DE3519599A1

DE3519599A1 - Boat drive

Info

Publication number: DE3519599A1
Application number: DE19853519599
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl.-Ing. Wien Dolenc
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-01-02
Also published as: AT383323B; ATA180484A

Abstract

A boat drive has a housing arranged on the outside at the stern of the boat and enclosing the drive line for the propeller drive and an exhaust-gas line for the drive motor. Its bottom part plunging below the water surface has at least one driving screw as well as a discharge opening of the exhaust-gas line directed to the rear coaxially to the hub of the driving screw. In order to obtain a greater propulsion force and improved screw efficiency of the boat drive, two driving screws (12, 13) directed forwards and drivable in a direction of rotation opposed to one another are provided at the front on the bottom part (23) of the housing. Their hubs (21, 22) have a smooth, rotationally symmetric, fluidically advantageous lining tapered against the water flow direction. <IMAGE>

Description

Dip!.-!ng. E. Eder
Γ!ρ!.-Ing. K. SchieschkeDip! .-! Ng. E. Eder
Γ! Ρ! .- Ing. K. Schieschke

'.eb :,:-:.;:jh3n 40, Elisabeths*. 34 '. eb:,: -:.;: jh3n 40, Elisabeths *. 34

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bootsantrieb nit einen an Booteheck außen angeordneten, den Antriebestrang für den Schraubenantrieb und eine Abgasleitung für den Antriebsmotor umschließenden Gehäuse, dessen unter die Vasseroberfläche ragender Unterteil wenigstens eine Antriebsschraube sowie eine gleichachsig nit deren Nabe nach hinten gerichtete Austrittsöffnung der Abgasleitung aufweist.The invention relates to a boat drive nit one arranged on the outside of the boat stern, the drive train for the screw drive and an exhaust pipe for the drive motor enclosing the housing, which is under the Lower part protruding from the water surface has at least one drive screw and one coaxial with its hub rearward-facing outlet opening of the exhaust pipe having.

Ein Bootsantrieb dieser Art ist bereits bekannt geworden (US-PS ^,371,351). Dabei sitzt die einzige Antriebsschraube an Gehäuseunterteil hinten und die durch die Nabe der Antriebsschraube geführte Abgasleitung mündet unmittelbar hinter der Antriebsschraube. Durch die in Nabenmitte nach hinten gerichtete Austrittsöffnung der Abgasleitung wird zwar der Strömungswiderstand des an die Nabe anschließenden, Winkelgetriebe, Lagerung u.dgl. umschließenden Getriebegehäuses, das somit in allgemeinen einen erheblichen Durchmesser aufweist, durch das Einblasen der Abgase in den sonst einen Unterdruck aufweisenden Wasserbereich vermindert. Es tritt jedoch eine Aufweitung des von der Schraube geförderten Wasserstrahles und damit eine gewisse radial nach außen gerichtete Ablenkung der Stromfäden dieses Strahles im Bereich der Schraubenblätter ein. Da noch dazu der von der Schraube geförderte Wasserstrahl einen Drall aufweist, der erst nach einiger Entfernung hinter der Antriebsschraube durch Mischung mit dem stehenden Wasser gebremst wird, vergrößert sich der nach hinten durch die Antriebsschraube durchtretende Wasserstrahl über den Schraubendurchmesser hinaus in erheblichem Maße, was einerseits zu einer weiteren Vergrößerung der Radialkomponente der Waasargeschwindigkeit in Bereich der Antriebs schraube, andererseits zu einer Verringerung der Wassergeschwindigkeit im Bereich der Antriebsschraube, bsw. zu einerA boat drive of this type is already known (US-PS ^, 371,351). The only drive screw is in place at the lower part of the housing at the rear and the exhaust pipe passed through the hub of the drive screw opens directly behind the drive screw. Through the center of the hub The outlet opening of the exhaust pipe directed towards the rear will reduce the flow resistance of the Angular gear, storage, etc. enclosing gear housing, which thus generally has a considerable diameter, by blowing the exhaust gases into the otherwise a water area exhibiting negative pressure is reduced. However, there is a widening of the screw promoted water jet and thus a certain radially outward deflection of the stream filaments this In the area of the screw blades. In addition, the water jet conveyed by the screw creates a twist which only after some distance behind the drive screw by mixing with the standing water is braked, the water jet penetrating backwards through the drive screw increases to a considerable extent beyond the screw diameter, which on the one hand leads to a further increase in the radial component of the Waasar speed in the area of the drive screw, on the other hand, to a reduction in the water speed in the area of the drive screw, bsw. to a

Verringerung der in Schraubenachsrichtung verbleibenden Waesergeschwindigkeitskomponente führt· Damit ergibt sich in weiterer Folge eine unerwünschte Verminderung der Vortriebskraft und eine Vergrößerung der Strömungsverluste in der Antriebsschraube.A reduction in the Waeser velocity component remaining in the screw axis direction results in as a further consequence, an undesired reduction in the propulsive force and an increase in the flow losses in the drive screw.

