AT404288B

AT404288B - Motorbremse bei einer brennkraftmaschine für kraftfahrzeuge

Info

Publication number: AT404288B
Application number: AT0289886A
Authority: AT
Inventors: Helmut Dipl Ing Melde-Tuczai; Johann Dipl Ing Aigner; Othmar Dipl Ing Skatsche
Original assignee: Avl Verbrennungskraft Messtech
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1998-10-27
Also published as: JPH0456126B2; JPS63140809A; ES2004321B3; EP0269605B1; DE3766806D1; US4836162A; ATA289886A; EP0269605A1; ES2004321A4

Description

AT 404 288 B

Die Erfindung betrifft eine Motorbremse bei einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge, mit von einem Nocken über einen Schlepphebel angetriebenem AuslaBventil und einer Einrichtung, die das Auslaßventil beim Verdichtungstakt einen kleinen Spalt offen läßt, wobei das Auflager des Schlepphebels zwischen zwei dem Normalbetrieb einerseits und dem Bremsen andererseits zugeordneten Endstellungen durch eine Steuerung verstellbar ausgeführt ist, wobei in der dem Bremsen zugeordneten Endstellung das Auslaßventil beim Verdichtungstakt einen kleinen Spalt offen gehalten ist.

Aus der DE 335 332 C ist eine Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der ein Zwischenhebel vorgesehen ist, durch dessen Verstellung die Steuerzeiten des Ventils zwischen Normalbetrieb und Bremsbetrieb umgeschaltet werden können. Auf der Nockenwelle sind dabei nebeneinander ein Auspuffnocken sowie zwei Bremsnocken vorgesehen. Durch diese Konstruktion bedingt, sind die Nocken jeweils seitlich zur Ventilachse versetzt angeordnet. Die Zwischenhebel werden dadurch in einer ungünstigen Weise beansprucht, sodaß es unmöglich ist, über einen längeren Zeitraum hinweg konstante Ventilöffnungszeiten zu gewährleisten.

Die DE 12 34 443 B betrifft eine Motorbremse, bei der zwischen einem Hilfsnocken und dem Ventilstößel eine Einschiebezunge eingeführt werden kann. Abgesehen von den mechanischen Problemen, die sich durch das Einschieben ergeben können, weist eine solche Einrichtung einen erheblichen Platzbe-darf auf. Insbesondere bei obenliegenden Nockenwellen stellt dies den Konstrukteur vor schwer lösbare Probleme.

Weiters ist aus der Zeitschrift AUTOMOTIVE INDUSTRIES vom 15. Februar 1971 auf den Seiten 49 bis 52 ein Artikel von MACK veröffentlicht, in dem eine Motorbremse beschrieben ist, bei der das Auslaßventil beim Verdichtungstakt einen kleinen Spalt offenhält. Dies ist außerdem im SAE-Paper 710557 beschrieben. Es handelt sich dabei um ein Ventil auf der Kipphebelachse, welches den Öldruck in zwei Ölbohrungen der Kipphebelachse derart steuert, daß ein hydraulisches Element im Kipphebel beim normalen Betrieb ständig einen kleinen Hub ausführt und über eine Rücknahme im Nockengrundkreis gleitet und daß dieses Element beim Bremsen hydraulisch steif wird und auch während der Berührung zwischen dem Element und dem Grundkreis des Nockens das Auslaßventil offengehalten wird.

Eine weitere Motorbremse wurde im SAE-Paper 387 A beschrieben. Bei dieser Ausführung drückt ein hydraulisches Element direkt auf das Auslaßventil. Die Regelung und die Elemente werden in einem recht aufwendigen Gehäuse auf den Zylinderkopf aufgesetzt. Die EP 0 111 232 B1 zeigt eine solche Ausführung mit kombinierter Ölpumpe. Nachteil dieser Motorbremse ist der aufwendige Zusatzbauteil.

