitdauer
der Verdünnungsphasen gegenüber den Kompressionsimpulsen ent
sprechend lang zu machen, um eine effizientere Spülung der
betreffenden Zylinder zu erreichen.
Aus der US-A-3,842,599 ist ein abgestimmtes Auspuffsystem für
einen Zweitaktmotor bekannt, das einen nichtsymmetrischen,
gefaltet verlaufenden Druckimpuls-Führungskanal aufweist. Der
Druckimpuls-Führungskanal weist einen an der Auslaßöffnung eines
Einzelzylinders angeschlossenen, im wesentlichen L-förmig ge
krümmten Expansionsabschnitt mit sich zunehmend vergrößerndem
Querschnitt - und einen an dem vom Zylinder entfernten Ende des
Expansionsabschnitts angeschlossenen und im wesentlichen um
180° zurückgefalteten Kompressionsabschnitt auf, der sich ko
nisch verjüngt und ein geschlossenes Ende hat. Im Bereich des
Übergangs zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Kompres
sionsabschnitt ist ein Abgasauslaß vorgesehen, der in eine den
Druckimpuls-Führungskanal umschließende Kammer mündet, welche
ihrerseits ein Auspuffauslaß hat. Der L-förmige Expansions
abschnitt mit sich zunehmend vergrößerndem Querschnitt kann
gemäß der US-A-3,842,599 eine andere Länge haben, als der sich
konisch verjüngende Kompressionsabschnitt, um auf diese Weise
dem Arbeitszyklus des Zweitaktmotors insbesondere hinsichtlich
der jeweiligen Dauer zeitlich besser angepaßte Unterdruckphasen
und Druckimpulsphasen zu erhalten. Die konkrete Bauform des
Auspuffsystems nach der US-A-3,842,599 mit dem Übergang vom
Expansionsabschnitt zum Kompressionsabschnitt an der Stelle des
Abgasauslasses setzt den Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich des
Verhältnisses der Längen des Expansionsabschnitts und des Kom
pressionsabschnitts Grenzen, wenn zusätzlich kompakte Abmessun
gen des Auspuffsystems gefordert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
abgestimmte Auspuffanlage zur Verbesserung der Füllung der
Zylinder von Außenbordmotoren bereit zustellen, die an Motoren
beliebiger Zylinderzahlen anpaßbar ist und einen geringen
Bauraum erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß der erste Abschnitt an seinem ersten Ende mit den Auslaß
öffnungen aller Zylinder verbunden ist, daß der Querschnitt des
zweiten Abschnitts mit zunehmendem Abstand von dem zweiten Ende
des ersten Abschnitts zunimmt, so daß die aus erstem und zwei
tem Abschnitt gebildete Passage einen im wesentlichen kontinu
ierlich zunehmenden Querschnitt besitzt, und daß an dem anderen
Ende des zweiten Abschnitts ein dritter Abschnitt angeschlossen
ist, der ein geschlossenes Ende hat und gegenüber dem zweiten
Abschnitt zurückgefaltet verläuft.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der abgestimmten Auspuffanlage
ermöglicht es, bei den gegebenen baulichen Beschränkungen bei
Außenbordmotoren eine möglichst lange Passage des aus mehreren
Kanalabschnitten bestehenden Abgassystems mit zunehmendem Quer
schnitt vorzusehen, um eine möglichst lange Verweilzeit der Un
terdruckwellen an der Auslaßöffnung der Zylinder zu erhalten
und somit die Füllung der Zylinder zu verbessern. Eine Beson
derheit der Auspuffanlage des erfindungsgemäßen Außenbordmotors
liegt darin, daß auch der zurückgefaltete zweite Abschnitt
einen Teil der Passage mit zunehmendem Querschnitt bildet, so
daß sich diese Passage noch weit über die Stelle hinaus er
strecken kann, an der der Abgasauslaß vorgesehen ist.
