SE449595B - Avgaspassage vid utombordsmotor - Google Patents

Description

40 449 595 2 medel, som bildar en returkrökt passage i ríggen. De medel, som bildar den returkrökta passagen, innefattar medel för att till utloppsporten såsom tryckpulser återföra de avgas- tryckpulser, som förflyttas i den returkrökta passagen, och för att åstadkomma återgång av tryckpulserna i relation till stängningen av utloppsporten i ändamål att bringa tryckpulser- na att komma fram till utloppsporten innan denna stängs av kolven. Den returkrökta passagen innefattar ett första parti med en övre ände, som står i förbindelse med avgasporten, och en nedre ände, som står i förbindelse med avgasutloppet, ett andra parti, som står i förbindelse med den nedre änden av det första partiet och har en övre ände, samt ett tredje_" parti, som står i förbindelse med den övre änden av det andra partiet, vilket tredje parti slutar i en ändvägg.

Enligt ett av kännetecknen på uppfinningen är i det första passagepartiet anordnat en nedre ändsektion med till- tagande tvärsektionsarea i riktning bort från avgasporten, och i det andra passagepartiet är tvärsektionsarean tilltagande i riktning mot det andra partiets övre ände, varvid det första partiets nedre ände och det andra partiet bildar ett passage- segment med en tvärsektíon, som i huvudsak kontinuerligt tilltager, när avståndet från avgasporten ökar, varjämte i det tredje partiet tvärsektionsarean avtager i riktning mot ändväggen. ï-P I det följande beskrives en föredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka. fig. 1 visar en sidovy av en utombordsmotor enligt uppfinningen; fig. 2 visar i sektion en sidovy av själva motorn i utombords- motorn i fig. 1; fig. 3 visar en sektion efter 3-3 i fig. 1; fig. 4 visar i sektion en sidovy av en returkrökt avgaspassage i utombordsmotorn enligt fig. 1; fig. 5 visar en sektion efter -5 i fig. 4; fig. 6 visar en sektion efter 6-6 i fig. 4; fig. 7 visar en sektion efter 7-7 i fig. 4; fig. 8 visar en sektion efter 8-8 i fig. 4; fig. 9 och 10 visar perspektivvyer av expansionskammaren för avgaserna, vilken är visad i fig. 4.

Fig. 1 visar en utombordsmotor 10 innefattande ett motor- hus 12 och en rigg 14, vilken uppbär motorhuset 12 och har en riggmantel 16, som är förbunden med motorhuset 12. Riggen 14 innefattar även ett växelhus 18, som är anbragt vid nedre änden av riggmanteln. En antiventilationsplatta 20 är anbragt 40 3 449 595 på konventionellt ställe ovanför växelhuset 18. Under normala driftsbetingelser är plattan 20 belägen vid eller obetydligt under vattenytan. Utombordsmotorn 10 innefattar även en propeller 22, som är roterbart anbragt på den nedre änden av riggen 14 och bakom växelhuset 18.

Motorhuset 12 innesluter en konventionell tvåtakts för- bränníngsmotor 24 med första och andra cylindrar 26 respektive 28 (fig. 2 och 3), vilka är försedda med första och andra av- gasportar 30 respektive 32 (fig. 4). Motorn innefattar även en vevhusinloppsport 34 för bränsle och luft samt en över- strömningspassage 36 för varje cylinder. Motorn 24 innefattar även första och andra kolvar 38 respektive 40, vilka är fram- och àterrörliga i cylindrarna 26 och 28 samt medelst vevstakar 42 förbundna med en vevaxel 44, som har vevtappar 46 och 48, vilka är vinkelförskjutna med 1800. Vevaxeln 44 är förbunden med en drivaxel 50 (fig. 1), som sträcker sig nedåt genom riggen 14 och driver propelleraxeln 51 och propellern 22 via kugghjul 52 i växelhuset 18. Vid drift av motorn 24 frilägges avgasportarna 30 och 32 nära slutet av arbetsslaget, och portarna stängs omedelbart efter påbörjandet av kompressions- slaget.

