Моторное судно в.с.григорчука

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к моторным судам с двумя двигателями. Моторное судно содержит корпус, имеющий каюту, рулевую рубку, грузовой трюм и машинное отделение. В машинном отделении размещены две энергетические установки, которые через общий редуктор приводят в движение гребной винт. Одна из энергетических установок выполнена в форме четырехцилиндрового двигателя, содержащего кривошипно-шатунный механизм с поршнями, размещенными в цилиндрах двухстороннего действия, внутренние полости которых через воздухораспределительный механизм подключены к флюгеру. Флюгер установлен на крыше рулевой рубки и содержит две трубы со стабилизатором, внутренние полости которых соединены с воздухораспределительным механизмом. Одна труба выполнена в форме воздухозаборника, а другая представляет собой сопло Лаваля с отношением площади критического сечения к площади выпускного сечения не менее 1: 10. Коленчатый вал соединен с валом двигателя через усилитель мощности. Обеспечивается повышение автономности плавания судна и сокращение расхода топлива. 5 з.п.ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к области транспорта и может найти применение в качестве морского судна.

Известен морской катер "Кариока", содержащий корпус с остроскулыми обводами и широким плоским транцем, внутри которого размещен кокпит, а также каюта со спальными диванами, внутренний пост управления, моторный отсек с двумя бензиновыми двигателями. Водоизмещение 4 м³, длина 8,75 м, ширина 3,05 м, мощность двигателей 2 · 210 л.с., максимальная скорость 58 км/ч, расход топлива при 3/4 максимальной скорости 62 л/ч [1].

Недостатками известного морского катера "Кариока" являются: малая автономность плавления, ограниченное время работы силовой установки, больший расход топлива, загрязнение окружающей среды выхлопными газами.

Указанные недостатки обусловлены ограниченным запасом топлива, малым водоизмещением и конструкцией силовой установки.

Известен также туристский катер "Эксплорадор", содержащий корпус с круглоскулыми обводами и острой носовой оконечностью, внутри которого размещены две каюты, внутренняя рулевая рубка, камбуз, моторное отделение, в котором установлены два бензиновых двигателя, имеющих общий редуктор с передаточным отношением 2: 1, наружную рубку управления. Водоизмещение 7,8 м³, длина 14,2 м, ширина 3,2 м, осадка 0,9 м, высота борта 1,7 м, мощность двигателей 2 · 100 л.с., максимальная скорость 32 км/ч, расход топлива при 3/4 максимальной скорости 32 л/ч [2].

Известный туристский катер "Эксплорадор", как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.

Недостатки известного туристического катера "Эксплорадор", принятого за прототип, те же.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией силовой установки, ограниченными запасами топлива и процессами, протекающими в двигателях.

Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационных качеств моторного судна.

Указанная цель согласно изобретения обеспечивается тем, что один из бензиновых двигателей заменен двигателем, установленным так же и содержащим кривошипно-шатунный механизм, воздухораспределительный механизм, блок управления, механизм усиления мощности, систему смазки, флюгером, установленным на крыше рубки управления с возможностью поворота в горизонтальной плоскости на 360^o и содержащим стабилизатор, воздухозаборник и трубу с соплом Лаваля, внутренние полости которые посредством воздуховодов соединены с воздухораспределительным механизмом.

Сущность изобретения появляется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид моторного судна; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - схема силовой установки моторного судна; на фиг. 4 - схема редуктора привода гребного винта; на фиг. 5 - общий вид двигателя; на фиг. 6 - то же, план; на фиг. 7 - кинематическая схема двигателя; на фиг. 8 - общий вид усилителя мощности; на фиг. 9 - разрез по А-А фиг. 8; на фиг. 10 - разрез по Б-Б фиг. 8; на фиг. 11 - вид на усилитель мощности со стороны коленчатого вала; на фиг. 12 - усилитель мощности, план; на фиг. 13 -механизм привода усилителя мощности; на фиг. 14 - общий вид воздухораспределительного механизма; на фиг. 15 - вид на воздухораспределительный механизм сверху при снятой верхней крышке; на фиг. 16 - разрез по А-А фиг. 15; на фиг. 17 - общий вид воздухораспределительного крана; на фиг. 18 - разрез по А-А фиг. 17; на фиг. 19 - диаграмма воздухораспределения; на фиг. 20 - флюгер, общий вид; на фиг. 21 - то же, план; на фиг. 22 и 23 - схема работы двигателя; на фиг. 24 - схема установки нескольких флюгеров; на фиг. 25 и 26 - схема работы усилителя мощности; на фиг. 27 - устройство блока управления двигателем; на фиг. 28 - схема центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала.