Es ist zwar auch schon ein Bootsantrieb bekannt geworden, bei dem vorn am Unterteil des Gehäuses für den Antriebsstrang zwei vorwärts gerichtete, gegenläufige Antriebsschrauben vorgesehen sind, wodurch Drallverluste in dem von den Schrauben geförderten Wassserstrahl weitgehend vermieden werden (US-PS 1,813,552). Bs fehlen jedoch alle Maßnahmen, durch die eine möglichst glatte Umströmung der Schraubennaben und eine Reduktion des Unterdruckbereiches am den Schrauben entgegengesetzten hinteren Ende des Gehäuseunterteiles erreicht werden würde. Dadurch sind erhebliche Wirbelverluste und eine schlechte Förderwirkung der Schrauben mit Rückströmungen im Nabenbereich zu erwarten. Ss muß mit einem erheblichen Strömungswiderstand der ganzen Anordnung bei geringem Schraubenwirkungsgrad gerechnet werden.A boat drive has already become known, in the front of the lower part of the housing for the drive train two forward, counter-rotating drive screws are provided, whereby swirl losses in the water jet conveyed by the screws to a large extent avoided (U.S. Patent 1,813,552). However, all measures are missing to ensure the smoothest possible flow of the screw hubs and a reduction in the negative pressure area at the rear opposite the screws End of the lower housing part would be reached. This results in considerable vortex losses and a poor conveying effect of the screws with backflow in the hub area to be expected. Ss must have a considerable flow resistance the entire arrangement can be expected with a low screw efficiency.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel zu beseitigen und einen Bootsantrieb der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der eine größere Vortriebskraft und einen verbesserten Schraubenwirkungsgrad besitzt.The object of the invention is therefore to eliminate these shortcomings and to provide a boat drive of the type described above To create kind that has a greater propulsive force and an improved screw efficiency.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß vorn am Gehäuseunterteil zwei vorwärts gerichtete,in einander entgegengesetzten Drehsinn antreibbare Antriebsschrauben vorgesehen sind, deren Naben eine entgegen der Wasserströmungsrichtung verjüngte, glatte, rotationssymmetrische ströraungsgünstige Verkleidung besitzen.This object is achieved in that two forward facing, in opposite directions at the front of the lower housing part Drive screws which can be driven in the direction of rotation are provided, the hubs of which have a smooth, rotationally symmetrical flow-favorable, tapered counter to the water flow direction Own disguise.

Die bei der erfindungsgemäßen Ausbildung gewählten Maßnahmen gründen auf der Erkenntnis, daß die von den den Strömunga-The measures chosen in the training according to the invention are based on the knowledge that the

