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Selbsttätige Vorrichtung zum Aus- bzw. Wiedereinschalten einer
Motorbremse bei Dieselmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für die Motorbremse von Dieselmotoren, ins- besondere bei Lastkraftwagen, welche einen durch einen Bremsfusshebel betätigbaren elektrischen Hilfs- antrieb aufweist, der das Drosselventil in der Auspuffleitung dar Brennkraftmpschine schliesst, um bei Betätigung des Bremsfusshebels die gewünschte Bremswirkung zu gewährleisten.
Normalerweise dient der elektrische Hilfsantrieb nicht nur zum Schliessen des in die Auspuffleitung eingeschalteten Drosselventils, sondern auch zur Steuerung eines zweiten Ventils, welches in eine Lei- tung eingeschaltet ist, die einem mit dem Einspritzpumpengetriebe mechanisch verbundenen Luftzylin- der Druckluft zuführt. Bei der Betätigung des Bremsfusshebels wird die Motorbremse eingeschaltet und der
Luftkolben betätigt, der über das Einspritzpumpengetriebe die Förderung durch die Einspritzpumpe absperrt.
In den meisten Fällen ist der den Hilfsantrieb steuernde elektrische Stromkreis mit einem Schalter versehen, welcher durch das Steuergetriebe der Einspritzpumpe betätigt wird und beim Sinken der Motordrehzahl unter einen vorbestimmten Wert den Hilfsantrieb abstellt. Unterhalb dieser vorbestimmten Motordrehzahl wird daher die Motorbremse selbsttätig ausgeschaltet und die Einspritzpumpe dabei wieder eingeschaltet, welche der Brennkraftmaschine die zum Weiterlauf bei dieser Drehzahl erforderliche Brennstoffmenge liefert.
Ein Nachteil der Vorrichtung der oben geschilderten Art besteht darin, dass der oben genannte Schalter entgegen einer Federkraft durch die Zahnstange der Einspritzpumpe unmittelbar geöffnet wird. Dabei kann das sich stets einstellende Pendeln der die Axialverstellung der Zahnstange steuernden Schwungmassen zusammen mit der Trägheit des Fahrzeugs, welches beim Aufhören der Bremswirkung zur Beschleunigung neigt, zu einem unerwünschten Schliessen des genannten Schalters sowie zu einem unstabilen Verhalten desselben führen, welches sich in einem wiederholten Schliessen und Öffnen auswirkt.
Ein solches Verhalten bedingt offensichtlich einen erheblichen Verschleiss der Schalterkontakte durch Funkenbildung sowie eine anormale Beanspruchung des Einspritzpumpensteuergetriebes durch rasches wiederholtes Einschalten des das Getriebe steuernden Luftzylinders.
Die Erfindung schafft nun eine selbsttätige Vorrichtung zum Ausschalten der Motorbremse, welche die obigen Nachteile vermeidet und welche leicht eingestellt werden kann, um den die Motorbremse steuernden Hilfsantrieb bei einer vorbestimmten Motordrehzahl ein-bzw. auszuschalten, so dass das geschilderte unstabile Verhalten bei dieser Drehzahl vermieden wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum selbsttätigen Aus- und Wiedereinschalten einer Motorbremse bei Dieselmotoren, mit einem durch einen Bremsfusshebel zu betätigenden elektrischen Hilfsantrieb, in dessen Speisestromkreis ein vom Steuergetriebe der Einspritzpumpe in Abhängigkeit von der Motordrehzahl betätigter Schalter liegt, der eine Öffnungs- und eine Schliessstellung aufweist, besteht im wesentlichen darin, dass der die Bewegung des Steuergetriebes auf den Schalter übertragende Mechanismus so ausgebildet ist, dass der Schalter bei Überschreiten einer vorbestimmten Motordrehzahl seine Schliessstellung und bei Unterschreiten einer vorbestimmten niedrigeren Drehzahl seine Öffnungsstellung einnimmt, und bei Drehzahlen, die in dem Bereich zwischen den genannten beiden Drehzahlen liegen, seine vorher eingenommene Stellung beibehält.
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Der oben genannte Schalter weist erfindungsgemäss zweckmässig einen den beweglichen Schalterkontakt tragenden Hebel auf, der an seinem einen Ende scharnierartig angelenkt ist und durch eine Zug-
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einerderkraft axial verstellbaren Stange anderseits verankert ist, welche durch das Einspritzpumpensteuergetriebe gesteuert wird.
Die Axialverstellung der genannten Stange verschwenkt diesen Hebel zwecks Schliessens bzw. Öffnens der Schalterkontakte, wenn die Verbindungsstelle der Zugfeder an dieser Stange bei ihrer Verstellbewegung über die eine bzw. die andere Stellung hinweggekommen ist, die sich aus den ! Schnittpunkt des Stangenweges mit den Verlängerungen des sich in seiner Öffnungs- bzw. in seiner Schliessstellung befindlichen Hebels ergibt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand schematischer Zeichnungen.