Моторное судно содержит корпус 1 с остроскулыми обводами, внутри которого расположены каюта 2, рулевая рубка 3, грузовое помещение 4, моторное отделение 5. В моторном отделении установлены бензиновый двигатель 6 и двигатель 7, которые посредством соединительных муфт 8 и 9 связаны с входными валами 10 и 11 редуктора 12 привода гребного винта 13. На корпусе редуктора расположены ручки 14 и 15, кинематически связанные с соединительными муфтами, неподвижные диски которых закреплены на валах 16 и 17, установленных на подшипниках и имеющих ведущие шестерни 18 и 19, входящие в зацепление с ведомой шестерней 20, установленной на промежуточном валу 21, имеющему шлиц, по которому скользит каретка, связанная с ручкой 22 и имеющая коническую 23 и цилиндрическую 24 шестерни.

Коническая шестерня входит в зацепление через промежуточную коническую шестерню 25 с конической шестерней 26, выполненной заодно с цилиндрической шестерней 27, сидящих на дейдвудном валу 28. Цилиндрическая шестерня дейдвудного вала входит в зацепление с цилиндрической шестерней 29, закрепленной на промежуточном валу 30, установленном на подшипниках и имеющем вторую цилиндрическую шестерню 31. Дейдвудный вал соединяет редуктор с гребным винтом. Бензиновый двигатель стандартный и выполнен без особенностей. Второй двигатель содержит пять основных частей: кривошипно-шатунный механизм с поршневой группой, воздухораспределительный механизм, усилитель мощности, блок управления с регулятором частоты вращения коленчатого вала и флюгер.

Двигатель содержит картер 32, закрытый снизу крышкой 33, имеющей поддон 34. К верхней части картера привернуты четыре цилиндра двухстороннего действия 35, 36, 37, 38. Внутрь каждого цилиндра вставлены поршни 39, 40, 41, 42 с элементами уплотнения (на чертежах не показаны), которые посредством штоков 43 и шатунов 44 соединены с кривошипами 45, 46, 47, 48 коленчатого вала 49, установленного в подшипниках картера. В передней части коленчатый вал имеет кулачок 50 воздухораспределительного механизма, соединительный фланец 51 и шестерню 52 привода регулятора частоты вращения коленчатого вала. На задней части коленчатого вала закреплены кулачок 53 воздухораспределительного механизма, шестерня 54 привода масляного насоса стандартной системы смазки двигателя (не показанной на чертежах) и маховик 55, закрытый крышкой 56. По бокам картера установлены крышки смотровых люков 57 и 58. Каждая пара кривошипов коленчатого вала расположена под углом 180^o относительно друг друга, а каждая последующая пара смещена относительно предыдущей на 90^o.

Воздухораспределительный механизм размещен внутри коробки 59, привернутой болтами к цилиндрам и закрытой крышкой 60. Внутри коробки размещен C-образный трубопровод низкого давления 61, закрепленный посредством кронштейнов 62. C-образный трубопровод 63 высокого давления также установлен внутри коробки на кронштейнах 64. В нижней части коробки установлен воздухораспределительный кран 65, который посредством трубопроводов 66 и 67 соединен с верхними и нижними полостями цилиндра, а посредством трубопроводов 68 и 69, 70 и 71 соединен с трубопроводами низкого и высокого давления. Воздухораспределительный кран содержит корпус 72, имеющий восемь отверстий 73 снизу и по восемь отверстий 74 и 75 с каждой боковой стороны. Внутрь корпуса вставлены два одинаковых по конструкции золотника 76 и 77, каждый из которых имеет по четыре Г-образных отверстия 78 и с одной торцевой стороны по одному валу 79 и 80, закрепленных в подшипниках стоек 81 и 82.