Vorzugsweise weist wenigstens ein Teil des dritten Abschnitts
einen Querschnitt auf, der in Richtung auf das geschlossene
Ende abnimmt. Diese Maßnahme dient insbesondere dazu, auch die
Verweildauer der reflektierten Abgas-Druckimpulse an der Aus
laßöffnung der Zylinder optimal vorzugeben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach
stehend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Außenbordmotors nach der
Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößert dargestellte Schnittansicht eines
Teils der Brennkraftmaschine des in Fig. 1 gezeigten
Außenbordmotors
Fig. 3 eine vergrößerte, geschnittene Ansicht längs
der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte, geschnittene Ansicht von
einer im Außenbordmotor nach Fig. 1
gefalteten Abgaspassage,
Fig. 5 eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt
linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt
linie 6-6 in Fig. 4,
Fig. 7 eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt
linie 7-7 in Fig. 4,
Fig. 8 eine geschnittene Ansicht längs der Schnitt
linie 8-8 in Fig. 4, und
Fig. 9 und 10 perspektivische Ansichten von der in Fig. 4
gezeigten Abgasexpansionskammer.
Nach Fig. 1 umfaßt der Außenbordmotor 10 einen Triebwerks
kopf 12 und eine untere Einheit 14, die den Triebwerks
kopf 12 trägt und ein mit dem Kopf verbundenes Antriebswellenge
häuse 16 für die Antriebswelle aufweist. Die untere Ein
heit 14 enthält ferner ein Getriebegehäuse 18, das am
unteren Ende des Antriebswellengehäuse 16 angeordnet ist. Eine
Antiventilationsplatte 20 ist an einer herkömmlichen Stelle
oberhalb des Getriebegehäuses 18 vorgesehen. Unter normalen
Betriebsbedingungen liegt die Antiventilationsplatte 20
in Höhe des Wasserspiegels oder etwas darunter. Der Außenbordmotor
10 umfaßt ferner einen Propeller 22, der am unteren Ende
der unteren Einheit 14 rückwärtig vom Getriebegehäuse 18
drehbar gehalten ist.
Der Triebwerkskopf 12 enthält, wie dargestellt, einen her
kömmlichen Zweitaktverbrennungsmotor 24 mit einem ersten
und zweiten Zylinder 26 bzw. 28 (Fig. 2 und 3), die mit
ersten und zweiten Auslaßöffnungen 30 bzw. 32 (Fig. 4)
versehen sind. Der Motor umfaßt ferner eine Einlaßöffnung
34 für das Kraftstoff/Luftgemisch am Kurbelgehäuse und eine
Transferpassage 36 an jedem Zylinder. Der Motor 24 enthält
erste und zweite Kolben 38 bzw. 40, die in den Zylindern 26
und 28 hin- und herbeweglich angeordnet und durch Pleuel
stangen 42 mit einer Kurbelwelle 44 verbunden sind. Die
Kurbelwelle 44 hat Kurbelwellenzapfen 46 und 48, die um
180° gegeneinander versetzt sind. Die Kurbelwelle 44 steht
in Antriebsverbindung mit der Antriebswelle 50 (Fig. 1), die
sich durch die untere Einheit 14 nach unten erstreckt und
die Propellerwelle 51 sowie den Propeller 22 über das in dem
Gehäuse 18 untergebrachte Getriebe 52 antreibt. Beim Be
trieb des Motors 24 werden die Auslaßöffnungen 30 und 32
nahe dem unteren Ende des Arbeitshubes freigegeben und
unmittelbar nach Beginn des Verdichtungshubes
geschlossen.
Ferner ist eine abgestimmte Auspuffanlage vorgesehen, die eine gefaltete
Expansionskammer oder Passage 58 aufweist, welche in dem Antriebs
wellengehäuse 16 untergebracht ist. Die gefaltete Passage
58 steht mit den Auslaßöffnungen 30 und 32 in Verbindung
und stellt eine abgestimmte Passage dar, die die positiven
Abgasdruckimpulse, die an den Auslaßöffnungen 30 und 32
entstehen und in die gefaltete Passage 58 bei geöffneten
Auslaßöffnungen hineingelangen, zurück zu den Auslaßöffnungen
unmittelbar vor dem Verdichtungshub des Motors reflektiert,
um auf diese Weise die Verdichtung des Kraftstoff/Luftge
misches in der Verbrennungskammer zu erhöhen. Des weiteren
bringt die abgestimmte Passage die Verdünnungswellen zu
den Motorauslaßöffnungen 30 bzw. 32 während der Spülphase zurück, was
die Motorspülung verbessert und den Wirkungsgrad erhöht.