Medel är anordnade att bilda en returkrökt expansions- kammare eller passage 58, som är innesluten i riggen 14 och står i förbindelse med avgasportarna 30 och 32 samt verkar såsom en avstämd passage anordnad att reflektera avgasernas övertryckspulser, som alstras vid avgasportarna 30 och 32 och fortplantas in i den returkrökta passagen, när avgas- portarna öppnar, tillbaka till avgasportarna omedelbart före motorns kompressíonsslag i ändamål att därigenom öka kompres- sionen av bränsle-luftblandníngen i förbränningsrummet, och att återföra undertrycksvågor till motorns avgasportar under spolningsperioden i ändamål att underlätta motorns spolning _och öka dess verkningsgrad.

När avgasporten i en cylinder är frílagd under ett arbets- slag, alstras övertryckspulser vid avgasporten, vilka fort- plantas med en hastighet i huvudsak lika med ljudets hastig- het. Under det tidsintervall som börjar när en avgasport öppnas medelst kolven vid arbetsslaget och därvid alstrar tryckpulserna, och strax innan samma avgasport stängs medelst kolven, när denna förflyttas mot cylinderlocket vid kompressions- ZS 40 449 595 4 Slaget, kan tryckpulsen reflekteras och âterföras till av- gasporten i samma cylinder i ändamål att åstadkomma för- kompressíon av bränsleblandningen i förbränningsrummet: Sådan reflektion av tryckpulsen kan åstadkommas medelst en kammare eller passage, som upptager tryckpulsen, varvid passagen har sådan längd, att det âstadkommes en önskad synkronisering av reflektionen av tryckpulsen med kolvarnas förflyttning vid ett pä förhand valt motorvarvtal.

De medel, som bildar den returkrökta passagen, är tydligast visade i fig. 4 och innefattar ett avgashus 60, som är anbragt i riggens 14 riggmantel 16 och i huvudsak innefattar ett första passageparti 62, som sträcker sig nedåt och har en övre ände 64 anordnad att upptaga de avgaser, som utströmmar från avgas- portarnas 30 och 32, och en nedre ände 66, som står i för- bindelse med ett avgasutloppsrör 68, genom vilket avgaserna strömmar nedåt genom riggen 14 och ut genom propellernavet 70 på vanligt sätt. Den returkrökta passagen 58 innefattar även ett andra parti 72, som står i förbindelse med det första passagepartiet och sträcker sig uppåt, samt ett nedåt sig sträckande tredje passageparti 74, som star i förbindelse med den övre änden av det andra passagepartiet 72 och slutar i en tvärgáende ändvägg 76. Den returkrökta passagens S8 tre- partier 62, 72 och 74 är förbundna med varandra på sådant sätt, att det bildas en i huvudsak kontinuerlig passage av tillräcklig längd för att fortplanta en övertrycksvåg från avgasportarna 30 och 32 till den tvärgående ändväggen 76 av det tredje partiet 74 och tillbaka till avgasportarna 30 och 32 i tiden anpassat till öppnandet och stängandet av avgas- portarna, när motorn arbetar vid ett varvtal, där maximal verkningsgrad önskas.

Den övre änden 64 av det första passagepartíet 62 är an- ordnat att sta i förbindelse med båda avgasportarna 30 och 32 och att styra de från avgasportarna kommande avgaserna till en relativt rak sektion 78 mellan de motstående ändarna av det första passagepartiet. Det första passagepartiet 62 har vid sin nedre ände en vidgad expansionssektion 80, vars tvär- sektionsarea ökar i riktning bort från avgasportarna, och medan det första passagepartiet är fyrsidigt i tvärsektíon, såsom visas i fig. 5-8, är ökningen av tvärsektionsarean ekvivalent med tvärsektionsarean hos en kon, som vidgas 6-80. '35 40 449 595 Den nedre änden av det första passagepartiet 62 slutar i en tvärgâende ändvägg 82, som i huvudsak är vinkelrät mot rikt- ningen av avgasstödet och mot riktningen av tryckpulsens fort- plantning. Den tvärgäende ändväggen 82 har en öppning 84, genom vilken den står i förbindelse med avgasröret 68.

Det andra passagepartiet 72 har en nedre ände, som genom en öppning 86 står i förbindelse med den nedre änden av det första passagepartiet 62. Den nedre änden av den andra passagen har en tvärsektionsarea, som i huvudsak är densamma som hos den nedre änden av den första passagen, och öppningen 86 mellan dem har också en tvärsektionsarea, som i huvudsak är lika med tvärsektionsareorna av de nedre ändarna av första och andra*' passagerna, så att den passage, som bildas av den nedre änden av det första passagepartiet, öppningen 86, och den nedre änden av det andra passagepartiet i huvudsak har en kontinuerligt ökande tvärsektíon. Den andra passagen 72 sträcker sig uppåt från ändväggen 82 och har en i huvudsak kontinuerligt ökande tvärsektionsarea i riktning bort från den tvärgående ändväggen.

