AT3978U1

AT3978U1 - Brennkraftmaschine mit einer motorbremseinrichtung

Info

Publication number: AT3978U1
Application number: AT0018300U
Authority: AT
Inventors: Hermann Krenn
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2000-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Motorbremseinrichtung (2), mit zumindest einem zusätzlich zu den Gaswechselventilen (3) im Zylinderkopf (1) angeordneten, als Hubventil ausgeführten Motorbremsventil (4), welches bei Motorbremsbetrieb vorzugsweise über einen Bremsventilhebel (8) entgegen der Kraft einer Schließfeder (7) betätigbar ist. Um auf möglichst einfache Weise eine fertigungstechnisch einfache und zuverlässige Motorbremseinrichtung (2) zu schaffen, ist vorgesehen, dass die Betätigung des Motorbremsventils (4) durch Verdrehen oder Verschieben eines mit dem Motorbremsventil (4) verbundenen Bremsnockens (9, 109) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Motorbremseinrichtung, mit zumindest einem zusätzlich zu den Gaswechselventilen im Zylinderkopf angeordneten, als Hubventil ausgeführten Motorbremsventil, welches bei Motorbremsbetrieb entgegen der Kraft einer Schliessfeder betätigbar ist.

Es ist bekannt, bei einer Brennkraftmaschine zusätzlich zu den Auslassventilen ein eigenes Motorbremsventil anzuordnen, welches während der Motorbremsung getaktet oder ständig geöffnet wird. Derartige Motorbremsventile werden üblicherweise hydraulisch oder pneumatisch betätigt und sind beispielsweise aus der DE 44 23 657 C2, der DE 38 39 452 C2, der DE 38 39 450 C2 oder der DE 34 28 626 C2 bekannt. Aus der DE 41 25 831 Al ist weiters eine Motorbremseinrichtung bekannt, dessen Motorbremsventil elektrisch betätigbar ist.

Bekannte Betätigungseinrichtungen für Motorbremsventile erfordern allerdings einen relativ hohen Bauaufwand und benötigen vergleichsweise viel Platz im Zylinderkopf, welcher in vielen Fällen nur schwer bereit gestellt werden kann. Zudem weisen bekannte Motorbremseinrichtungen eine hohe Zahl an Einzelteilen auf, welche die Störungsanfälligkeit erhöhen und sich nachteilig auf den Fertigungsaufwand auswirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Motorbremseinrichtung zu entwickeln, welche möglichst wenige Teile aufweist und nur geringen Bauraum im Zylinderkopf beansprucht. Zudem soll die Motorbremseinrichtung ein hohes Mass an Zuverlässigkeit bieten und einfach zu fertigen sein.

Erfindungsgemäss erfolgt dies dadurch, dass die Betätigung des Motorbremsventils, vorzugsweise unabhängig vom Ventiltrieb der Gaswechselventile, durch Verdrehen oder Verschieben eines mit dem Motorbremsventil verbundenen Bremsnockens erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Bremsnocken auf einer Bremsnockenwelle angeordnet ist, wobei eine sehr kompakte Ausführung der Motorbremseinrichtung erreicht werden kann, wenn die Achse der Bremsnockenwelle parallel zur Kurbelwellenachse angeordnet ist.

Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass der Bremsnocken auf einem Bremsnockenschieber angeordnet ist. Die Achse des Bremsnockenschiebers ist vorteilhafterweise ebenfalls parallel zur Kurbelwellenachse angeordnet.

Die Motorbremsventile mehrerer Zylinder können durch jeweils eine eigene Bremsnockenwelle bzw. jeweils einen eigenen Bremsnockenschieber unabhängig voneinander oder durch eine gemeinsame Bremsnockenwelle bzw. einen gemeinsamen Bremsnockenschieber miteinander betätigbar sein.

Die Betätigung der Bremsnockenwelle bzw. des Bremsnockenschiebers erfolgt mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch.

In einer steuerungsmässig einfachen Variante kann vorgesehen sein, dass das Motorbremsventil während des gesamten Motorbremsbetriebes dauernd geöffnet ist. Wird eine schnellansprechende mechanische, elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung verwendet, so ist es möglich, dass das Motorbremsventil während des Motorbremsbetriebes getaktet betätigbar ist, wobei das Bremsventil nur im Bereich des Zünd-Oberen Todpunktes geöffnet ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Motorbremsventil einen Ventilraum aufweist, welcher direkt mit einem Auslasskanal verbunden ist.

Eine besonders platzsparende und einfache Fertigung ergibt sich, wenn der Auslasskanal den Ventilraum schneidet.

