噴水式船的發動機推進系統的製作方法

2023-12-01 03:33:46 2

專利名稱：噴水式船的發動機推進系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種噴水式船，特別是一種通過內燃機來驅動推進系統的噴水式船。
背景技術：
噴水式船是一種通過從船體尾部噴出水流來推進的船。不同於將推進器單獨 置於水中來推進的機動船或摩託船，噴水式船從船的底部吸水到一個船體內的噴 射泵，然後從船尾部的噴管將進入的水噴出。噴水式船通過操縱噴管來操縱和機動，噴射水流朝向噴管的軸向方向，水流 推進和操縱船隻。噴水式船可以傾翻，可以在短距離內從全速到停止。傳統式螺旋漿葉輪通過少量的水加速大量的水，類似於飛機上通過少量氣體 來加速大量的氣體。在噴水式船中，泵少量的水然後通過大量的水來加速它，噴 射出水高於水面來推進船，水流是由船上的小型內燃機驅動推進器來得以加速 的。噴水式船最大的技術難關是如何解決發動機的潤滑問題，以及推進系統的密 封問題。 發明內容發明目的本發明的目的是提供一種發動機的潤滑效果好，並且推進系統密 封效果好，不管在正常運行中還是傾翻後，推進系統都能正常工作的噴水式船的 發動機推進系統。技術方案發動機包括曲軸，第一室有發動機機油，第二室也有機油， 一個 齒輪與曲軸連接， 一個配對齒輪與輸出軸咬合然後通過連軸器傳到推進器。在第 二室有一個障礙物，來限制機油流過障礙物到在第二室的機油中去。油通過一個孔從第一室流到第二室，來提供第二室齒輪組的潤滑。旋轉的齒 輪帶動油從第二室低的部位到達障礙物後面的高的部位。孔限制了從第一室到第 二室的油的流量。當齒輪旋轉時，帶動油從第二室的低的部位到達第二室的位於 障礙物後面的高的部位，這樣齒輪就不會浸沒在油中。障礙物防止油在第二室中從高的部位流到低的部位。另一個孔在障礙物的後 面讓機油流回第一室。障礙物和孔的作用使得齒輪得到潤滑但不浸沒在油中，保 持了一種潤滑齒輪最好的油位高度。齒輪浸沒在油中，不能起到對齒輪最好的潤 滑保護。第二室正確的油位，是由孔和障礙物來維持的，還減少了齒輪在油中旋轉的 液體阻力的能量損失，因為齒輪在高油位中旋轉將損失更多的能量。齒輪的水力 阻力將增大發動機的額外負載，潛在地降低了發動機的工作效率。系統也能夠提供持續的潤滑給小齒輪，軸和軸承。當齒輪旋轉時，在第二室 的油沿切線甩開成霧狀到達小齒輪和齒輪的表面上。 一個孔，在壁56上形成，大 小正好可以使得機油以可接受的速度從第一室流到第二室，來補充在第二室裡齒 輪旋轉帶走的機油。有益效果本發明的顯著優點是1、發動機具有適合噴水式船的潤滑系統， 且結構簡單、合理、潤滑效果好；2、具有極強的水的密封性；3、無論是正常運 行，還是發生傾翻，發動機及其推進系統都能正常工作，性能及其穩定；4、為皮 艇裝備驅動機構創造了技術條件。下面是詳細描述，要申明的是，所有的解釋，特別的舉例，儘管是本發明的 一個很好體現，但只是用來描述本發明。對於這些體現和舉例的各種改變和修正 也視為和本發明相類似。


圖1是以發動機為動力的皮划艇的進水系統和發動機的剖面圖。圖2是圖1中發動機和進水系統的部分剖視圖。圖3是圖1中發動機的後視圖。圖4是發動機排氣系統的剖視圖。
具體實施方式
如圖l，皮划艇10包括一個密封的船體部分12，由無縫模具成型的塑料表 面覆蓋，船體在外表面15上有一個凹型14,凹型可以使駕駛者面向前方，腳放 在腳踏上，兩腿跨騎著一個手動控制的控制杆16 (稱作操縱杆)。在上表面15 和下表面17所形成的船體12的中間部分是填充材料20，它用來加強船體並使 船體表面變硬。填充材料20可以是膨脹成型泡沫或中空Kevlar (凱夫拉爾)塑 料，或其它類似的人造材料。船體12是密封的，用來防止波浪或飛濺的水進入， 這樣就可以使船在水中傾翻再正過來後不會進滿水。一個靠背22，安裝在船體12的上表面，用以支撐駕駛者，船體12部分的 加固部分是由隔離塊或隔離板24封閉形成的，位於發動機艙26的前端。發動機 艙內有發動機28和進水管30，葉片式推進器32加速水流從進水管30到噴管34， 噴管34可繞著一個垂直軸向左或向右轉動以控制船10的行駛方向。水從進水管 30流到推進器再從噴管34流出。發動機艙由一個帶進氣通道38的覆蓋板36蓋住。覆蓋板36由搭扣固定在船體的上表面，當覆蓋板很好地扣在船體上後就可 以有效地防止水進入發動機艙內。發動機28最好是單缸、低排放、高效率的四 衝程發動機。