Wenn die Auslaßöffnung von einem Zylinder während des
Arbeitshubes nicht bedeckt ist, werden an dessen Auslaß
öffnung positive Druckimpulse hervorgerufen, und diese
Druckimpulse laufen mit einer Geschwindigkeit annähernd
gleich der Schallgeschwindigkeit. Während des Zeitinter
valles, das beginnt, wenn eine Auslaßöffnung durch den
Kolben beim Arbeitshub freigegeben wird und hierdurch
die Druckimpulse entstehen, und kurz vor dem Schließen
der gleichen Auslaßöffnung durch den Kolben bei dessen
Bewegung auf den Zylinderkopf beim Verdichtungshub kann
der Druckimpuls reflektiert und zur Auslaßöffnung des
auslösenden Zylinders zurückgeführt werden, um das
Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer vorzuverdichten.
Diese Reflexion des Druckimpulses kann durch Vorsehen
von einer Kammer oder Passage bewirkt werden, die den Druck
impuls aufnimmt und eine Länge hat, die zu der gewünschten
Synchronisation der Reflexion der Druckimpulse zu der Be
wegung der Kolben bei einer vorbestimmten Motordrehzahl
führt.
Die gefaltete Passage 58 der Auspuffanlage ist am
besten in Fig. 4 zu sehen. Sie ist durch ein Auspuffgehäuse 60 definiert,
das in dem Antriebswellengehäuse 16 der unteren
Einheit 14 untergebracht ist und einen
ersten Passagenabschnitt 62 enthält, der sich nach unten
erstreckt und ein oberes, die von den Auslaßöffnungen
30 und 32 abgehenden Abgase aufnehmendes erstes Ende 64 und ein
unteres, zweites Ende 66 hat, das mit einem rohrförmigen Abgasauslaß 68
in Verbindung steht. Das Rohr 68 bewirkt eine abwärtsge
richtete Strömung des Abgases durch die untere Einheit 14,
wo das Abgas in herkömmlicher Weise durch die Propeller
nabe ausgestoßen wird. Die gefaltete Passage 58 umfaßt
ferner einen zweiten Abschnitt 72, der mit dem ersten Passagen
abschnitt 62 verbunden ist und sich nach oben erstreckt, sowie
einen nach unten sich erstreckenden dritten Passagenab
schnitt 74, der mit dem oberen Ende des zweiten Passagen
abschnittes 72 verbunden ist und an einer querliegenden
Endwand 76 endet. Die drei Abschnitte 62, 72 und 74 der
gefalteten Passage 58 sind so miteinander verbunden, daß
sie eine im wesentlichen durchgehende Passage mit aus
reichender Länge bilden, in der sich die positive Druck
welle von den Auslaßöffnungen 30 und 32 zur querliegenden
Endwand 76 des dritten Abschnittes 74 und dann zurück zu
den Auslaßöffnungen 30 und 32 in zeittaktmäßiger Beziehung
zum Öffnen und Schließen der Auslaßöffnungen fortpflanzt,
wenn der Motor bei einer Drehzahl läuft, wo ein maximaler
Wirkungsgrad gewünscht ist.
Das obere Ende 64 des ersten Passagenabschnittes 62 steht
mit beiden Auslaßöffnungen 30 und 32 in Verbindung
und leitet die von den Auslaßöffnungen 30 bzw. 32 abgehenden Abgase in einen
relativ geraden Abschnitt 78 ein, der sich zwischen
den gegenüberliegenden Enden 64 und 66 des ersten Passagenabschnittes 62
befindet. Der erste Passagenabschnitt 62 umfaßt ferner an
seinem unteren Ende einen erweiterten oder Expansionsabschnitt
80. Der Expansionsabschnitt 80 nimmt in Richtung
weg von den Auslaßöffnungen 30, 32 im Querschnitt zu, und, während
der erste Passagenabschnitt 62 einen rechteckförmigen Querschnitt
gemäß Fig. 5 bis 8 hat, entspricht die Querschnittszunahme
der Querschnittszunahme eines Konus
mit einem Winkel von 6 bis 8°. Das untere Ende des ersten
Passagenabschnittes 62 endet an einer querliegenden Endwand
82, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung der
Abgasströmung und zur Fortpflanzungsrichtung des Druckimpulses
liegt. Die querliegende Endwand 82 enthält eine Öffnung
84, die mit dem Abgasauslaß 68 in Verbindung steht.