На концах валов закреплены шестерни 83 и 84, входящие в зацепление с шестернями 85 и 86, оси которых закреплены в подшипниках упомянутых стоек, а к самим шестерням прикреплены рычаги 87 и 88, которые шарнирно соединены с вертикальными рычагами 89 и 90, взаимодействующими с передним и задним кулачками коленчатого вала посредством вилок 91 и 92. Каждый золотник имеет сферические углубления, в которые входят шариковые стопоры (фиксаторы) 93, нагруженные пружинами 94, установленными в гнездах 95, закрытых крышками 96. Внутренний трубопровод высокого давления соединен с наружным трубопроводом высокого давления 97. Внутренний трубопровод низкого давления соединен с блоком управления 98 и наружным трубопроводом низкого давления 99.

Усилитель мощности 100, размещенный в передней части картера двигателя, содержит раму 101, имеющую направляющие 102, установленные в пазах картера двигателя с возможностью перемещения рамы в вертикальной плоскости. Шестерни 103 и 104, входящие друг с другом в зацепление, закреплены на осях, установленных в подшипниках рамы, имеют дисбалансы 105 и 106, причем последняя из шестерен соединена с ведомым валом 107, закрепленным в подшипнике крышки 108 и привернутой к корпусу 109 верхнего редуктора. На противоположном конце ведомого вала закреплена коническая шестерня 110, входящая в зацепление с конической шестерней 111, установленной на ведущем валу 112, закрепленным в подшипнике корпуса верхнего редуктора и имеющего шлицы. Корпус верхнего редуктора посредством кронштейнов 113 прикреплен к раме. Нижний редуктор содержит корпус 114, в подшипнике которого установлен ведущий вал 115, имеющий фланец 116 для соединения с фланцем коленчатого вала и коническую шестерню 117, входящую в зацепление с конической шестерней 118, закрепленной на вертикальном валу 119, установленном в подшипнике крышки 120 и имеющего втулку 121 с внутренними шлицами, внутрь которой входит шлицевой конец ведущего вала верхнего редуктора. К раме привернуты зубчатые рейки 122 и 123, входящие в зацепление с зубчатыми шестернями 124 и 125, установленными на муфтах свободного хода вала двигателя 126, закрепленного в подшипнике передней крышки 127. Усилитель мощности содержит также противовес 128, имеющий направляющие 129, входящие в пазы передней крышки и картера двигателя с возможностью перемещения противовеса в вертикальной плоскости. К противовесу привернута зубчатая рейка 130, входящая в зацепление с шестерней 131, свободно сидящей на оси, закрепленной в крышке и входящей в зацепление с зубчатой рейкой 132, закрепленной на раме.

Блок управления двигателем содержит корпус 133 с входным 134 и выходным 135 фланцем. Внутри корпуса установлены цилиндрические опоры 136 и 137, в одну из которых вставлен передний стержень конического клапана 138, а в другую - втулка 139, имеющая внутреннюю резьбу с большим шагом, в которую ввернут задний резьбовой стержень конического клапана, выполненного заодно с шестерней 140, входящей в зацепление с зубчатой рейкой 141 вертикального вала 142, установленного во втулках 143 и 144 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

На вертикальный вал надета пружина 145, одним концом взаимодействующая со стержнем 146, установленном на упомянутом вертикальном валу, а другим концом контактирующая с концом вилки 147, установленной на оси опоры 148 и имеющей на другом конце внутренние зубья, входящие в зацепление с шестерней 149 привода конического клапана, установленной на оси опоры 150, размещенной внутри корпуса и входящей в зацепление с зубчатой рейкой 151 толкателя 152, установленного во втулках 153 и 154 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и нагруженного возвратной пружиной 155.

