BR102015031170B1

BR102015031170B1 - Dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão em veículos automotores, método de operação e veículo

Info

Publication number: BR102015031170B1
Application number: BR102015031170-2A
Authority: BR
Inventors: Franz Rammer; Gottfried Raab; Heidrun Klinger; Franz Leitenmayr
Original assignee: Man Truck & Bus Se
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2022-09-13
Also published as: AT516513A4; BR102015031170A2; RU2015153191A3; US20160169128A1; CN105822379A; CN105822379B; AT516513B1; EP3034844A1; EP3034844B1; RU2015153191A; US10267238B2; RU2709893C2

Abstract

DISPOSITIVO DE FRENAGEM DE MOTOR PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO EM VEÍCULOS AUTOMOTORES, MÉTODO DE OPERAÇÃO E VEÍCULO A invenção se refere a um dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão em veículos automotores, em particular em veículos comerciais, que tem um sistema de admissão, um sistema de exaustão, válvulas de intercâmbio de gás em associação com o motor de combustão, turbocompressor de exaustão por meio de pelo menos um turbocompressor de exaustão integrado ao sistema de exaustão e o sistema de admissão, e uma unidade de frenagem de motor, em que a unidade de frenagem de motor tem um freio de descompressão, que influencia pelo menos uma válvula de saída da válvulas de intercâmbio de gás, e uma portinhola de freio, que é arranjada no sistema de exaustão e leva o gás de exaustão a se acumular. De acordo com a invenção, é pretendido que a portinhola de freio (12) é arranjada a montante e do lado de fora, preferencialmente diretamente a montante e do lado de fora, um alojamento de turbina de uma turbina de exaustão (8) do turbocompressor de exaustão (7) e é concebida como uma aba guia de fluxo que influencia a admissão de um fluxo (...).

Description

[001] A presente invenção se relaciona a um dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão em veículos motorizados, em especial em veículos comerciais, em conformidade com a cláusula pré- caracterizante da reivindicação 1 da Patente. Além disso, a invenção se relaciona a um método em conformidade com a reivindicação 14 e a um veículo, em particular um veículo comercial, de acordo com a reivindicação 15.

[002] Particularmente, no caso de motores de combustão de compressão de ar (diesel) em veículos comerciais, há uma prática conhecida de produzir uma contrapressão de gás de exaustão no sistema de exaustão por meio de uma portinhola de freio no modo de superaquecimento, dita contrapressão ocasionando frenagem de motor efetiva uma vez que os pistões do motor de combustão operem contra esta pressão de gás de exaustão durante o curso de exaustão (válvulas de saída abertas).

[003] A fim de aumentar significativamente o efeito de tal dispositivo de frenagem de motor, há uma prática amplamente conhecido de adicionalmente proporcionar um freio de descompressão, em que, além de atuação de válvula regular, em conformidade com o princípio de quatro tempos, as válvulas de saída também são parcialmente abertas durante o curso de compressão. Aqui, o efeito de frenagem adicional surge a partir da descarga de válvula de regulação do ar de combustão no sistema de exaustão.

[004] O freio de descompressão pode ser controlado por exaustão ou controlado positivamente. Em operação controlada por exaustão, o sincronismo de válvula das válvulas de saída é configurado de tal modo que as válvulas de saída abertas de forma irregular de forma especificamente pretendida, devido à contrapressão de gás de exaustão presente quando a aba de frenagem está fechada ("salto de válvula") e são mantidas abertas por um mecanismo até a próxima abertura de válvula regular.

[005] No caso de uma frenagem de descompressão positivamente controlada, intervenções são geralmente feitas no sincronismo de válvula regular por meios hidráulicos e mecânicos, a fim de manter as válvulas de saída parcialmente abertas de forma especificamente pretendida, pelo menos também durante o curso de compressão.

[006] Por exemplo, AT 512 332 A1 divulga um dispositivo de válvula de regulação integrado na turbina de exaustão para o controle de ciclo aberto e/ou ciclo fechado de um modo de frenagem de motor, em que a aba de frenagem no alojamento da turbina de exaustão é inserida no espaço de montagem de rotor acomodando uma turbina de rotor diretamente na região da boca de um duto de entrada da turbina de exaustão. Uma medida deste tipo requer modificações de projeto para a estrutura da turbina e, portanto, é relativamente cara.

[007] É o objetivo da invenção propor um dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão em veículos motorizados, em particular em veículos comerciais, por meio do qual o poder de frenagem de motor de um motor de combustão com turbo compressor de exaustão pode ser aumentado de maneira que seja simples em termos de projeto e é funcionalmente confiável, em que a carga de temperatura do motor de combustão no modo de frenagem de motor deve ser mantida tão baixa quanto possível.

[008] Este objetivo é atingido por meio dos recursos das reivindicações independentes. Desenvolvimentos vantajosos da invenção formam o assunto das reivindicações dependentes.