Der zweite Passagenabschnitt 72 hat ein unteres Ende, das
über eine Öffnung 86 mit dem unteren Ende des ersten Passagen
abschnittes 62 verbunden ist. Das untere Ende des zweiten Abschnitts 72
hat eine Querschnittsfläche im wesentlichen gleich
der Querschnittsfläche des unteren endes der ersten Passage 62,
und die dazwischen befindliche Öffnung 86 hat ebenfalls einen
Querschnitt, der im wesentlichen gleich dem Querschnitt der
unteren Enden von erster und zweiter Passage 62 bzw. 72 ist, so daß
die durch das untere Ende des ersten Passagenabschnittes 62,
die Öffnung 86 und das untere Ende des zweiten Passagen
abschnittes 72 gebildete Passage annähernd eine kontinuierlich
zunehmende Querschnittsfläche aufweist. Die zweite Passage
72 erstreckt sich von der querliegenden Endwand 82 nach oben
und hat einen im wesentlichen kontinuierlich zunehmenden
Querschnitt in Richtung weg von der Endwand 82. Bei der ge
zeigten Konstruktion hat der zweite Passagenabschnitt eine
zunehmende Querschnittsfläche gleich der bei einem Konus,
der hinsichtlich seiner Querschnittsfläche unter einem Winkel
von etwa 9,6° zunimmt. Das obere Ende des zweiten Passagen
abschnittes 72 endet an einer oberen querliegenden Endwand 90,
die im wesentlichen parallel zur unteren querliegenden End
wand 82 verläuft.
Die gefaltete Passage 58 weist ferner den dritten Abschnitt
74 mit einem oberen Ende auf, das mit dem oberen Ende des
zweiten Passagenabschnittes 72 durch eine Öffnung 92 verbunden
ist. Wie bei der Öffnung 86 zwischen dem unteren Ende des
ersten Passagenabschnittes 62 und dem unteren Ende des zweiten
Passagenabschnittes 72 hat die Öffnung 92 zwischen dem zweiten
und dritten Passagenabschnitt 72 bzw. 74 eine Querschnittsfläche, die
im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des oberen
Endes des zweiten Passagenabschnittes 72 und der Querschnitts
fläche des oberen Endes des dritten Passagenabschnittes 74 ist.
Der dritte Passagenabschnitt 74 erstreckt sich von der oberen
querliegenden Endwand 90 nach unten und endet an der quer
liegenden Endwand 76, die wie dargestellt, zwischen der oberen
und unteren querliegenden Endwand 82 und 90 parallel zu diesen
Endwänden angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen der
Erfindung könnte die dritte Passage eine kürzere Länge haben,
so daß die Endwand 76 näher zur Endwand 90 zu liegen kommt.
Anders als der erste und zweite Passagenabschnitt 62 bzw. 72 verjüngt
sich das untere Ende des dritten Passagenabschnittes 74 im
Querschnitt in Richtung auf die querliegende Endwand 76.
Diese Verjüngung des dritten Passagenabschnittes 74 bewirkt
eine Initiierung der Reflexion der positiven Druckimpulse,
die von den Auslaßöffnungen 30 und 32 abgehen, wenn die
Druckimpulse in den dritten Passagenabschnitt 74 hineinge
langen und sich zur Endwand 76 fortpflanzen.
Wenn beim Betrieb der beschriebenen Ausführungsform der
Kolben 38 die Auslaßöffnung 30 beim Arbeitshub gemäß Fig.
3 freilegt, wird im oberen Ende 64 des ersten Passagenab
schnittes 62 ein scharfer positiver Impuls hervorgerufen,
der sich mit einer Geschwindigkeit annähernd gleich der
Schallgeschwindigkeit fortpflanzt. Obgleich die Auslaß
passage 58 zum Zwecke der Fortpflanzung der Druckimpulse umge
faltet ist, funktioniert sie in der gleichen Weise wie eine
gerade Passage und läuft der Druckimpuls nacheinander durch
den ersten Passagenabschnitt 62, den zweiten Passagenabschnitt
72 und wird durch die Verengung im dritten Passagenabschnitt 74
und an der querliegenden Endwand 76 reflektiert. Wenn der
Motor bei der vorbestimmten Drehzahl läuft, gelangt der reflek
tierte Druckimpuls zur Auslaßöffnung 30 kurz vor deren
Schließung durch den Kolben 38 beim Verdichtungshub zurück.