進水管30，可以是單獨的零部件或者可以與船體在一起成型，是模具成型 的塑料，在船體的底部有進口44，水從進口44進入流到噴管34的出口。連接 到發動機的曲軸上的驅動軸46驅動葉片式推進器旋轉，這樣從進水管30進入的 水在通過推進器時被推進最後從噴管34噴出。噴射水流從噴管34的出口處高於 水面噴出，來推進並掌舵船IO。駕駛者控制操縱杆16繞軸向左或向右轉動來掌舵船10。操縱杆16有一個 按鈕，用以啟動發動機28;另一個按鈕，用以停止發動機；還有扳機64位於操 縱杆的下方來控制發動機油門，通過打開關閉發動機風門來控制發動機的速度和 船10的速度。駕駛者還可以控制操縱杆16繞軸49向上和向下轉來使得手柄在使用時處於 一個適合的位置，在向下的位置時可以方便船10存儲和運輸。當操縱杆16轉動 時，在滑輪上繞著的線纜將相應的轉動傳遞到噴管34，這樣定向噴射的水可以 操縱和控制船向左和向右行駛。圖2是發動機28的排氣系統，包括一個排氣管50，排氣管的走向是從發動機 出來先向上然後再向下，來防止發動機進水。發動機28的輸出軸52由位於發動機機箱58的外壁56上的減摩軸承54、 55 支撐，軸52連接至進排水系統的驅動軸46。輸出軸52連接到一個輸出齒輪60， 齒輪60連續地嚙合於小齒輪62，小齒輪62由發動機曲軸66支持。在發動機箱體 58的壁56上的軸承68和軸承69，用來支撐曲軸66。發動機箱體58有第一機油室70，通常存放潤滑機油達到油位72。帶刻度標 記的油標74深入箱體58內部，可以抽出來檢查第一油室70的油位。壁56將第 一室70和第二油室76隔開，第二油室油位低一點。通常，油室76的機油上表面 到達78處。齒輪60和小齒輪62位於室76內，齒輪60的齒在室76的油中轉動， 而齒輪60被小齒輪62驅動繞軸77轉動。圖3是發動機28去掉蓋80後的壁56。發動機由安裝點82、 83固定在船10 上，蓋80通過一系列位於蓋80外圍的螺栓孔84連接在發動機箱體58上。火花 塞94裝在氣缸96上方，活塞(未畫出)往復運動來驅動軸66旋轉。當齒輪60旋轉時，在室76內的油就會在蓋80的內部甩出很好的薄霧，覆蓋 在小齒輪62和齒輪60上面，以及壁56上。位於壁56上的孔100的大小正好控制機油以可接受的流速從室70流到室76，來補充齒輪60旋轉帶走室76內的機油。 一個隔板或障礙物102，在壁56上形成，在第二面103上，第二面在第一面 79上方，它們都在第二室76內。障礙物擋住油來收集障礙物102後的空間105內 和障礙物102上方相應的周邊壁面留下的機油。而第二個孔104位於壁56上來讓 機油從空間105通過壁56流到室70。障礙物102和孔104用來限制室76的油位 78的高度，來提供最好的潤滑保護。齒輪浸沒在油中對潤滑不是最好的。油的阻 力會增大發動機28的額外負荷，潛在的降低了發動機的效率。 窗口 106位於壁56上，是油霧在室70和76之間循環的通道。 圖4是發動機28的排氣系統的細節，它可以有效地防止水進入發動機。排氣 管50， 一端連接至發動機28的排氣口 120，它是一種雙層管，包括外管122、內 管124，管122和124圍成環形通道126，還有一個內部通道128。環形通道在排 氣口 120端是封閉的。環形通道126中有從通過船體上的低於水面132的孔130 進入的水，水最好是來自於船10所行駛的湖泊或溪流等。發動機廢氣從排氣口 120 進入通道128到達管子末端134，也是內管124的末端。在末端，廢氣在出通道 128時產生高速氣流。高速氣流帶動在環形通道126中的水。水和廢氣混合後流進 部分浸沒在水面下的儲水盒136。發動機廢氣和水在發動機廢氣的帶動下從儲水盒 136到有出口 140的管子138，這樣水和廢氣就排出了系統並進入外部水域中。在環形通道126流動的水冷卻外管122，並且在內部排氣管124外圍形成了 一個低溫的水套。排氣管50從排氣口 120開始方向向上高出水面132，然後向 下低於水面。這樣的向上向下的路徑防止了水進入發動機排氣口 120和氣缸頭。
權利要求
1、一種噴水式船的發動機推進系統，其特徵是它包括一個葉片推進器從進排水系統泵水；一個發動機包括一個箱體，箱體和一個壁面形成第一室來儲存機油，壁的背面形成第二室，第一室的油位高度高於第二室的油位高度；小齒輪位於第二室並且被發動機軸驅動；一個齒輪位於第二室，與小齒輪嚙合並連接驅動推進器；一個障礙物位於第二室來限制機油從箱體的第二面到第一面的流動。
