RU2050307C1 - Boat propulsive device - Google Patents
Boat propulsive device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2050307C1 RU2050307C1 SU5018014A RU2050307C1 RU 2050307 C1 RU2050307 C1 RU 2050307C1 SU 5018014 A SU5018014 A SU 5018014A RU 2050307 C1 RU2050307 C1 RU 2050307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- pipe
- water
- boat
- diameter
- Prior art date
Links
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 title abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 24
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 abstract description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для лодок прогулочного, спортивного, туристического и народно-хозяйственного назначения. The invention relates to shipbuilding and can be used for pleasure boats, sports, tourism and national economy.
Известные движители для моторных лодок, использующие двигатели внутреннего сгорания и гребные винты, имеют малый КПД, большую стоимость изготовления, эксплуатации и ремонта. Кроме того, они лишают экипаж лодки посильной физической нагрузки для поддержания мышечной активности и создают шум. Known propellers for motor boats using internal combustion engines and propellers have low efficiency, high cost of manufacture, operation and repair. In addition, they deprive the boat crew of physical activity to maintain muscle activity and create noise.
Наиболее близким по технической сущности является движитель, содержащий камеру сгорания, соединенную с водяной форсункой и с системой подачи топлива от емкости со сжиженным газом под давлением, систему электрозажигания со свечами, генератором и аккумулятором, компрессор, трубу движителя, установленную в подводной части лодки, прямоточный патрубок с водозаборным отверстием, установленный коаксиально в передней части трубы движителя с кольцевым зазором, газовод, соединяющий нижнюю часть камеры сгорания с трубой движителя [1]
Целью изобретения является повышение КПД известного движителя.The closest in technical essence is a propulsion device containing a combustion chamber connected to a water nozzle and with a fuel supply system from a container with liquefied gas under pressure, an electric ignition system with candles, a generator and a battery, a compressor, a propulsion pipe installed in the underwater part of the boat, a direct-flow system a pipe with a water intake hole installed coaxially in front of the propulsion tube with an annular gap, a gas duct connecting the lower part of the combustion chamber to the propulsion tube [1]
The aim of the invention is to increase the efficiency of the known propulsion.
Цель достигается тем, что в центральной части камеры сгорания установлен шаровый испаритель, камера сгорания выполнена со сферическим корпусом, покрытым теплоизоляцией, снаружи которой установлен сферический оголовник, в котором размещены концентрично камере сгорания емкости для сжатого воздуха и сжиженного газа, соединенные с камерой сгорания радиальными трубками, а снаружи оголовника установлен с зазором, заполненным водой и соединенным с водяной форсункой, стальной кожух, при этом диаметр водозаборного отверстия прямоточного патрубка превышает диаметр его цилиндрической части, а диметр выходного отверстия трубы движителя больше диаметра ее передней части; компрессор выполнен в виде двух наклонных цилиндров с поршнями и штоками, соединенными с педалями и зубчатыми рейками, находящимися в зацеплении с установленной между ними шестерней, кинематически соединенной с шестерней контактного кольца устройства прерывания электроцепи зажигания; оголовник состоит из верхней и нижней частей с резьбовым соединением, при этом на верхней части на шарнирах (петлях) закреплены ручки; стальной кожух прикреплен болтами к основанию оголовника. The goal is achieved in that a ball evaporator is installed in the central part of the combustion chamber, the combustion chamber is made with a spherical body coated with thermal insulation, on the outside of which a spherical ogolovnik is installed, in which containers for compressed air and liquefied gas are connected concentrically to the combustion chamber, connected to the combustion chamber by radial tubes and on the outside of the head ridge, a steel casing is installed with a gap filled with water and connected to the water nozzle, while the diameter of the inlet opening of the direct-flow path ubka exceeds the diameter of its cylindrical portion, the diameter and the outlet pipe propulsion greater than the diameter of its front part; the compressor is made in the form of two inclined cylinders with pistons and rods connected to pedals and gear racks, meshed with a gear installed between them, kinematically connected to the pinion gear of the ignition circuit breaker; the headband consists of upper and lower parts with a threaded connection, while on the upper part handles are fixed on hinges (loops); the steel casing is bolted to the base of the headband.