Das Anliegen des Druckimpulses an der Auslaßöffnung 30
während des Schließens der Öffnung durch den Kolben er
höht den Druck im Zylinder und damit die Verdichtung des
Kraftstoffluftgemisches vor der Verbrennung, was sowohl
den Wirkungsgrad als auch die Ausgangsleistung des Zylinders
heraufsetzt.
Einer der mit der Erfindung erzielten Vorteile liegt darin,
daß die zu den Auslaßöffnungen 30 und 32 zurückreflektierten
Druckimpulse auf die Auslaßöffnungen über eine ausreichend
lange Zeitdauer einwirken, um eine Vorverdichtung der Gase
im Zylinder über die erforderliche Zeitdauer vorzusehen. Die
Beibehaltung eines Druckes an der Auslaßöffnung über die
gewünschte bestimmte Zeitdauer wird durch die Querschnitts
abnahme des dritten Abschnitt 74 der Passage 58 bewirkt, der nahe der
querliegenden Endwand 76 liegt, so daß ein verlängerter
Passagenabschnitt für die Reflexion der positiven Druck
impulse vorgesehen ist.
Die Konstruktion der gefalteten Passage 58 bewirkt ferner
eine Rückführung der Verdünnungswellen zu den Auslaß
öffnungen 30 und 32 in zeittaktmäßiger Beziehung zu dem
Öffnen der Auslaßöffnungen 30 bzw. 32, was das Ausspülen der Abgase
aus dem Motor und die Füllung der Zylinder verbessert. Die Rückführung der Verdünnungs
wellen ist Folge des Vorsehens von einem hinsichtlich seines
Querschnittes kontinuierlich zunehmenden Abschnitt der
umgefalteten Passage 58, wobei dieser Abschnitt den unteren
Teil 80 des ersten Passagenabschnittes 62 und den zweiten
Passagenabschnitt 72 umfaßt. Wenn beim Betrieb der von der
Auslaßöffnung ausgehende Druckimpuls in den vergrößerten
Querschnittsbereich 80 gelangt, wird eine Verdünnungswelle
oder eine Unterdruckwelle zur Auslaßöffnung 30 bzw. 32 zurückgeführt.
Die Verweilzeit der reflektierten Unterdruckwelle an der
Auslaßöffnung hängt von der Länge des Bereichs mit kontinuierlich
vergrößertem Querschnitt gefalteten Passage
58 ab. Einer der Vorteile der gezeigten Konstruktion liegt
darin, daß, wenn der Motor bei der vorbestimmten Drehzahl
läuft, der Teil der gefalteten Passage 58, der
eine im wesentlichen kontinuierlich zunehmende Querschnitts
fläche hat, so angeordnet ist, daß die Verdünnungswellen
zu dem gewünschten Zeitpunkt in bezug auf das Öffnen der
Auslaßöffnung ankommt, wobei besagter Teil der gefalteten
Passage 58 eine geeignete Länge hat, um eine Verweil
zeit für die Unterdruckwelle an der Auslaßöffnung vorzusehen,
bei der eine maximale Ausspülung des Abgases aus der Ver
brennungskammer erreicht wird.
Obgleich die Erfindung anhand eines Außenbordmotors mit
zwei Zylindern erläutert wurde,versteht es sich, daß
sie ebenso bei Außenbordmotoren mit einem einzelnen Zylinder
oder mit mehr als zwei Zylindern angewendet werden kann.
Ferner könnte statt des Ausstoßens des Abgases durch die
Propellernabe 51 der Ausstoß des Abgases auch in irgendeiner
anderen herkömmlichen Weise erfolgen.
Bei der gezeigten Konstruktion sind die Endwände 82 und 90
planar ausgebildet. Bei anderen Konstruktionen könnten jedoch
diese Endwände auch gekrümmt sein, so daß sie eine stetige
kontinuierliche Verbindung zwischen den Passagenabschnitten
62 und 72 und zwischen den Passagenabschnittes 72 und 74
vorsehen.