2、 根據權利要求1所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有連通第一室和第二室的第一個孔。
3、 根據權利要求1所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有連通第一室和在障礙物後面的第二室部分的第二個孔。
4、 根據權利要求1所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有一個連通第一室和第二室的油霧循環窗口。
5、 根據權利要求1所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是發動機包 括一個排氣管，該排氣管的第一通道連接到發動機的排氣口，第二通道圍繞並平 行於第一通道形成一個流水的通道; 一個水盒連接第一、第二通道和外界的水域， 第一通道內噴射的氣體帶動第二通道的水進入水盒。
6、 一種噴水式船的發動機推進系統，其特徵是它包括 一個葉片水力推進器；一個發動機包括驅動軸和第一室來儲存機油；第二室有第一平面和高於第一平面的第二平面；一個壁面將第一室和第二室分開；小齒輪位於第二室與驅動軸連接；一個齒輪位於第二室，與小齒輪嚙合並可驅動地連接推進器； 一個障礙物位於第二室來限制機油流過障礙物。
7、 根據權利要求6所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有連通第一室和第二室的第一個孔。
8、 根據權利要求6所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有連通第一室和在障礙物後面的第二室部分的第二個孔。
9、 根據權利要求6所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在壁面上 設有一個連通第一室和第二室的油霧循環窗口 。
10、 根據權利要求6所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是發動機包括一個排氣管，該排氣管的第一通道連接到發動機的排氣口，第二通道圍繞並 平行於第一通道形成一個流水的通道； 一個水盒連接第一、第二通道和外界的水 域，第一通道內噴射的氣體帶動第二通道的水進入水盒。
11、 一種噴水式船的發動機推進系統，其特徵是它包括 一個葉片水力推進器；一臺發動機包括驅動軸和第一室來儲存機油；第二室儲存機油；小齒輪位於第二室與驅動軸連接；一個齒輪位於第二室，與小齒輪嚙合並可驅動地連接推進器； 一個障礙物位於第二室，來限制機油流過障礙物到第二室的低油位機油中去。
12、 根據權利要求ll所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在第一 室和第二室之間設有連通的第一個孔。
13、 根據權利要求ll所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是在第一 室和在障礙物後面的第二室部分之間設有連通的第二個孔。
14、 根據權利要求ll所述的噴水式船的發動機推進系統，其特徵是發動機 包括一個排氣管，該排氣管的第一通道連接到發動機的排氣口，第二通道圍繞並 平行於第一通道形成一個流水的通道； 一個水盒連接第一、第二通道和外界的水 域，第一通道內噴射的氣體帶動第二通道的水進入水盒。
全文摘要
本發明公開了一種噴水式船的發動機推進系統，它包括帶驅動軸的發動機和存儲有機油的第一室和存儲有機油的第二室，一個小齒輪與驅動軸連接並位於第二室，齒輪位於第二室，與小齒輪嚙合並可驅動地連接於推進器，一個障礙物在第二室來限制位於第二室的機油流過障礙物。本發明根據噴水式船易顛簸和傾覆的特點，設計出了一種結構合理的發動機潤滑系統，既保證潤滑效果，同時不影響發動機的工作效率。另外，本發明具有極強的水的密封性；無論是正常運行，還是發生傾翻，發動機及其推進系統都能正常工作，性能及其穩定；為皮艇裝備驅動機構創造了技術條件。
文檔編號B63H11/02GK101249883SQ20081002342
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月14日 優先權日2008年4月14日
發明者芮應睿, 芮裕亭 申請人:芮應睿