I det illustrerade utförandet har det andra passagepartiet en ökande tvärsektionsarea, som är ekvivalent med tvärsektions- arean av en kon, som vidgas med en vinkel av omkring 9,60.

Den övre änden av det andra passagepartiet slutar i en övre, tvärgående ändvägg 90, som i huvudsak är parallell med den nedre, tvärgâende ändväggen 82.

Den returkrökta passagen 58 innefattar även ett tredje parti 74 med en övre ände, som genom en öppning 92 står i för- bindelse med den övre änden av det andra passagepartiet 72.

Liksom öppningen 86 mellan den nedre änden av det första passage- partiet 62 och den nedre änden av det andra passagepartiet 72, har öppningen 92 mellan andra och tredje passagepartierna en tvärsektionsarea, som i huvudsak är lika med tvärsektionsarean av den övre änden av det andra passagcpartiet 72 och tvär- sektionsarean av den övre änden av det tredje passagepartiet 74. Det tredje passagepartiet 74 sträcker sig nedåt från den övre, tvärgående ändväggen 90 och slutar i den tvärgående änd- väggen 76, vilken är belägen mellan övre och nedre tvärgående ändväggarna 82 och 90 samt är parallell med dessa ändväggar.

I alternativa utföringsformer av uppfinningen kan den tredje passagen vara kortare, så att ändväggcn 76 är belägen närmare ändväggen 90. I motsats till första och andra passagepartierna 40 449 595 6 konvergerar den nedre änden av det tredje partiet 74'i tvär- sektion i riktning mot den tvärgående ändväggen 76. Denna konvergens hos det tredje passagepartiet åstadkommer igång- sättning av reflektionen av de övertryckspulser, som avgives genom avgasportarna 30 och 32, när tryckpulserna inkommer i det tredje passagepartiet 74 och fortplantas mot den tvär- gående ändväggen 76.

När kolven 38 vid drift frilägger avgasporten 30 under arbetsslaget, säsom visas i fig. 3, alstras en plötslig och kraftig övertryckspuls i övre änden 64 av det första passage- partiet 62 och fortplantas med en hastighet, som i huvudsak är lika med ljudets hastighet. Fastän avgaspassagen 58 är -- returkrökt för att fortplanta tryckpulserna, verkar den på samma sätt som en rak passage, och tryckpulserna fortplantas successivt genom det första passagepartiet 62, det andra passagepartiet 72, och reflekteras medelst förträngningen i det tredje passagepartiet 74 och den tvärgáende ändväggen 76.

Om motorn arbetar med det på förhand valda varvtalet, åter- går den reflekterade tryckpulsen till avgasporten 30 strax innan stängningen av avgasporten medelst kolven 38 under kompressionsslaget. Närvaron av tryckpulsen vid avgasporten *f under dess stängning medelst kolven ökar trycket i cylindern, varvid kompressionen av bränsle-luftblandningen ökas och så- lunda ökar cylinderns verkningsgrad och uteffekt.

En av fördelarna med uppfinningen är att de tryckpulser, som reflekteras tillbaka till avgasportarna 30 och 32, bringas att slå emot dessa under tillräcklig tidslängd för att åstad- komma förkompression av gaserna i cylindern under önskad varaktighet. Upprätthållandet av ett tryck vid avgasporten under önskad, på förhand bestämd tidsperiod uppnås genom att åstadkomma minskning i tvärsektionsarean av det parti av passagen, som är beläget nära den tvärgående ändvåggen 76, varvid ett förlängt passageparti är anordnat att reflektera övertryckspulserna.

Den returkrökta passagen 58 är även anordnad att återföra undertrycksvågor till avgasportarna 30 och 32 i tidsbestämt förhållande till öppnandet av avgasportarna i ändamål att därigenom förbättra spelningen av avgaserna från motorn. Återgången av undertrycksvågorna åstadkommas genom att ett parti av passagen S8 har en kontinuerligt ökande tvärsektions- (J.

(U 7 449 595 area, vilket parti utgöres av den nedre sektionen 8G av det första passagepartiet 62 och det andra passagepartiet 72.