В нижней части толкатель взаимодействует с кулачком 156, выполненным заодно с ручкой 157, имеющей подпружиненный фиксатор 158 и установленной на оси, закрепленной в крышке 159. Удержание ручки в той или иной позиции обеспечивается с помощью зубчатого сектора 160. К шестерне привода конусного клапана прикреплен рычаг 161, имеющий паз, в который входит стержень 162, закрепленный на конце резьбовой втулки. Вертикальный вал через рычаг, не показанный на чертеже, а также рычаги 163 и 164 соединен с выходным звеном шариковой передачи 165 центробежного регулятора 166, содержащего горизонтальный вал 167, связанный с входным звеном шариковой передачи, установленный в подшипниках с возможностью продольного перемещения, имеющий шайбу 168, контактирующую с шариками 169, установленными в продольных пазах конуса 170, закрепленного на валу 171 совместно с шестерней 172, входящей в зацепление с шестерней привода регулятора, установленной на коленчатом валу.

Флюгер 173 содержит неподвижный корпус 174 в форме стакана, который закреплен на крыше рубки управления посредством фланца 175. Внутрь неподвижного корпуса вставлен подвижный корпус 176, установленный на шарикоподшипники 177, к которому в нижней части привернуто кольцо 178. Подвижный корпус удерживается внутри неподвижного корпуса посредством крышки 179. Сверху к подвижному корпусу приварен воздухозаборник 180, представляющий собой трубу, закрытую с одной стороны и имеющую отверстия 181, посредством которых ее внутренняя полость соединена через внутреннюю полость 182, отверстие 183, гибкий трубопровод 184 с наружным трубопроводом высокого давления. Сверху к воздухозаборнику приварена сквозная цилиндрическая труба 185 со стабилизатором 186, выполненная в форме сопла Лаваля, у которого отношение площади критического сечения к площади выходного сечения равно 1:10. В корпусе трубы, вокруг критического сечения выполнен кольцевой канал 187, открывающийся внутрь трубы и посредством приваренной вертикальной трубы 188 с уплотнительным устройством 189, вставленной в отверстие 190 неподвижного корпуса с возможностью вращения в нем, гибкого трубопровода 191 соединен с наружным трубопроводом низкого давления.

Работа моторного судна.

Предлагаемое моторное судно может перемещаться за счет вращения гребного винта 13, приводного в движение бензиновым двигателем, предложенным новым двигателем или тем и другим одновременно. При движении судна посредством бензинового двигателя 6, последний посредством ручки 14 подключается к редуктору 12. Вращающийся момент от двигателя 6 через соединительную муфту 8, вал 10, муфту сцепления, вал 16, шестерни 18 и 20 передается на промежуточный вал 21 и далее через коническую шестерню 23 подвижной каретки, которая посредством ручки 22 должна быть передвинута влево (фиг. 4), промежуточную коническую шестерню 25, коническую шестерню 26 неподвижной каретки поступает на дейдвудный вал 28, который проводит в движение гребной вал 13, обеспечивая движение моторного судна вперед. В этом случае промежуточный вал 30 с цилиндрическими шестернями 29 и 31 вращается вхолостую.

Для обеспечения движения судна задним ходом необходимо передвинуть ручку 22 и вместе с ней подвижную каретку вправо. При этом коническая шестерня 23 выйдет из зацепления с промежуточной конической шестерней 25, а цилиндрическая шестерня 24 подвижной каретки войдет в зацепление с цилиндрической шестерней 31 промежуточного вала 30. Вращающийся момент от двигателя 6 через соединительную муфту 8, вал 10, муфту сцепления, вал 16, шестерни 18, 20, промежуточный вал 21, цилиндрические шестерни 24, 31, промежуточный вал 30, цилиндрические шестерни 29, 27 передается на дейдвудный вал 28, который вращает в противоположную сторону гребной винт 13, обеспечивая движение моторного судна задним ходом. При движении судна с помощью предложенного двигателя 7 он подключается к редуктору 12 посредством ручки 15, а двигатель 6 посредством ручки 14 отключается от редуктора 12. В этом случае вращающийся момент через соединительную муфту 9, вал 11, муфту сцепления и шестерни 19 и 20 передается на промежуточный вал 21 и далее, как было описано выше, приводит в движение гребной вал 13 в ту или иную сторону, обеспечивая движение судна передним или задним ходом, при этом предложенный двигатель работает следующим образом.