Claims (2)
1. Außenbordmotor, umfassend
eine Brennkraftmaschine (24) mit einem Motorblock, der einen oder mehrere Zylinder (26, 28) umfaßt, deren jeder eine Auslaßöffnung (30, 32) aufweist,
eine von der Brennkraftmaschine (24) angetriebene Antriebswelle (50), die in einem Antriebswellengehäuse (16) aufgenommen ist, welches an seinem unteren, von der Brennkraftmaschine (24) abgewandten Ende einen Auspuffauslaß aufweist und an diesem Ende einen mit der Antriebswelle (50) verbundenen Propeller (22) drehbar hält, und
eine in dem Antriebswellengehäuse (16) angeordnete abgestimmte Auspuffanlage mit einem ein erstes Ende (64) und ein zweites Ende (66) aufweisenden ersten Abschnitt (62), der an seinem ersten Ende (64) mit der Auslaßöffnung (30, 32) wenigstens eines Zylinders (26, 28) verbunden ist und an seinem zweiten Ende (66) einen mit dem Auspuffauslaß in Verbindung stehenden Abgasauslaß (68) aufweist, und mit einem zweiten Abschnitt (72), der an einem Ende mit dem zweiten Ende (66) des ersten Abschnitts (62) verbunden ist und der bezüglich des ersten Abschnitts (62) zurückgefaltet verläuft, wobei der Querschnitt des ersten Abschnitts (62) in Richtung seines zweiten Endes (66) zunimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (62) an seinem ersten Ende (64) mit den Auslaßöffnungen (30, 32) aller Zylinder (26, 28) verbunden ist, daß der Querschnitt des zwei ten Abschnitts (72) mit zunehmendem Abstand von dem zweiten Ende (66) des ersten Abschnitts (62) zunimmt, so daß die aus erstem und zweitem Abschnitt gebildete Passage (62, 72) einen im wesentlichen kontinuierlich zunehmenden Querschnitt besitzt, und daß an dem ande ren Ende des zweiten Abschnitts (72) ein dritter Abschnitt (74) angeschlossen ist, der ein geschlosse nes Ende (76) hat und gegenüber dem zweiten Abschnitt (72) zurückgefaltet verläuft.
eine Brennkraftmaschine (24) mit einem Motorblock, der einen oder mehrere Zylinder (26, 28) umfaßt, deren jeder eine Auslaßöffnung (30, 32) aufweist,
eine von der Brennkraftmaschine (24) angetriebene Antriebswelle (50), die in einem Antriebswellengehäuse (16) aufgenommen ist, welches an seinem unteren, von der Brennkraftmaschine (24) abgewandten Ende einen Auspuffauslaß aufweist und an diesem Ende einen mit der Antriebswelle (50) verbundenen Propeller (22) drehbar hält, und
eine in dem Antriebswellengehäuse (16) angeordnete abgestimmte Auspuffanlage mit einem ein erstes Ende (64) und ein zweites Ende (66) aufweisenden ersten Abschnitt (62), der an seinem ersten Ende (64) mit der Auslaßöffnung (30, 32) wenigstens eines Zylinders (26, 28) verbunden ist und an seinem zweiten Ende (66) einen mit dem Auspuffauslaß in Verbindung stehenden Abgasauslaß (68) aufweist, und mit einem zweiten Abschnitt (72), der an einem Ende mit dem zweiten Ende (66) des ersten Abschnitts (62) verbunden ist und der bezüglich des ersten Abschnitts (62) zurückgefaltet verläuft, wobei der Querschnitt des ersten Abschnitts (62) in Richtung seines zweiten Endes (66) zunimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (62) an seinem ersten Ende (64) mit den Auslaßöffnungen (30, 32) aller Zylinder (26, 28) verbunden ist, daß der Querschnitt des zwei ten Abschnitts (72) mit zunehmendem Abstand von dem zweiten Ende (66) des ersten Abschnitts (62) zunimmt, so daß die aus erstem und zweitem Abschnitt gebildete Passage (62, 72) einen im wesentlichen kontinuierlich zunehmenden Querschnitt besitzt, und daß an dem ande ren Ende des zweiten Abschnitts (72) ein dritter Abschnitt (74) angeschlossen ist, der ein geschlosse nes Ende (76) hat und gegenüber dem zweiten Abschnitt (72) zurückgefaltet verläuft.
2. Außenbordmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens ein Teil des dritten Abschnitts
(74) einen Querschnitt hat, der in Richtung auf das
geschlossene Ende (76) abnimmt.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4589852A (en) * | 1984-11-15 | 1986-05-20 | Price Donald G | Moisture inhibitor |
US4940435A (en) * | 1988-04-20 | 1990-07-10 | Outboard Marine Corporation | Marine propulsion device |
US5372530A (en) * | 1992-01-21 | 1994-12-13 | Outboard Marine Corp | Outboard motor with separated exhaust gas pulsing and exhaust gas discharge |
US6350166B1 (en) * | 2000-05-15 | 2002-02-26 | Bombardier Motor Corporation Of America | Outboard engine with resonance-avoiding exhaust housing |
US6460494B1 (en) * | 2000-06-07 | 2002-10-08 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Compressed air assisted fuel injection system with reflection wave and variable restriction injection port |
US7641527B1 (en) | 2007-11-30 | 2010-01-05 | Brp Us Inc. | Marine outboard engine exhaust system |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1804321A (en) * | 1928-06-22 | 1931-05-05 | Lloyd L E Crowe | Pulsation control |
US2102559A (en) * | 1933-08-01 | 1937-12-14 | Kadenacy Michel | Explosion or internal combustion engine |
US2542756A (en) * | 1946-05-02 | 1951-02-20 | Draminsky Per | Two-stroke engine |
US3385052A (en) * | 1965-12-01 | 1968-05-28 | Outboard Marine Corp | Exhaust system |
US3520270A (en) * | 1968-05-29 | 1970-07-14 | Outboard Marine Corp | Tuned exhaust gas system for outboard motor |
US3462947A (en) * | 1968-11-15 | 1969-08-26 | Klaus Frederick Nowak | Exhaust system for two-stroke engines |
US3665712A (en) * | 1970-02-09 | 1972-05-30 | William L Tenney | Two-cycle engine resonance exhaust system |
BE757185A (fr) * | 1970-04-09 | 1971-03-16 | Outboard Marine Corp | Systeme d'evacuation des gaz d'echappement pour moteur a combustion interne |
US3692006A (en) * | 1970-07-13 | 1972-09-19 | Outboard Marine Corp | Multi-cylinder pulse charging system |
US3703937A (en) * | 1971-05-21 | 1972-11-28 | William L Tenney | Multiple rpm range tuned exhaust pipe and silencer for two-cycle engine |
US3808807A (en) * | 1971-08-27 | 1974-05-07 | Brunswick Corp | Tuning arrangement for outboard motor |
US3772887A (en) * | 1972-07-18 | 1973-11-20 | Outboard Marine Corp | Exhaust system for three cylinder engine |
US3813880A (en) * | 1972-08-07 | 1974-06-04 | Brunswick Corp | Exhaust tuning system for two-stroke engines |
US3875744A (en) * | 1972-12-18 | 1975-04-08 | Mcculloch Corp | Exhaust method and apparatus for a dual cylinder two-cycle engine |
US3842599A (en) * | 1972-12-18 | 1974-10-22 | Mcculloch Corp | Exhaust system for a two-cycle engine |
US3967446A (en) * | 1974-08-26 | 1976-07-06 | Brunswick Corporation | Exhaust relief silencing apparatus for marine propulsion systems |
JPS5225485A (en) * | 1975-08-21 | 1977-02-25 | Nec Home Electronics Ltd | Discharge lamp switching device |
US4014282A (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-29 | Brunswick Corporation | Exhaust tube mounting apparatus for outboard motors |
JPS5712170Y2 (de) * | 1976-04-13 | 1982-03-10 | ||
DE2831985A1 (de) * | 1978-07-20 | 1980-02-07 | Saurer Ag Adolph | Ansaugsystem fuer kolben-brennkraftmaschinen mit resonanzaufladung |
-
1980
- 1980-03-17 US US06/131,117 patent/US4337054A/en not_active Expired - Lifetime
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1981
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