Um den Wärmeeintrag aus der Verdichtungsarbeit und den Drosselverlusten schnell abführen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Kühlkanal auf einen Bereich um den Ventilraum, vorzugsweise auf einen Bereich zwischen Ventilraum und Auslasskanal gerichtet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Betätigung des Motorbremsventils über einen vorzugsweise als Kipphebel ausgebildeten Bremsventilhebel erfolgt, wobei vorzugsweise die Ventilhebelachse des Bremsventilhebels von der Ventilebelachse für den Ventiltrieb der Gaswechselventile beabstandet ist.

Durch die Verwendung von getrennten Ventilhebelachsen für den Ventiltrieb der Gaswechselventile und für das Motorbremsventil können die Lagerbügel für die Ventilhebel zueinander fixiert ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Betätigungsmechanismus für die Gaswechselventile und das Motorbremsventil in einer vormontierbaren Montageeinheit zusammengefasst sind, wobei vorzugsweise die Montageeinheit die Lagerbügel für die Ventilhebel, die Ventil hebel für die Gaswechselventile, die Ventilhebelachse für den Ventilhebel, den Bremsventilhebel für das Motorbremsventil, die Ventilhebelachse für den Bremsventilhebel und die Bremsnockenwelle bzw. den Bremsnockenschieber aufweist. Dies erlaubt es, den Betätigungsmechanismus in einer Montageeinheit - ohne Verwendung von kompletten Lagerbügelträger- vorzumontieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf einer erfindungsgemässen Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsvariante gemäss der Linie I - I in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Ventiltrieb dieses Zylinderkopfes, Fig. 3 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäss der Linie III - III in Fig. 1, Fig. 4 den Zylinderkopf in einem Schnitt gemäss der Linie IV - IV in Fig. 2, Fig. 5 den Zylinderkopf in einem weiteren Schnitt gemäss der Linie V - V in Fig. 2 und Fig. 6 einen Zylinderkopf einer erfindungsgemässen Brennkraftmaschine in einer zwei-

ten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt entlang der Achse des Bremsnockenschiebers.

In den Figuren ist der Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine mit einer integrierten Motorbremseinrichtung 2 dargestellt. Die Motorbremseinrichtung 2 weist zusätzlich zu den Gaswechselventilen 3, also den Auslassventilen 3a und den Einlassventilen 3b, ein Motorbremsventil 4 auf, welches den Brennraum 5 von einem Ventilraum 6 trennt. Das Motorbremsventil 4 kann entgegen der Kraft einer Schliessfeder 7 geöffnet werden. Die Betätigung des Motorbremsventils 4 erfolgt über einen als Kipphebel ausgeführten Bremsventilhebel 8 in den Fig. 1 bis 5 durch einen Bremsnocken 9 einer im Kipphebelachsenlagerbock 10a gelagerten Bremsnockenwelle 10, deren Achse 11 etwa in einer Normalebene 12 auf die Zylinderachse 13 und parallel zur Ventilhebelachse 14 des Bremsventilhebels 8 angeordnet ist.

Die Bremsnockenwelle 10 kann mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch verdreht werden. Je nach Art des Betätigungsmechanismus für die Bremsnockenwelle 10 wird das Motorbremsventil 4 andauernd oder getaktet, das heisst nur im Bereich des oberen Todpunktes der Zündung, geöffnet.

Der Ventilraum 6 ist direkt und auf kürzestem Wege mit einem Auslasskanal 15 verbunden, wobei der Auslasskanal 15 im Ausführungsbeispiel den Ventilraum 6 schneidet.

Um eine ausreichende Kühlung des thermisch hochbelasteten Bereiches 17 zwischen dem Motorbremsventil 4 bzw. dem Ventilraum 6 und dem Auslasskanal 15 zu erreichen, wird über einen gebohrten oder gegossenen Kühlkanal 16 eine Kühlmittelströmung auf den Bereich 17 um das Motorbremsventil 4 gerichtet.

Im Ausführungsbeispiel werden die Auslassventile 3a über eine Ventilbrücke 18, einen Ventilhebel 19 und eine Stossstange 20 für den Ventiltrieb 21 betätigt. Mit 22 ist die Ventilhebelachse für den Ventiltrieb 21 für die Gaswechselventile 3 bezeichnet, die etwa parallel zur Ventilhebelachse 14 für das Motorbremsventil 4 angeordnet ist.

Mit Bezugszeichen 23 ist eine Einstellschraube für das Motorbremsventil 4 bezeichnet.