Работа четырехцилиндрового двигателя 7 основана на создании одновременно во всех цилиндрах по разные стороны поршней разности давления воздуха путем создания разрежения и наддува с помощью сопла Лаваля и воздухозаборника, поворачиваемых в горизонтальной плоскости навстречу воздушному потоку посредством стабилизатора, вращении вала двигателя за счет действия сил инерции, создаваемых дисбалансами, установленными на двух шестернях, входящих в зацепление друг с другом и вращаемых коленчатым валом. При движении воздуха со скоростью V стабилизатор затор 186 разворачивает флюгер 173 навстречу потоку. Воздух, поступая в воздухозаборник 180, создает внутри его повышенное давление, вследствие чего массы воздуха проходят через отверстия 181, внутреннюю полость 182, отверстия 183, гибкий трубопровод 184, наружный трубопровод высокого давления 97 и накапливается во внутреннем трубопроводе высокого давления 63. Одновременно с этим воздух, проходя через сопло Лаваля 185 со скоростью V, увеличивает свою скорость в десять раз, протекая через критическое сечение, создает в нем сильное разрежение, в результате чего воздух, находящийся во внутреннем трубопроводе низкого давления 61, в корпусе блока управления 133, наружном трубопроводе низкого давления 99 и гибком трубопроводе 191 станет удаляться из них. В результате во внутреннем трубопроводе давления 63 давление воздуха будет больше атмосферного, а во внутреннем трубопроводе низкого давления 61 давление воздуха будет меньше атмосферного. При перемещении ручки 157 влево (фиг. 27) предварительно необходимо нажать на кнопку и вывести защелку 158 из зацепления с зубчатым сектором 160, вместе с ней перемещается вниз кулачок 156. Пружина 155 распрямляется и перемещает вниз толкатель 152, зубчатая рейка 151 которого поворачивается шестерню 149 привода клапана 138 против часовой стрелки. Вместе с шестерней поворачивается рычаг 161 и перемещает резьбовую втулку 139 влево, открывая конусный клапан 138, тем самым соединяя трубопровод низкого давления 61 с внутренней полостью сопла Лаваля.

В результате воздух через воздухозаборник 180 станет поступать через отверстия 181, внутреннюю полость 182, отверстие 183, гибкий трубопровод 184, трубопроводы 97, 63, 68 в корпус 72 воздухораспределителя и далее через Г-образное отверстие 78 золотника 76, отверстие 73 в верхнюю полость цилиндра 35 (на фиг. 22 показано сплошными стрелками). В то же время воздух из нижней полости цилиндра 35 станет отсасываться через другое отверстие 73, другое отверстие 78 золотника 76, трубопроводы 71, 61, 99, 191, трубу 188 внутрь сопла Лаваля и уносится проходящим потоком воздуха (на фиг. 22 показано пунктирными стрелками).

В верхней полости цилиндра 35 давление воздуха станет повышенное, а в нижней полости - пониженное. Из-за возникшей разности давления с одной и другой стороны поршень 39 придет в движение и станет перемещаться вниз через шток 43, шатун 44 и кривошип 45, приводя во вращение коленчатый вал 49. Как только поршень 39 дойдет до нижней мертвой точки, а коленчатый вал повернется на 175^o, кулачок 50 передвинет вилку 91 вниз и вместе с ней вертикальный рычаг 89 и рычаг 87. Шестерня 85 повернется и повернет шестерню 83, а вместе с ней и золотник 76, который займет положение, показанное на фиг. 23. При этом воздух из воздухобазорника 180, отверстия 181 через внутреннюю полость 182, гибкий трубопровод 184, наружный 97, внутренний 63 трубопроводы высокого давления, трубопровод 70, Г-образное отверстие 78 золотника 76 станет подаваться в нижнюю полость цилиндра 35 (на фиг. 23 показано сплошными стрелками). Одновременно с этим воздух из верхней полости цилиндра 35 через другое Г-образное отверстие 78 золотника 76, трубопроводы 69, 61, корпус блока управления 133, наружный трубопровод низкого давления 99, гибкий трубопровод 191, отверстие 190, вертикальную трубу 188, кольцевой канал 187 станет удаляться и выбрасываться внутрь сопла, уносятся с потоком воздуха (на фиг. 23 показано пунктирными стрелками). Возникшая разность давления в верхней и нижней полостях цилиндра 35 заставит поршень 39 перемещаться вверх, поворачивая коленчатый вал. Как только коленчатый вал повернется еще на 175^o и достигнет точки, соответствующей 355^o, кулачок 50 передвинет вилку 91 вниз и вместе с ней вертикальный рычаг 89 и рычаг 87. Шестерня 85 повернется и повернет шестерню 83, а вместе с ней и золотник 76, который займет положение, показанное на фиг. 22 и все повторится сначала. Работа остальных цилиндров 36, 37, 38 происходит также, что можно определить из диаграммы на фиг. 19, где большой круг соответствует верхней полости, малый круг соответствует нижней полости; заштрихованные участки соответствуют высокому давлению, незаштрихованные участки - низкому давлению, а закрашенные участки соответствуют моментам переключения золотников 76 и 77 распределительного крана 65. Золотники 76 и 77 работают независимо друг от друга: первый обслуживает цилиндры 35 и 36, а второй - цилиндры 37 и 38 посредством аналогичных шестерен 86 и 84, приводимых в движение рычагами 88 и 90 посредством кулачка 53 и вилки 92. Маховик 55 аккумулирует вращение коленчатого вала и выводит поршни из мертвых точек.