На фиг.1 показана кормовая часть лодки, вид сверху; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1 (в увеличенном виде) при работе двигателя на природном газе; на фиг.4 то же, верхняя часть двигателя, работающего на дизельном топливе и на бензине; на фиг.5 сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.6 сечение В-В на фиг.2; на фиг.7 сечение Г-Г на фиг.6. Figure 1 shows the stern of the boat, a top view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section aa in figure 1 (enlarged view) when the engine is running on natural gas; figure 4 the same, the upper part of the engine running on diesel fuel and gasoline; figure 5 section BB in figure 3; figure 6 section bb in figure 2; in Fig.7 section GG in Fig.6.
Движитель ЛДК имеет камеру 1 сгорания (фиг.3) шаровидной формы, помещенную в центре оголовника 2, на периферийной части которого находятся кольцевые камеры 3 и 4 соответственно для природного газа и для сжатого воздуха, и центральная камера 5 для сжатого воздуха. Камера 1 сгорания соединена с камерами 3, 4 и 5 трубками 6, через которые в камеру 1 сгорания поступает природный газ и сжатый воздух. Природный газ в камеру 3 поступает через патрубок, перекрытый клапаном 7, а сжатый воздух поступает в камеры 4 и 5 через патрубок, перекрытый клапаном 8. The LDK mover has a spherical combustion chamber 1 (Fig. 3) located in the center of the
В камере 1 сгорания между отверстиями трубок 6, идущих от камер со сжатым воздухом и природным газом, установлены электросвечи 9, а в верхней части камеры 1 установлена форсунка 10, в которой идет трубка 11 от емкости с водой, перекрытая клапаном 12. In the combustion chamber 1, between the openings of the
Оголовник 2 состоит из двух частей: верхней и нижней, которые соединены с помощью крупной винтовой резьбы 13. Для удобства свинчивания и отвинчивания верхней части оголовника 2 предусмотрены ручки 14 на шарнирах (петлях) 15. Нижняя часть оголовника жестко связана с основанием 16, которое закреплено на дне лодки 17. Golovinik 2 consists of two parts: upper and lower, which are connected using a
Камера 1 сгорания имеет вертикальный газовод 18, плавно переходящий в горизонтальную конусную трубу 19, которая в своей передней части утоплена в дно лодки 17 на 1/10-1/20 своего диаметра, а в конце кормовой части лодки 17 на 1/2 своего диаметра и заменяет собой килевую часть кормы лодки 17. В трубу 19 коаксиально вставлен патрубок 20 с кольцевым зазором 21 между цилиндрической поверхностью и трубой 19. Передняя часть патрубка 20 имеет плавное увеличение диаметра до диаметра трубы 19. The combustion chamber 1 has a
Камера 1 сгорания, газовод 18, часть трубы 19, расположенная против патрубка 20, и внутренняя поверхность патрубка 20 имеют теплоизоляционное покрытие 22, обозначенное на фиг.3 крестообразной штриховкой. Внутренняя поверхность камеры 1 выполнена в виде жаропрочного теплоемкого металлического корпуса 23, внутри которого на трех обтекаемых опорах 24 установлен из такого же жаропрочного металла теплоинерционный испаритель 25 шарообразной формы с небольшим обтекателем 26, расположенным над газоводом 18. The combustion chamber 1, the
Оголовник 2 имеет стальной кожух 27, который болтами 28 закреплен на основании 16. Для герметичности между кожухом 27 и основанием 16 проложена резиновая прокладка 29. Кожух 27 имеет наружное и внутреннее термо- и гидроизоляционное покрытие 30 (внутреннее более тонкое покрытие 30 на фиг.3 не показано). Golovinnik 2 has a
От клапанов 7 и 8 отходят патрубки к муфте 31, установленной между кожухом 27 и основанием 16, через которую они подсоединяются соответственно к шлангам по-дачи природного газа и сжатого воздуха. Через муфты 31 проходит также трубка с клапаном 32, идущая к водяному насосу, и электропроводка 33, идущая от электросвечей 9 к катушке 34 зажигания с конденсатором, заимствованным из электрооборудования автомобиля. Outlets go from