[009] De acordo com a reivindicação 1, um dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão em veículos motorizados, em particular em veículos comerciais, é proposto, o qual tem um sistema de admissão, um sistema de exaustão, válvulas de troca de gás (preferencialmente controladas pelo princípio de quatro tempos) associadas com o motor de combustão, turbo compressor de exaustão por meio de pelo menos um turbo compressor de exaustão integrado no sistema de exaustão e do sistema de admissão, e uma unidade de frenagem de motor, em que a unidade de frenagem de motor tem um freio de descompressão, o qual influencia pelo menos uma válvula de saída das válvulas troca gasosa, e uma aba de frenagem, a qual está disposta no sistema de escape e faz com que o gás de escape acumule. De acordo com a invenção, propõe-se que a aba de frenagem está disposta a montante e do lado de fora, preferencialmente diretamente a montante e do lado de fora, um alojamento de turbina de uma turbina de exaustão do turbo compressor de exaustão (e, portanto, a montante de um duto de entrada do alojamento de turbina) e é projetada como uma aba guia de fluxo que (positivamente) influencia a admissão de gás para a turbina de exaustão. Deste modo, é possível, praticamente sem qualquer gasto adicional em construção, aumentar significativamente a pressão de impulsão de entrada lateral no modo de frenagem de motor e, deste modo, aumentar o fluxo de massa exigida no motor de combustão para a força de frenagem possível. A aba de frenagem executa, deste modo, diversas funções simultaneamente: assegura, preferencialmente sob controle de ciclo fechado, uma contrapressão de gás de exaustão suficiente e, adicionalmente, assegura entrada vantajoso para a turbina com uma taxa de fluxo de gás de exaustão reduzida e entalpia de gás de exaustão inferior, de forma similar à operação de uma aba de controle em turbinas de exaustão com geometria de turbina de variável.

[0010] Mais especificamente, em contraste a uma aba de frenagem disposta a jusante da turbina de exaustão, a aba de frenagem disposta a montante da turbina de exaustão aqui ocasiona um gradiente de pressão superior por toda a turbina de exaustão, como resultado do qual, devido ao fluxo de massa superior e fluxo de volume que é então possível através da turbina de exaustão, a pressão de impulsão e a contrapressão de gás de exaustão podem ser significativamente aumentadas e, deste modo, também o poder de frenagem de motor pode ser aumentado significativamente de maneira funcionalmente confiável sem sobrecarga térmica do motor de combustão. Em virtude do gradiente de pressão através da aba de frenagem disposta a montante, carregamento inferior da turbina de escape é atingido aqui para a mesma contrapressão de gás de exaustão e, consequentemente, isto leva ao aumento desejado na força de frenagem com um aumento na contrapressão de gás de exaustão, sem um carregamento superior da turbina de exaustão.

[0011] O número de abas de frenagem depende, preferencialmente, do número de fluxos da turbina de exaustão e, portanto, no caso de configurações múltiplos fluxo, cada fluxo é então atribuído uma aba de frenagem dedicada, com duas abas de frenagem sendo providas no caso de um configuração de fluxo duplo, por exemplo. A princípio, estas podem ser acionadas simultaneamente, sendo dispostas sobre uma haste comum e, deste modo, sendo acionadas simultaneamente, por exemplo. Como uma alternativa, entretanto, estas também podem ser controladas e, deste modo, acionadas de forma independente entre si.

[0012] No caso de carregamento de multiestágios, em particular em dois estágios, a aba de frenagem está preferencialmente disposta a montante de uma primeira turbina de exaustão, como visto na direção de fluxo, de um primeiro ou mais elevado turbo compressor de exaustão.

[0013] A princípio, a turbina de exaustão pode ser qualquer turbina adequada, em particular, também uma turbina de exaustão com geometria de turbina variável (carregador VTG).

[0014] Através do arranjo da pelo menos uma aba de frenagem a montante e, consequentemente, do lado de fora de um alojamento de turbina ou de um duto de entrada da turbina de exaustão, dita aba não forma um componente da turbina de exaustão, isto resultando no posicionamento da aba de frenagem para a fácil montagem com graus crescentes de liberdade em termos de projeto. Em particular, é então possível aqui evitar modificações estruturais para a turbina de exaustão, e não há nenhuma necessidade de armazenar um grande número de diferentes turbinas para diferentes séries de modelo. De acordo com uma primeira modalidade específica que é particularmente preferencial para esta finalidade, a turbina de exaustão, em particular um alojamento de turbina da turbina de exaustão, pode, então, ser acoplado de forma fluida aqui a um coletor de exaustão, para que o gás de exaustão seja admitido por meio de pelo menos um, preferencialmente uma pluralidade de, cilindro do motor de combustão, em que um módulo separado tendo a aba de frenagem está instalado entre a turbina de exaustão e o coletor de exaustão, em particular, entre um alojamento de turbina da turbina de exaustão e o coletor de exaustão e, consequentemente, diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento da turbina da turbina de exaustão, dito módulo sendo firmemente conectado tanto ao alojamento de turbina quanto ao coletor de exaustão. Aqui, a pelo menos uma aba de frenagem, deste modo, forma parte de um módulo ou componente instalado separadamente distinto com a seu próprio alojamento, aumentando a flexibilidade de projeto e não exigindo, além disso, nenhuma modificação estrutural para a turbina de exaustão e para o coletor de exaustão. De um modo que é particularmente compacto e vantajoso em termos de construção, prevê-se, de acordo com uma segunda modalidade variante específica, para a turbina de exaustão ou um alojamento de turbina de exaustão do turbo compressor a ser montado diretamente sobre um coletor de exaustão, ao qual o gás de exaustão é admitido por meio de pelo menos um, preferencialmente uma pluralidade de, cilindro do motor de combustão, em que a aba de frenagem está disposta na região do coletor de exaustão e, consequentemente, diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina da turbina de exaustão. Deste modo, isto resulta em um arranjo que é, como antes, vantajoso para a operação da turbina de exaustão e, além disso, o posicionamento da aba de frenagem que é fácil para montar.