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Fig. 2 dessen Schalter in Schliessstellung und Fig. 3 diesen in Ctfthungsstellung.
Mit 1 ist der Bremsfusshebel eines nicht dargestellten Lastkraftwagens angedeutet, welcher zur
Steuerung des üblichen Druckmittelkreislaufs für die Radbremsen dient und einen Schalter 2 in einem elektrischen Stromkreis 3 betätigt, der an die Batterie 4 des Fahrzeuges angeschlossen ist und einen Elek- tromagneten 5 umfasst.
Dieser Elektromagnet 5 steuert gleichzeitig ein Ventilpaar 6a, 6b, das in einem Verteiler 7 angeordnet ist und zum Absperren der Entlüftungsleitung 8 eines Luftzylinders 11 bzw. zum Steuern einer Druckluftleitung 10 dient, die diesem Luftzylinder 11 Druckluft zuführt.
Das nicht dargestellte Drosselventil in der Auspuffleitung der Brennkraftmaschine für den Antrieb des Fahrzeuges wird durch die Kolbenstange 12 des Luftzylinders 11 unmittelbar betätigt. Das Ventil 6a ermöglicht die Entlüftung des Luftzylinders 11, während das Ventil 6b zur Füllung des Luftzylinders 11 dient, um hiebei die nicht bezeichnete Zahnstange der Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine über die Kolbenstange 12 und eine Schwinge 13 in Tätigkeit zu setzen. Diese Zahnstange dient zur Steuerung der Förderung der genannten Einspritzpumpe, so dass diese Förderung beim Einschalten der Motorbremse selbsttätig aufgehoben wird. Infolge der damit verbundenen allmählichen Abnahme der Motordrehzahl wird die Steuerstange 14 durch die nicht dargestellten Schwungmassen der genannten Einspritzpumpe verstellt.
Die Ventile 6a, 6b sind mit einer Stange 15 verbunden, die durch das vom Elektromagneten 5 erzeugte magnetische Feld entgegen der Kraft einer Feder 16 bewegbar ist.
Der elektrische Stromkreis des Elektromagneten 5 wird über Masse durch einen Schalter 17 geschlossen, der vorzugsweise einen von einem Hebel 18 gehaltenen beweglichen Kontakt aufweist- das eine Ende 19 dieses Hebel 18 ist an einem an Masse liegenden feststehenden Teil z. B. des Fahrzeuges scharnierartig angelenkt.
Der Hebel 18 steht unter der Wirkung einer Zugfeder 20, die einerseits an einer Zwischenstelle 21 des Hebels 18 und anderseits an einer Stelle 2 : 1 einer Stange 23 angreift. welche entgegen einer nicht dargestellten Federkraft in ihrer Längsrichtung unter der Wirkung der Stange 14 verstellbar ist.
Der Schalter 17 dient dazu, den elektrischen Stromkreis des Elektromagneten 5, und damit die Motorbremse in der nachstehend erläuterten Weise auszuschalten, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors unter eine vorbestimmte Minimaldrehzahl absinkt, um die Förderung der Einspritzpumpe wiederherzustellen und den Motor bei dieser Minimaldrehzahl weiterlaufen zu lassen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende : Es wird angenommen, dass der Motor des Fahrzeuges mit normaler Drehzahl läuft und zur Verlangsamung der Fahrt der Bremsfusshebel l betätigt wird. Hiedurch wird der Elektromagnet 5 erregt, indem der Schalter 17 bei dieser Motordrehzahl sich in seiner Schliessstellung befindet. Durch die Wirkung des Elektromagneten 15 schliesst das Ventil 6a die Entlüftungsleitung 8 des Luftzylinders 11, wodurch die Entlüftung verhindert wird. Gleichzeitig wird das Ventil 6b in seine Öffnungsstellung bewegt, so dass Druckluft aus der Leitung 10 dem Luftzylinder 11 zuströmt und über die Stange 12 und Schwinge 13 durch Drosselung der Auspuffleitung des Motors die ge. wünsche Bremswirkung und die Verstellung der genannten Zahnstange bewirkt wird, um die Förderung der Einspritzpumpe aufzuheben.
Durch die Verstellung der Schwungmassen der Einspritzpumpe wird die Stange 14 so verstellt, dass sie auf die Stange 23 auftrifft und letztere in Richtung des Pfeils F verstellt Sobald die Anlenkstelle 22 der Zugfeder 20 an der Stange 23 den Punkt B überschreitet, wird der He-
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und der Schalter 1. 7 schnell geöffnet. Der Hebel 18 wird in seiner Öffnungsstellung durch die Wirkung der
Zugfeder 20 an einen Anschlag 24 angedrückt. Hiedurch wird die Stromzufuhr zum Elektromagneten 5 selbsttätig unterbrochen und die Wirkung der Motorbremse aufgehoben.