Компрессор для подачи сжатого воздуха в камеру 1 изображен в виде насоса 35, подобного насосу для подкачки автомобильных камер. Насос имеет два цилиндра 36 с поршнями 37 и штоками 38, верхняя часть которых выполнена в виде педалей 39, жестко связанных с зубчатыми рейками 40. Между рейками установлена шестерня 41 на оси 42, находящаяся в постоянном зацеплении с этими рейками. С шестерней 41 находится в зацеплении также шестерня 43, жестко связанная с контактным кольцом, имеющим контакты, изолированные между собой и подключенные через ось 44 шестерни 43 к массе корпуса насоса, соединенного с клеммой "-" аккумуляторной батареи 45. С клеммой "+" аккумуляторной батареи 45 соединен контакт 46 прерывателя электроцепи зажигания, который при вращении шестерни 43 замыкает и размыкает контакты контактного кольца, связанного с шестерней 43. A compressor for supplying compressed air to the chamber 1 is shown in the form of a
На фиг. 4 изображена верхняя часть оголовника 2б движителя ЛДК, использующего в качестве горючего бензин или дизельное топливо. В отличие от оголовника 2 для работы на природном газе (фиг.3) оголовник 2б имеет в своей верхней части форсунку 47 для впрыскивания жидкого горючего вместо природного газа, и куполообразную камеру 48 для сжатого воздуха. Кроме того, изменены положения в камере 1 форсунок 10, электросвечей 9 и трубок 6 подачи сжатого воздуха из камеры 48 в камеру 1. In FIG. 4 shows the upper part of the headband 2b of the LDK propulsion device using gasoline or diesel fuel as a fuel. Unlike the
Работа движителя с использованием природного газа производится в следующем порядке. Рулевой лодки 17 устанавливает кресло в соответствии со своим ростом перемещением сиденья 49 с помощью рукоятки 50 и соответствующего механизма и, нажимая поочередно ногами на педали 39, приводит в действие насос-компрессор 35, подающий воздух в камеры 4 и 5, а из них по трубкам 6 в камеру 1 сгорания. Одновременно он включает подачу природного газа (или сжиженного газа) в камеру 3 (при открытых клапанах 7 и 8) и подключает электроцепь 33 работы электросвечей к аккумулятору 45. Его помощник, вращая педали устройства, приводит в действие насос и электрогенератор для подачи воды в кожух 27, подзарядки аккумулятора 45 (в случае необходимости) или для электроосвещения (в ночное время). Подача воды в кожух 27 производится при открытом кране 51 патрубка 52. После появления воды в кране 51 он закрывается и дальнейшее поступление воды в кожух 27 производится при сжатии воздуха, находящегося под ней, до давления в 4 кг/см2, который фиксируется пружинным клапаном 53, выпускающим излишнюю воду, не допуская повышения давления более 4 кг/см2.The propulsion using natural gas is performed in the following order. The
Перемещением педалей 39 с рейками 40 приводятся во вращение шестерни 41 и 43, в результате чего педаль 39, идущая вниз под нажимом одной ноги рулевого, поднимает другую педаль вверх (вместе с другой расслабленной ногой) и замыкающиеся и размыкающиеся контакты электроцепи, катушкой 34 зажигания приводят в действие электросвечи 9, поджигающие топливную смесь сжатого воздуха и природного газа в камере 1. By moving the
Воспламененная топливная смесь достигает температуры 2000оС и давления более 10 кг/см2, однако уже через тысячные доли секунды температура и давление продуктов сгорания топливной смеси снижаются до 500оС и 2-3 кг/см2 за счет расширения в нижней части камеры 1, в газоводе 18 и в зазоре 21, а также за счет нагревания теплоинерционного корпуса 23 и испарителя 25. Кроме того, значительная часть выхлопных газов "выстрелит" через зазор 21 в трубе 19, создав импульс силы, равный произведению давления выхлопных газов на площадь сечения кольца этого зазора. Воздействие давления выхлопных газов на воду в трубе 19 создаст ускоренное движение воды