Aufgabe der Erfindung ist es. diese Nachteile zu vermeiden und eine Motorbremse mit vergleichbarer Wirkung zu schaffen, die jedoch wesentlich einfacher aufgebaut ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Verstellung des Auflagers des Schlepphebels durch die hydraulische oder mechanische Steuerung linear in und entgegen der Richtung der Abstützkraft des Schlepphebels am Auflager erfolgt, wobei beim Bremsen während jener Phase, in der der Grundkreis des Nockens den Schlepphebel berührt, sich am Auslaßventil ein Ventilhub zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm, einstellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflager des Schlepphebels von einem Kolben gebildet, der in einem in den Zylinderkopf eingesetzten Gehäuse in und entgegen der Richtung der Abstützkraft des Schlepphebels am Auflager axial innerhalb eines vorbestimmten Hubbereiches frei beweglich ist und an seiner dem Auflager des Schlepphebels entgegengesetzten Stirnseite mit Drucköl beaufschlagbar und dadurch in seine dem Bremsen zugeordnete Endstellung bringbar ist. Diese Ausführung nützt das ohnedies vorhandene Drucköl der Brennkraftmaschine und ist so leicht steuerbar. Die Steuerung dieser Motorbremse kann auch mit dem Bremssystem des Fahrzeuges in Wirkungsverbindung gebracht sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Gehäuse, in welchem der Kolben axial verschiebbar ist, in den Zylinderkopf in Richtung der Abstützkraft des Schlepphebels am Auflager eingeschraubt ist, einerseits das Auflager des Schlepphebels umfaßt und andererseits an seiner dem Auflager des Schlepphebels abgewendeten Stirnseite mit einer in ein Innengewinde des Gehäuses eingeschraubten Mutter versehen ist, die eine Zuflußöffnung für das z. B. über eine Bohrung im Zylinderkopf zuführbare Drucköl aufweist.

Wenn anstelle der hydraulischen Steuerung der Motorbremse eine mechanische Steuerung in Frage kommt, so kann diese dadurch realisiert werden, daß das Auflager des Schlepphebels von einem Schraubteil gebildet ist, der mit einer mit dem Zylinderkopf fest verbundenen Mutter bzw. einem ein Gegengewinde aufweisenden, mit dem Zylinderkopf fest verbundenen Gewindestück zusammenarbeitet und samt Auflager in die zwei dem Normalbetrieb einerseits und dem Bremsen andererseits zugeordneten Endstellungen bringbar ist. In diesem Falle kann es von Vorteil sein, wenn der Schraubteil ein Gewindeteil ist, die Mutter als Flansch ausgebildet und am Zylinderkopf gegen Verdrehen festgehalten ist, und der Gewindeteil am unteren Ende ein mit diesem drehfest verbundenes Ritzel aufweist, in das eine Zahnstange 2

AT 404 288 B eingreift, und am oberen Ende eine das Auflager des Schlepphebels bildende Pfanne besitzt.

Im Rahmen der Erfindung kann der Schraubteil auch eine auf das in den Zylinderkopf fest eingesetzte, z. B. eingepreßte, Gewindestück aufschraubbare Mutter sein, welche das Auflager für den Schlepphebel bildet und über eine an ihr angreifende Regelstange verstellbar ist. Diese Ausführung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Motorbremse im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Schnitt längs der Zylinderachse und die Fig. 3, 4 und 5 je ein Detail verschiedener Ausführungsformen, die sowohl bei der Ausführung nach Fig. 1 als auch bei der Ausführung nach Fig. 2 anwendbar sind.

Im Zylinderkopf 1 befindet sich ein Auslaßkanal 2 mit dem Auslaßventil 3. Dieses Auslaßventil 3 besitzt eine kegelige Sitzfiäche 4; der entsprechende kegelige Ventilsitz im Zylinderkopf 1 ist mit 5 bezeichnet. Am Ende des Ventilschaftes 3' ist ein Ventilfederteller 6 vorgesehen, an dem sich die Ventilfeder 7 abstützt und so den Schlepphebel 8 einerseits mit seinem kugeligen Abstützteil 9 gegen das Auflager 10 und andererseits mit seiner Rolle 11 gegen den Nocken 12 drückt. In der dargestellten Bremsstellung des Auflagers 10 berührt die Rolle 11 den Nocken 12 am Grundkreis 12', wobei das Auslaßventil 3 um einen kleinen Spalt 13 offengehalten wird, indem der Abstützteil 9 des Schlepphebels 8 von dem Auflager 10 angehoben wird.