Das Ventil 6b gelangt unter der
Wirkung der Feder 16 in seine Schliessstellung und sperrt die Druckluftzufuhr zum Luftzylinder 11 ab, des- sen Kolben und Kolbenstange 12 in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, so dass bei Entlüftung durch das
Ventil 6a das Auspuffleitungsdrosselventil des Motors unter der Wirkung der Kolbenstange 12 sich wieder öffnet ; hiebei erfolgt eine Bewegung der genannten Zahnstange der Einspritzpumpe in diejenige Stellung, welche der Minimalförderung der Einspritzpumpe entspricht. Das entstehende Pendeln der Schwungmas- sen der Einspritzpumpe, welche die Stangen 14 und 23 unmittelbar steuern, muss im Bereich A-B (Fig. 1) liegen, innerhalb dessen die Wirkung der Zugfeder 20 auf den Hebel 18 keine Verstellung des bewegli- chen Kontakts des Schalters 17 verursachen kann.
Eine im wesentlichen ähnliche, jedoch entgegenge- setzte Arbeit der Vorrichtung ergibt sich, wenn die genannte Zahnstange bei einer Beschleunigung des
Motors durch die Wirkung des Gashebels in einer dem Pfeil F entgegengesetzten Richtung verstellt wird.
Dabei wird die Stange 14 durch die Schwungmasse11 der Einspritzpumpe nach rechts verstellt, wobei die nicht dargestellte Rückstellfeder der Stange 23 eine \ erstellung dieser Stange in einer dem Pfeil F ent- gegengesetzten Richtung verursacht. Sobald die Anlenkstelle 22 der Zugfeder 20 an der Stange 23 bei deren Bewegung über den Punkt A hinwegkommt, wirkt die Zugfeder 20 auf den Hebel 18 ein, so dass die
Kontakte des Schalters 17 geschlossen werden.
Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist, ergeben sich die Punkte A und B bei der gerad- linigen Bewegung der Stange 23 durch die Verlängerungen des in Öffnungs-bzw. Schliessstellung befind- lichen Hebels 18.
Dúrch eine Verstellung des feststehenden Kontakts des Schalters 17 und des Anschlages 24, d. h. der
Bewegungslänge des freien Endes des Hebels 18 können die Grössen der Winkel und bzw. der Bereich der
Punkte A-B nach Belieben geändert werden, da letzterer mit der Grösse dieser Winkel eng zusammen- hängt. Bei einer beliebigen Änderung des Bereichs A-B erfolgt innerhalb bestimmter Grenzen eine jeweils entsprechende Änderung der Bewegung der Stange 23 und damit der Motordrehzahlen.
Durch die Umkehrbarkeit der Funktion der beiden Kontakte des Schalters 17, die sich in einfacher
Weise infolge einer Relativverstellung des feststehenden Kontaktes und ces festen Anschlages 24 ergibt, sowie durch die Möglichkeit der Abänderung des Schalters 17 in einen Umschalter durch Anbringung eines weiteren Kontakts an Stelle des festen Anschlages 24 eignet sich die Vorrichtung auch zur Anwendung für eine Steuerung bzw. Signalabgabe in Abhängigkeit von der Motordrehzahl derart, dass z. B. die Steuerung einer Überlastungskontrolle und/oder des Antriebes einer zusätzlichen Ölpumpe für niedrige Motordreh- zahlen bzw. weitere ähnliche Möglichkeiten durchführbar sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Vorrichtung zum Aus- bzw. Wiedereinschalten einer Motorbremse bei Dieselmoto- ren, mit einem durch einen Bremsfusshebel zu betätigenden elektrischen Hilfsantrieb, in dessen Speise- stromkreis ein vom Steuergetriebe der Einspritzpumpe in Abhängigkeit von der Motordrehzahlbetätigter
Schalter liegt, der eine Öffnungs-und eine Schliessstellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der die Bewegung des Steuergetriebes (14) auf den Schalter (17) übertragende Mechanismus (18, 23) so aus- gebildet ist, dass der Schalter (17) bei Überschreiten einer vorbestimmten Motordrehzahl seine Schliess- stellung und bei Unterschreiten einer vorbestimmten niedrigeren Drehzahl seine Öffnungsstellung ein- nimmt, und bei Drehzahlen,
die in dem Bereich zwischen den genannten beiden Drehzahlen liegen, sei- ne vorher eingenommene Stellung beibehält.