в трубе 19, прямо пропорциональное импульсу силы давления выхлопных газов на воду и обратно пропорциональное массе воды в трубе 19 и в патрубке 20. Импульс силы давления выхлопных газов на воду увеличится еще за счет превращения пограничного слоя воды с раскаленными выхлопными газами в пар, который увеличит объем парогазовой струи и время ее воздействия на пограничный слой воды. Небольшая часть выхлопных газов успеет проникнуть в трубки 6, диаметр и длина которых подбираются с таким расчетом, чтобы эти выхлопные газы не успели дойти по трубкам 6 до камер 3-5. Давление в камере 1 уже через сотые доли секунды снизится до величины менее 2 кг/см2 за счет инерционности возникшего парогазового потока из камеры 1 в трубу 19, а давление в камерах 3, 4 и 5 возрастет до величины, превосходящей 2 кг/см 2 за счет инерционности газового потока, поступающего в камеры 3-5.Ignited fuel mixture reaches a temperature of 2000 C and a pressure of 10 kg / cm 2, but after a few thousandths of a second temperature and pressure of the combustion products of the fuel mixture is reduced to 500 ° C and 2-3 kg / cm 2 due to the expansion in the lower part of the chamber 1, in the
В результате вышеупомянутых двух взаимно противоположных процессов хода изменения давления в камере 1 и камерах 3-5 выхлопные газы, проникшие в трубки 6, будут остановлены, а затем и вытеснены в камеру 1 сгорания. В камере 1 сгорания давление поднимется до 1,5-2 кг/см2 за счет поступления сжатого воздуха и природного газа. При этом за счет более высокого давления сжатого воздуха в камерах 4 и 5, чем природного газа в камере 3, или (при равном давлении) за счет большего диаметра трубок 6, идущих от камер 5 и 4 к камере 1, чем трубок 6, идущих от камеры 3 к камере 1 (второй вариант предпочтительней, чем первый), вначале в камеру 1 начинает поступать воздух, который вытеснит выхлопные газы в газовод 18 и далее в зазор 21, а затем уже начнет поступать природный газ из камеры 3 в камеру 1. В момент, когда топливная смесь сжатого воздуха и природного газа в соотношении 1:15 заполнит большую часть камеры 1, включатся электросвечи и произойдет воспламенение топливной смеси в камере 1 сгорания и даже в газоводе 18, если она успела попасть в газовод.As a result of the above two mutually opposite processes of the pressure change in the chamber 1 and chambers 3-5, the exhaust gases entering the
После нескольких циклов воспламенений топливной смеси теплоинерционные устройства 23 и 25 камеры 1 прогреются до расчетной температуры и пусковой режим (переходной режим) работы камеры 1 сгорания сменится на рабочий эксплуатационный режим работы, так как за это расчетное время давление воды в кожухе 27 поднимется до 4 кг/см2 в результате работы водяного насоса и через форсунку 10 будет производиться впрыск порции воды после каждого воспламенения топливной смеси, вследствие чего увеличится время воздействия парогазовой смеси выхлопных газов на воду в трубе 19 через зазор 21 и стабилизируется температура теплоинерционных устройств 23-25 до расчетной величины в пределах 200-300оС. Основные тепловые потери определяются нагревом воды от парогазовой струи, поступающей через зазор 21, и могут быть определены замером разности температуры воды, поступающей в патрубок 20 и выходящей из трубы 19. По-видимому, эти потери не будут более 30% следовательно, КПД только самого двигателя (без учета КПД движителя) будет более 70% Выдерживание курса движения лодки производится с помощью рукоятки 56 рычажного типа, поворачивающей два руля 57, соединенных параллелограммным механизмом. Рули 57 расположены по обе стороны трубы 19 на удалении от нее, достаточном для их нормальной работы.After several ignition cycles of the fuel mixture, the
Остановка двигателя ЛДК производится прекращением работы педалями 39, выключением подачи природного газа и отключением электроцепи от аккумулятора 45. The LDK engine is stopped by stopping operation by the