Для увеличения или уменьшения частоты вращения коленчатого вала необходимо передвинуть ручку 157 в ту или иную сторону и тем самым увеличить или уменьшить проходное сечение конусного клапана 138, что ведет к увеличению или уменьшению разрежения в цилиндрах и соответственное увеличение или уменьшение частоты вращения коленчатого вала. Перевод ручки 157 в правое крайнее положение приводит к перемещению вверх толкателя 152, повороту шестерни 149, перемещению вправо втулки 139, закрытию конусного клапана 138 и остановке двигателя. Скорость воздушного потока V может изменяться в больших пределах и тем самым влиять на величину наддува и разрежения в цилиндрах, что ведет к нестабильности вращения коленчатого вала. В этом случае поддерживание постоянства частоты вращения коленчатого вала осуществляется регулятором 166. Если по каким-либо причинам частота вращения коленчатого вала 49 увеличивается, то увеличиться также скорость вращения шестерен 52 и 172, а вместе с ними и конуса 170. Шарики 169 под действием возросшей центробежной силы переместятся влево вдоль пазов и передвинут в ту же сторону шайбу 168, вал 167, шарики и выходное звено шариковой передачи 165. При этом рычаг 163 повернется и переместит на некоторую величину вверх вертикальный вал 142, сжимая пружину 145. Зубчатая рейка 141 передвинется вверх и повернет шестерню 140. Резьбовая часть клапана 138 вывернется из втулки 139. Конусный клапан 138 передвинется вправо и уменьшит проходное сечение трубопровода низкого давления, что увеличит сопротивление прохождению воздуха и уменьшит скорость его удаления из соответствующих полостей цилиндров 35, 36, 37, 38, а это приведет к уменьшению частоты вращения коленчатого вала 49 до необходимой величины. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила, действующая на шарики 169, уменьшится и пружина 145 передвинет вниз вертикальный вал 142, повернет рычаг 163 и через шарики шариковой передачи 165 передвинет вал 138 вправо. Зубчатая рейка 141 опустится вниз и повернет шестерню 140 в противоположную сторону, вворачивая внутрь резьбовой втулки 139 конец стержня клапана 138, увеличивая проходное сечение трубопровода низкого давления, что приведет к уменьшению сопротивления и увеличению скорости удаления воздуха из полостей цилиндров 35, 36, 37, 38 и повышению частоты вращения коленчатого вала до необходимой величины.

Таким образом при изменении скорости движения воздушного потока регулятор изменяет проходное сечение трубопровода низкого давления, увеличивая или уменьшая скорость истечения воздуха из полостей цилиндров и тем самым поддерживает заданную ручкой 157 частоту вращения коленчатого вала. Во время работы двигателя каждый поршень, независимо от направления движения, совершает рабочий ход, а подготовительные хода отсутствуют. Следовательно в четырехцилиндровом двигателе при повороте коленчатого вала на 360^o совершается восемь рабочих ходов. Для повышения мощности двигателя путем создания более высокой степени разрежения и наддува может быть использовано несколько флюгеров 173, установленных на верхней палубе судна таким образом, чтобы работа одного флюгера не мешала работе другого. Они должны быть подключены так, как показано на фиг. 24.