Wie insbesondere aus der Fig. 5 hervorgeht, kann durch die Verwendung von zwei getrennten Ventilhebelachsen 22 und 14 für den Ventiltrieb 21 und die Motorbremseinrichtung 2 der komplette Betätigungsmechanismus, bestehend aus Lagerbügel 24, Ventilhebel 19 für den Ventiltrieb 21, Ventilhebelachse 22 für den Ventiltrieb 21, Bremsventilhebel 8 für das Motorbremsventil 4, Ventilhebelachse 14 für den Bremsventilhebel 8 und die Bremsnockenwelle 10 für das Motorbremsventil 4, sowie eventuell erforderliche Distanzelemente, als Montageeinheit 25 vormontiert werden, ohne dass ein kompletter Lagerbügelträger verwendet

werden muss. Die gesamte Montageeinheit 25 wird mittels der Befestigungsschrauben 26 am Zylinderkopf 1 montiert. Dadurch kann der Fertigungsaufwand auf ein Mindestmass beschränkt werden.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante eines Zylinderkopfes 1 analog zu den Fig. 1 bis 5, bei der die Motorbremsventile 4 allerdings zum Unterschied zur oben beschriebenen Konstruktion nicht durch Verdrehen, sondern durch axiales Verschieben von Bremsnocken 109 erfolgt, welche auf einem Bremsnockenschieber 110 angeordnet sind. Zur Betätigung der Motorbremsventile 4 wird der Bremsnockenschieber 110 in Pfeilrichtung 100 entlang der Achse 111 verschoben.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Brennkraftmaschine mit einer Motorbremseinrichtung (2), mit zumindest einem zusätzlich zu den Gaswechselventilen (3) im Zylinderkopf (1) ange- ordneten, als Hubventil ausgeführten Motorbremsventil (4), welches bei Motorbremsbetrieb entgegen der Kraft einer Schliessfeder (7) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Motorbremsventils (4), vorzugsweise unabhängig vom Ventiltrieb (21) der Gaswechselventile (3), durch Verdrehen oder Verschieben eines mit dem Motorbremsventil (4) ver- bundenen Bremsnockens (9,109) erfolgt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsnocken (9) auf einer Bremsnockenwelle (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Achse (11) der Bremsnockenwelle (10) parallel zur Kur- belwellenachse angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsnocken (109) auf einem Bremsnockenschieber (110) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Achse (111) des Bremsnockenschiebers (110) pa- rallel zur Kurbelwellenachse angeordnet ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Motorbremsventile (4) mehrerer Zylinder durch jeweils eine eigene Bremsnockenwelle (10) oder einen eigenen Bremsnockenschie- ber (110) vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar sind.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Motorbremsventile (4) mehrerer Zylinder durch eine gemeinsame Bremsnockenwelle (10) oder einen gemeinsamen Brems- nockenschieber (110) miteinander betätigbar sind.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bremsnocken (9) mechanisch betätigbar ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bremsnocken (9) elektrisch betätigbar ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bremsnocken (9) hydraulisch betätigbar ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bremsnocken (9) pneumatisch betätigbar ist.
10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Motorbremsventil (4) während des Motorbremsbetriebes getaktet betätigbar ist, wobei das Motorbremsventil (4) nur im Bereich des Zünd-Oberen Todpunktes geöffnet ist. <Desc/Clms Page number 6>
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Motorbremsventil (4) während des gesamten Motor- bremsbetriebes dauernd geöffnet ist.
12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Motorbremsventil (4) einen Ventilraum (6) aufweist, welcher direkt mit einem Auslasskanal (15) verbunden ist.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (15) den Ventilraum (6) schneidet.
14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Kühlkanal (16) auf einen Bereich um den Ventilraum (6), vorzugsweise auf einen Bereich (17) zwischen Ventilraum (6) und Aus- lasskanal (15) gerichtet ist.
15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Betätigung des Motorbremsventils (4) über einen vor- zugsweise als Kipphebel ausgebildeten Bremsventilhebel (8) erfolgt, wobei vorzugsweise die Ventilhebelachse (14) des Bremsventilhebels (8) von der Ventilhebelachse (22) für den Ventiltrieb (21) der Gaswechselventile (3) beabstandet ist.
16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Betätigungsmechanismus für die Gaswechselventile (3) und das Motorbremsventil (4) in einer vormontierbaren Montageeinheit (25) zusammen gefasst sind, wobei vorzugsweise die Montageeinheit (25) die Lagerbügel (24) für die Ventilhebel (19), die Ventilhebel (19) für die Gas- wechseiventile (3), die Ventilhebelachse (22) für die Ventilhebel (19), den Bremsventilhebel (8) für das Motorbremsventil (4), die Ventilhebelachse (14) für den Bremsventilhebel (8) und die Bremsnockenwelle (10) bzw. den Bremsnockenschieber (110) aufweist.