Das Auflager 10 ist in Richtung einer Achse 10’, welche auch die Richtung der Abstützkraft P des Schlepphebeis 8 auf dem Auflager 10 angibt, axial verschiebbar, wobei die dargestellte obere Endstellung dem Bremsen und die tieferliegende Endstellung dem Normalbetrieb zugeordnet ist.

In der Bremsstellung ergibt sich ein Ventilhub zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm. Dadurch wird erreicht, daß die Luft nicht verdichtet wird, sondern durch den Spalt 13 des Auslaßventils 3, der als Drossel wirkt, in den Auspuff gelangt. Die Energie in der Luft wird an der Drossel in Wärme umgewandelt und gelangt zum Teil in den Auspuff und zum Teil in das Kühlwasser der Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine kann dadurch auch bei längerer Talfahrt nicht unterkühlt werden.

Die Bremsleistung kann damit im Vergleich zu einer konventionellen Auspuffstaubremse etwa verdoppelt werden, was den Einsatz von anderen motorunabhängigen, aufwendigen und schweren Bremsen überflüssig macht.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 sind gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Auslaßventil 3 wird von dem unterhalb des Zylinders 14 angeordneten Nocken 12 aus über den Schlepphebel 8, die Stößelstange 15 und den Kipphebel 16 betätigt. Der Schlepphebel 8 ist mit seinem Abstützteil 9 am Auflager 10 gelagert. In der dargestellten Bremsstellung ist das Auslaßventil 3 von seiner Sitzfläche 5 am Zylinderkopf 1 etwas abgehoben und bildet hier den Spalt 13, der etwa 0,5 bis 2 mm betragen kann. Die Rolle 11 des Schlepphebels 8 berührt dabei den Grundkreis 12' des Nockens 12.

Das Kurbelgehäuse ist mit 17, der Kolben mit 18 und die Pleuelstange mit 19 bezeichnet; diese Teile werden aber nicht näher erläutert, weil sie nicht erfindungswesentlich sind.

Das Auflager 10 kann hydraulisch (Fig. 3) oder mechanisch (Fig. 4 und 5) betätigt werden.

Bei der hydraulischen Ausführung nach Fig. 3 ist ein in einem Gehäuse 20 axial beweglicher Kolben 21 vorgesehen, der in seinem oberen Teil als Pfanne 22 ausgebildet ist und zur Aufnahme des Abstützteiies 9 des Schlepphebels 8 dient. Das Gehäuse 20 ist in den Zylinderkopf 1 eingeschraubt und an seinem unteren Ende über ein Innengewinde 20' mit einer Mutter 23 versehen, welche den unteren Anschlag 21a des Kolbens 21 bildet und die Zuflußöffnung 24 für das über die Bohrung 25 im Zylinderkopf 1 zugeführte Drucköl aufweist. Der obere Anschlag des das bewegliche Auflager bildenden Kolbens 21 ist mit 21b und die Entlüftungsbohrung mit 26 bezeichnet.

Beim Bremsen wird die Bohrung 25 mit Drucköl beaufschlagt, wodurch der Kolben 21 bis zum oberen Anschlag 21b angehoben wird. Beim Normalbetrieb des Motors wird der Druck in der Bohrung 25 abgesenkt und der Kolben 21 vom Nocken 12 bzw. der Nockenwelle nach unten gedrückt. In dieser Stellung des Auflagers bleibt das Auslaßventil während der Grundkreisphase des Nockens geschlossen.

Bei der mechanischen Ausführung des beweglichen Auflagers nach Fig. 4 ist ein Gewindeteil 28 vorgesehen, welcher mit einem Ritzel 29 am unteren Ende versehen ist, in das die Zahnstange 27 eingreift, und am oberen Ende eine Pfanne 22 aufweist, welche den Abstützteil 9 des Schlepphebels 8 aufnimmt. Die Mutter 30 ist als Flansch ausgebildet und am Zylinderkopf 1 gegen Verdrehen mittels Schrauben 31 festgehalten.