Во время работы двигателя вместе с коленчатым валом 49 вращается ведущий вал 115 нижнего редуктора и вместе с ним ведущая шестерня 117, которая через шестерню 118, вал 119, втулку 121 приводит во вращение ведущий вал 112 верхнего редуктора, который через шестерни 111 и 110 приводит во вращение вал 107, а он вращает в разные стороны шестерни 103 и 104. Вместе с последними вращаются навстречу друг другу дисбалансы 105 и 106, которые создают инерционные моменты, приложенные к раме 101 попеременно, то с одной, то с другой стороны в вертикальной плоскости. Под действием инерционных сил F рама 101 совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости и посредством зубчатых реек 122 и 123 поворачивает зубчатые шестерни 124 и 125, которые за счет муфт свободного хода, вращаясь периодически в противоположные стороны, обеспечивают одностороннее вращение вала двигателя 126, создавая на нем мощность большую, чем мощность коленчатого вала. Так как рама 101 с деталями, установленными на ней, обладает достаточной массой, и, перемещаясь в вертикальной плоскости с ускорением, создает значительные инерционные силы, действующие на картер двигателя, то уравновешивание этих сил происходит за счет движения в противоположную сторону противовеса 128, который приводится в движение посредством зубчатой рейки 132, воздействующей через шестерню 131 на зубчатую рейку 104.

Положительный эффект данного изобретения заключается в уменьшении шума и повышении безопасности, увеличении дальности плавления, меньшем загрязнении окружающей среды выхлопными газами, экономии топлива.

Формула изобретения

1. Моторное судно, содержащее корпус, жилое помещение, рулевую рубку, моторное отделение с установленными в нем двумя энергетическими установками, валы которых через редуктор соединены с гребным винтом, отличающееся тем, что одна из энергетических установок включает в себя двигатель, пневматически соединенный с флюгером, установленным на крыше рулевой рубки с возможностью поворота в горизонтальной плоскости на 360^o, причем двигатель содержит картер с установленным в нем коленчатым валом, кинематически соединенным с шатунами и штоками поршней, размещенных в цилиндрах двухстороннего действия, внутренние полости которых пневматически соединены через воздухораспределительный механизм с блоком управления и флюгером, а коленчатый вал кинематически связан с валом двигателя через инерционный усилитель мощности.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что каждая пара кривошипов коленчатого вала установлена под углом 180^o относительно друг друга, а каждая последующая пара смещена относительно предыдущей на 90^o.

3. Судно по пп.1 и 2, отличающееся тем, что усилитель мощности представляет собой раму, установленную в направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и имеющую зубчатые рейки, входящие в зацепление с зубчатыми шестернями, установленными на муфтах свободного хода вала двигателя, кроме того, на раме установлены две шестерни, входящие друг с другом в зацепление и имеющие дисбалансы, которые кинематически соединены с коленчатым валом, кроме того, рама кинематически связана с противовесом, установленным в направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

4. Судно по пп.1 - 3, отличающееся тем, что блок управления представляет собой клапанный механизм регулирования разрежения в цилиндрах двигателя, кинематически связанный с центробежным регулятором частоты вращения коленчатого вала.

5. Судно по пп.1 - 4, отличающееся тем, что флюгер выполнен в форме неподвижного корпуса, закрепленного на крыше рулевой рубки, с вставленным в него подвижным корпусом, сверху к которому приварены воздухозаборник, сквозная цилиндрическая труба, выполненная в форме сопла Лаваля, и стабилизатор, причем внутренние полости воздухозаборника и цилиндрической трубы пневматически соединены с воздухораспределительным механизмом двигателя.

6. Судно по пп.1 - 5, отличающееся тем, что отношение площади критического сечения сопла Лаваля к площади выходного сечения не менее 1 : 10.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28