När vid drift den från avgasporten utsända tryckpulsen träffar den ökande tvärsektíonsarean 80, àterföres en undertrycksvâg till avgasporten. Den reflekterade undertrycksvågens uppe- hållstid vid avgasporten är beroende på längden av det kontinuerligt ökande areapartiet av passagen 58. En av för- delarna med det illustrerade utförandet är, att när motorn arbetar med det på förhand valda varvtalet, är det parti av den returkrökta avgaspassagen S8, som har i huvudsak kontinuer- ligt ökande tvärsektionsarea, så anbragt, att undertrycks- vågorna bringas att anlända vid den önskade tidpunkten i för- hållande till öppnandet av avgasporten och har lämplig längd för att åstadkomma en uppehållstid av undertrycksvàgen vid avgasporten, att maximal spolning av avgaser från förbrännings- _ rummet erhålles.

Uppfínningen är här visad inbyggd i en utombordsmotor med två cylindrar, men det är givet att uppfinningen likaväl kan användas i utombordsmotorer med en enda cylinder eller med flera än två cylindrar. Vidare är avgasutloppet 68 visat sträckande sig nedåt från änden av det första passagepartiet 62, men det är givet att avgasutloppet kan stå i förbindelse med den returkrökta passagen 58 vid godtyckligt lämpligt ställe. I det visade utförandet utströmmar avgaserna genom propellernavet 51, men det är givet att avgasutloppet kan anordnas på godtyckligt konventionellt sätt.

Vidare är i det illustrerade utförandet ändväggarna 82 och 90 visade såsom varande plana, men i andra utföranden kan dessa ändväggar vara krökta för att åstadkomma en jämn, kontinuer- lig förbíndning mellan passagepartierna 62 och 72 samt mellan passagepartierna 72 och 74.

Det är givet att uppfinningen icke är begränsad till den beskrivna och visade utföringsformen, utan att allehanda modifikationer är möjliga inom uppfinningens ram. Vidare är den här använda terminologin icke att betrakta såsom begränsande.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 449 595 Patentkrav

1. Utombordsmotor innefattande ett motorhus (12) med en motor (24) som har en avgasport (30, 32), en riggmantel (16), som sträcker sig nedat från motorhuset och har en nedre ände, en drivaxel (50), som drivs av motorn, ett avgasutlopp (70) nära nämnda nedre ände, samt en propeller (22) uppburen av riggmantelns (16) nämnda nedre ände för rotation drivbart förbunden med drivaxeln (50), k ä n n e t e c k n a d av att medel är anordnade som bildar en kontinuerlig, returkrökt passage (60) innesluten i riggmanteln (16) och innefattande ett första passageparti (62) med en övre ände, som står i förbindelse med avgasporten (30, 32) och sträcker sig nedåt och som har en nedre ände (66), ett andra parti (72) sträckan- de sig uppåt från den nedre änden (66) hos det första partiet och har en övre ände, samt ett tredje parti (74), som står i förbindelse med den övre änden av det andra partiet och som sträcker sig nedåt, vilken returkrökta passage (60) även star i förbindelse med svgseuuoppet wo).

2. Utombordsmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att det tredje passagepartiet (74) slutar i en tvärgàende ändvägg, och att åtminstone ett parti av det tredje passagepartiet har en tvärsektion, som avtager i riktning mot nämnda tvärgàende ändvägg.

3. Utombordsmotor enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att det första passagepartiet (62) slutar i en tvârgaende nedre ändvägg (66), vilken har en utloppsöppning (68), som star i förbindelse med avgasutloppet.

4. Utombordsmotor enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d av att det första passagepartiet (62) åstad- kommer avgasflöde i en första riktning bort fràn avgasporten (30, 32), och att det andra passagepartiet (72) åstadkommer fortplantning av tryckpulser i en riktning motsatt den första riktningen.

5. Utombordsmotor enligt krav 3, k ä n n e t e c k- n a d av att det första passagepartiet (62) har en nedre änddel med en tvärsektionsarea, som ökar i riktning bort från avgasporten (30, 32), att det andra partiet (72) har en tvär- sektionsarea, som ökar i riktning mot det andra partiets övre f) 449 595 ände, att det tredje partiet (74) har en tväreektionenrea, som avtager i riktning bort från den övre änden av det andra partiet (72).