Движитель имеет повышенный КПД, меньшую шумность и более прост в изготовлении по сравнению с известными лодочными движителями. The mover has an increased efficiency, less noise and is easier to manufacture in comparison with the known boat movers.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018014 RU2050307C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Boat propulsive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018014 RU2050307C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Boat propulsive device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2050307C1 true RU2050307C1 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=21592298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5018014 RU2050307C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Boat propulsive device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2050307C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169101C2 (en) * | 1999-05-26 | 2001-06-20 | АООТ "ОКБ Сухого" | Method of forming thrust of ship's water-jet propulsor |
| CN102642607A (en) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 徐忠斌 | Spin-rail reflex type propeller |
| RU2478060C2 (en) * | 2011-04-01 | 2013-03-27 | Дмитрий Валерьевич Уппе | Water-jet propulsion complex |
| RU2557337C1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИГиЛ СО РАН) | Thrust generation method |
-
1991
- 1991-12-25 RU SU5018014 patent/RU2050307C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 508440, кл. B 63H 11/02, 1972. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169101C2 (en) * | 1999-05-26 | 2001-06-20 | АООТ "ОКБ Сухого" | Method of forming thrust of ship's water-jet propulsor |
| RU2478060C2 (en) * | 2011-04-01 | 2013-03-27 | Дмитрий Валерьевич Уппе | Water-jet propulsion complex |
| CN102642607A (en) * | 2012-05-08 | 2012-08-22 | 徐忠斌 | Spin-rail reflex type propeller |
| RU2557337C1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук (ИГиЛ СО РАН) | Thrust generation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2412825A (en) | Jet propulsion apparatus | |
| KR101590325B1 (en) | Internal combustion engines | |
| US3720057A (en) | Method of continuously vaporizing and superheating liquefied cryogenic fluid | |
| ES2639314T3 (en) | Supercooled fuel and air induction system for internal combustion engines | |
| US5718194A (en) | In-cylinder water injection engine | |
| US20100288212A1 (en) | On demand system for using water (HHO) as a sole fuel | |
| CN109844293A (en) | Internal-combustion steam engine | |
| KR20210005520A (en) | Large two-stroke uniflow scavenged gaseous fueled engine | |
| KR0165563B1 (en) | Piston type internal combustion engine | |
| RU2050307C1 (en) | Boat propulsive device | |
| US1181634A (en) | Auxiliary marine motor. | |
| US2017481A (en) | Closed-cycle internal combustion engine and method of operating same | |
| JP3908855B2 (en) | Method of operating a diesel turbocharged dual fuel internal combustion engine | |
| US3088276A (en) | Combustion products pressure generator | |
| US10385807B2 (en) | Efficiency and emissions improvements for natural gas conversions of EMD 2-cycle medium speed engines | |
| US2376479A (en) | Internal-combustion engine and combustion mixture therefor | |
| RU2093411C1 (en) | Submarine | |
| JP7605872B2 (en) | Method for carbon dioxide capture and large two-stroke uniflow scavenging internal combustion engine | |
| SU1720927A1 (en) | Direct-flow hydrojet ship engine | |
| US564155A (en) | The morris peters co | |
| RU1275U1 (en) | The gliding boat of Kashevarov GLK | |
| KR880001683B1 (en) | Sujins Internal Combustion Engine | |
| JP2022067023A (en) | Propulsion device | |
| RU2324059C1 (en) | Explosion - gravitational engine | |
| CN204750536U (en) | Gas engine |