'^k~ 35Ί9599 ' ^k ~ 35Ί9599

widerstand vermindernden, in Schraubenachsmitte nach hinten auetretenden Abgasen herrührende Aufweitung des von den Schrauben geförderten Wasserstrahles nicht so nahe bei diesen Schrauben erfolgen darf, daß deren Durchströmung insbesondere is Nabenbereich gestört wird und wirkungsgradschädlich eine zusätzliche radiale Geschwindigkeitskomponente erhält. Wird nun entsprechend der Erfindung vor den Gehäuseunterteil ein drallarm förderndes Schraubenpaar mit strömungsgünstiger Nabenverkleidung angeordnet, wird <*·»· Wirkungsgrad der Schrauben durch eine weitgehend axiale Durchströmung über die ganze Breite der Schraubenblätter verbessert. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dabei dadurch, daß das Gehäuseunterteil einen allenfalls noch verbleibenden Restdrall im geförderten Wasserstrahl bremst. Diese Durchströmung wird durch die erst in beträchtlicher Entfernung hinter den Schrauben austretende und den geförderten Wasserstrahl aufweitende Abgasmenge praktisch nicht beeinflußt, vielmehr werden nicht nur der Vorteil dieses mittig am Hinterende des Getriebegehäuses für den Schraubenantrieb in den Unterdruckbereich hineingeführten Abgasstromes, nämlich die Vermeidung dieses Unterdruckes, die Erzielung eines zusätzlichen Vortriebes und damit die Vermeidung eines erhöhten Strömungswiderstandes bzw. eine Vergrößerung der Vortriebskraft ohne Einschränkung wirksam, sondern es ergibt sich auch durch das Eintreten dieses Abgasstromes in einen geglätteten, radial kaum aufgeweiteten, von den Schrauben geförderten Wasserstrahl mit hoher Axialgeschwindigkeit eine nur geringe zusätzliche Strahlausweitung durch die Abgase, wodurch sich höhere Fahrgeschwindigkeiten bei günstigen Gesamtwirkungsgrad erzielen lassen.Resistance-reducing, exhaust gases emerging to the rear in the center of the screw axis due to expansion of the The water jet conveyed by the screws must not be so close to these screws that their Flow especially in the hub area is disturbed and receives an additional radial velocity component that is detrimental to efficiency. Will now accordingly According to the invention, in front of the lower part of the housing, a pair of screws conveying little twist and having a flow-favorable hub cover are arranged, efficiency is <* · »· of the screws improved by a largely axial flow over the entire width of the screw blades. Another advantage arises from the fact that the lower part of the housing is possibly a remaining part The residual twist in the pumped water jet brakes. This flow is through the only at a considerable distance Exiting behind the screws and the pumped water jet widening the amount of exhaust gas is practically not influenced, rather not only the advantage of this are central at the rear end of the gear housing for the screw drive in the negative pressure area introduced exhaust gas flow, namely the avoidance of this negative pressure, the Achieving additional propulsion and thus avoiding increased flow resistance or a Increasing the propulsive force effective without restriction, but it also results from the occurrence of this Exhaust gas flow in a smoothed, radially hardly expanded, pumped by the screws water jet with high axial speed only a slight additional jet expansion through the exhaust gases, which allows higher driving speeds to be achieved with favorable overall efficiency.

Außerdem ergibt sich gegenüber der Konstruktion nach der US-PS 4,371,351 bei der Erfindung der Vorteil, daß die Antriebswellen und die Schraubenlagerung durch die auf der entgegengesetzten Seite des Getriebegehäuses vorgesehene Abgasleitung nicht in unerwünschter Weise mit AbgaswärmeIn addition, compared to the construction according to US Pat. No. 4,371,351, the invention has the advantage that the Drive shafts and the screw bearings by the one provided on the opposite side of the gearbox housing Exhaust pipe not in an undesirable manner with exhaust heat

beaufschlagt und gegebenenfalls überhitzt werden können, wenn mit hoher Motorlast gefahren wird.can be charged and possibly overheated when driving with a high engine load.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Bootsantrieb rein schematisch im Teilschnitt und in Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 1.The drawing shows, as an exemplary embodiment in FIG. 1, a boat drive according to the invention, purely schematically in partial section and in FIG. 2 a section along the line I-I in FIG. 1.

Xm Heck eines Bootes 1 ist gemäß Fig. 1 der nicht dargestellte Motor untergebracht, von dem eine etwa waagrechte Welle 2 aus dem Bootsrumpf nach hinten austritt. Auf der Welle 2 sitzt ein Antriebsritzel 3» in das an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen zwei Kegelräder k_t 5 eingreifen, die auf einer, aus zwei ineinandergelagerten Einzelwellen 6, 7 bestehenden lotrechten Welle festgekeilt sind. Am unteren Ende der beiden Einzelwellen 6, 7 sitzen Kegelräder 8, 9 mit denen Kegelräder 10, 11 kämmen, die zwei nach vorne gerichtete Antriebs· sehrauben 12, 13 über eine Welle Ik und eine Hohlwelle 15 gegenläufig antreiben. Das diesen ganzen Antriebszug umschließende Gehäuse 16 weist einen zum Bootsrumpf 1 gerichteten Stutzen 17 auf, der einerseits einen am Bootsrumpf 1 drehbar gelagerten Flansch 18 besitzt, anderseits eine Hülse 19 bildet, in der das übrige Gehäuse 16, dessen oberer Teil zur Welle 6, 7 koaxial verläuft, drehbar gelagert 1st. Das Gehäuse 16 besitzt eine zu den Antriebsschrauben 12, 13 koaxiale, nach hinten gerichtete Austrittsöffnung 20 für die Motorabgase.In the stern of a boat 1, the motor, not shown, is housed according to FIG. 1, from which an approximately horizontal shaft 2 emerges from the boat hull to the rear. On the shaft 2 sits a drive pinion 3 »in which two bevel gears k _t 5 engage at two diametrically opposite points, which are wedged onto a vertical shaft consisting of two nested individual shafts 6, 7. At the lower end of the two individual shafts 6, 7 are bevel gears 8, 9 with which bevel gears 10, 11 mesh, which drive two drive shafts 12, 13 facing forward via a shaft Ik and a hollow shaft 15 in opposite directions. The housing 16 enclosing this entire drive train has a connector 17 directed towards the boat hull 1, which on the one hand has a flange 18 rotatably mounted on the boat hull 1 and on the other hand forms a sleeve 19 in which the rest of the housing 16, its upper part to the shaft 6, 7 runs coaxially, rotatably mounted 1st. The housing 16 has a rearwardly directed outlet opening 20 for the engine exhaust gases which is coaxial with the drive screws 12, 13.