Bei der mechanischen Ausführung des beweglichen Auflagers nach Fig. 5 wird das Gewindestück 28' mittels eines zylindrischen Ansatzes 28" in den Zylinderkopf 1 eingepreßt. Die Mutter 32 wird Uber einen Hebel 33 mit der Regelstange 34, deren Kugelgelenk dargestellt ist, verdreht. Die Pfanne 22 ist der obere Teil der Mutter 32. 3

Claims

AT 404 288 B Patentansprüche 1. Motorbremse bei einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge, mit von einem Nocken über einen Schlepphebel angetriebenem Auslaßventil und einer Einrichtung, die das Auslaßventil beim Verdichtungstakt einen kleinen Spalt offen läßt, wobei das Auflager des Schlepphebels zwischen zwei dem Normalbetrieb einerseits und dem Bremsen andererseits zugeordneten Endstellungen durch eine Steuerung verstellbar ausgeführt ist, wobei in der dem Bremsen zugeordneten Endstellung das Auslaßventil beim Verdichtungstakt einen kleinen Spalt offen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Auflagers (10) des Schlepphebels (8) durch die hydraulische oder mechanische Steuerung linear in und entgegen der Richtung der Abstützkraft (P) des Schlepphebeis (8) am Auflager (10) erfolgt, wobei beim Bremsen während jener Phase, in der der Grundkreis (12') des Nockens (12) den Schlepphebel (8) berührt, sich am Auslaßventil (3) ein Ventilhub (13) zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm, einstellt.
2. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Auflager des Schlepphebels (8) von einem Kolben (21) gebildet ist, der in einem in den Zylinderkopf (1) eingesetzten Gehäuse (20) in und entgegen der Richtung der Abstützkraft (P) des Schlepphebels (8) am Auflager axial innerhalb eines vorbestimmten Hubbereiches frei beweglich ist und an seiner dem Auflager des Schlepphebels (8) entgegengesetzten Stirnseite mit Drucköl beaufschlagbar und dadurch in seine dem Bremsen zugeordnete Endstellung bringbar ist (Fig. 3).
3. Motorbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Gehäuse (20), in welchem der Kolben (21) axial verschiebbar ist, in den Zylinderkopf (1) in Richtung der Abstützkraft (P) des Schlepphebels (8) am Auflager eingeschraubt ist, einerseits das Auflager des Schlepphebels (8) umfaßt und andererseits an seiner dem Auflager des Schlepphebels (8) abgewendeten Stirnseite mit einer in ein Innengewinde (20') des Gehäuses (20) eingeschraubten Mutter (23) versehen ist, die eine Zuflußöffnung (24) für das z.B. über eine Bohrung (25) im Zylinderkopf (1) zuführbare Drucköl aufweist (Fig. 3).
4. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Auflager des Schlepphebels (8) von einem Schraubteil gebildet ist, der mit einer mit dem Zylinderkopf (1) fest verbundenen Mutter (30) bzw. einem ein Gegengewinde aufweisenden, mit dem Zylinderkopf (1) fest verbundenen Gewindestück (28') zusammenarbeitet und samt Auflager in die zwei dem Normalbetrieb einerseits und dem Bremsen andererseits zugeordneten Endstellungen bringbar ist (Fig. 4, 5).
5. Motorbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Schraubteil ein Gewindeteil (28) ist, die Mutter (30) als Flansch ausgebildet und am Zylinderkopf (1) gegen Verdrehen festgehalten ist, und der Gewindeteil (28) am unteren Ende ein mit diesem drehfest verbundenes Ritzel (29) aufweist, in das eine Zahnstange (27) eingreift, und am oberen Ende eine das Auflager des Schlepphebels (8) bildende Pfanne (22) besitzt (Fig. 4).
6. Motorbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Schraubteil eine auf das in den Zylinderkopf (1) fest eingesetzte, z. B. eingepreßte, Gewindestück (28') aufschraubbare Mutter (32) ist, welche das Auflager für den Schlepphebei (8) bildet und über eine an ihr angreifende Regelstange (34) verstellbar ist (Fig. 5). Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 4