Die Wellenlager sind zwar angedeutet, ihre Abstützung im Gehäuse 16 ist aber der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, ebenso wie die Auspuffleitung zur Austrittsöffnung 20 in beliebiger geeigneter Weise durch das Gehäuse 16 geführt sein kann.The shaft bearings are indicated, but their support in the housing 16 is for better clarity not shown for sake, as well as the exhaust line to the outlet opening 20 in any suitable manner can be passed through the housing 16.

Im Bereich des Bodens 2k des Bootes 1 steht vom Heckspiegel 25 eine Kaviatationsplatte 26 vor, die von der Tangentialebene an die Hinterkanten der Antriebsschraubenblätter der hinteren Antriebsschraube I3 einen Überstand besitzt, der mindestens l/K) des Antriebeschraubendurchmessers entspricht. Dadurch erübrigt sich die Anordnung einer Kavitationsplatte am Gehäuseunterteil 23 und ein allfälliges Ansaugen von Wasser aus dem Bereich zwischen Gehäuseunterteil 23 und Heckspiegel 25 des Bootes 1 ist vermieden. Die Kavitationsplatte 26 kann auch mit dem Boden 2k des Bootes einstückig ausgebildet sein.In the area of the bottom 2k of the boat 1, a cavitation plate 26 protrudes from the transom 25, which protrudes from the tangential plane to the trailing edges of the drive screw blades of the rear drive screw I3, which corresponds to at least 1 / K) of the drive screw diameter. This eliminates the need to arrange a cavitation plate on the lower housing part 23 and any suction of water from the area between the lower housing part 23 and transom 25 of the boat 1 is avoided. The cavitation plate 26 can also be formed in one piece with the bottom 2k of the boat.

Aus Fig. 2 ist der homogene Strömungsverlauf des Wassers im Bereich der Naben 21, 22 der beiden Antriebeechrauben 12, und des an die Naben 21, 22 strömungsgünstig anschließenden Gehäuseunterteiles 23 ersichtlich.From FIG. 2, the homogeneous flow course of the water in the area of the hubs 21, 22 of the two drive screws 12 and of the lower housing part 23 adjoining the hubs 21, 22 in a streamlined manner can be seen.

Patentaiv.vältePatentaiv.välte

Dip!.-Ing. E.EderDip! - Ing. E.Eder

Dipl.-mg. K. Sd-.teschkeDipl.-mg. K. Sd.teschke

8GC0 München 40, Eiisabcifcir. 348GC0 Munich 40, Eiisabcifcir. 34

Claims

Patent attorneys

Dip! - Ing. F =. Eo'sr

Dip! .-! Ng. K. Cc I. d-jke STEYR-DAIMLER-PUCH

8000 Munich 4ö, illiis ^ fcstr. 34 AKTIENGESELLSCHAFT _ _ . - _. _ _

Boots ant ri-eb

Claim:

Boat drive with an outside arranged on the boat stern, The housing enclosing the drive train for the screw drive and an exhaust pipe for the drive motor, its lower part protruding below the water surface has at least one drive screw and one coaxial with the hub of which has a rearwardly directed outlet opening of the exhaust gas line, characterized in that At the front of the lower housing part (23) two forward drive screws (12, 13) which can be driven in opposite directions of rotation are provided, the hubs (21, 22) of which have a have tapered, smooth, rotationally symmetrical, streamlined cladding against the direction of the water flow.

"„■J ,-/nut".:»"" ■ J, - / nut ".:»