[0015] Como uma opção que é particularmente vantajosa em termos funcionais, a pelo menos uma aba de frenagem, a qual é preferencialmente de uma única ou também possivelmente de projeto de multilâminas, pode ser disposta na região de uma flange de conexão do alojamento do módulo separado ou do coletor de exaustão, em particular em uma região de parede do alojamento do módulo separado ou do coletor de exaustão que é adjacente ao flange de conexão e, consequentemente, diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina, em particular a montante e do lado de fora de um duto de entrada do alojamento de turbina. É particularmente preferencial aqui uma modalidade específica em que a aba de frenagem está disposta de forma passível de giro de tal forma, na região de ou sobre um flange de conexão do alojamento do módulo separado ou do coletor de exaustão levando à turbina de exaustão, que expõe a seção transversal de gás de exaustão no estado aberto, preferencialmente de forma completa, e reduz a seção transversal de gás de exaustão de uma forma especificamente pretendida no estado em que está fechada em grau maior ou menor. Neste caso, a aba de frenagem está preferencialmente disposta tão perto da turbina de exaustão ou do flange de conexão desta que, em uma posição aberta definida, em particular no estado completamente aberto, os projetos de abas além do flange de conexão no duto de entrada da turbina de exaustão, pelo menos por meio de uma região de extremidade livre, a fim de, nesta forma eficazmente exercer sua função de guiamento do fluxo o mais perto possível da turbina. Aqui, uma configuração de lâmina única é tomada para significar, em particular, uma estrutura em que projetos de uma lâmina com excentricidade mais ou menos máxima do seu giro, que é preferencialmente disposta na extremidade, desse modo, permitindo influenciar as condições de fluxo significativamente de forma mais eficaz e com maior flexibilidade em comparação com configurações multilâmina centrais. Além disso, o giro de tais abas de frenagem de lâmina única pode ser integrado em uma seção da parede do coletor de exaustão de forma que seja particularmente simples em termos de projeto. A princípio, entretanto, configurações multilâminas centrais também são possíveis.

[0016] Em um desenvolvimento vantajoso da invenção, em um modo de frenagem de motor, a aba de frenagem pode ser controlada por meio de um dispositivo de controle de ciclo fechado e/ou ciclo aberto, em particular por meio de uma unidade de controle de motor eletrônico, de forma dependente da contrapressão de gás de exaustão a montante da aba de frenagem e/ou de forma dependente da pressão de impulsão no sistema de admissão do motor de combustão. Verificou-se que o poder de frenagem de motor extremamente elevado pode ser atingido desta forma, em que o controle de ciclo fechado da pressão de impulso é particularmente relevante.

[0017] A contrapressão de gás de exaustão pode ser detectado por meio de um sensor, em particular, por meio de um sensor de pressão, o qual está disposto funcionalmente a montante da aba de frenagem. Aqui, um arranjo a montante funcional do sensor significa que o próprio sensor não necessariamente tenha de ser disposto imediatamente a esse ponto, mas que, para reduzir a carga térmica do mesmo, pode também ser disposto remoto e espaçado em afastamento do mesmo, no caso de o sensor ser então conectado à região situada a montante da aba de frenagem, por uma linha que se abre no sistema de exaustão a montante da aba de frenagem. Esta linha é, preferencialmente projetada como uma linha que cai na direção do sensor, em relação à direção de um eixo vertical, isto ajudando, por exemplo, a evitar ou pelo menos reduzir a formação de condensado, o que é desvantajoso para o resultado da medição pelo sensor.

[0018] Um sensor, em particular, um sensor de pressão, é, além disso, preferencialmente, disposto a jusante de um compressor, na região do coletor de admissão, a fim de detectar a pressão de impulsão.

[0019] Além disso, acionamento da aba de frenagem pode ser realizado por meio de um posicionador ou servo-motor, de preferência, um posicionador acionado pneumaticamente ou servo-motor, e uma válvula a ele conectado, por exemplo, uma válvula proporcional ou uma válvula controlada ciclicamente. Por este meio, é possível realizar um controle preciso do poder de frenagem de motor por meios que são fáceis de gerir em termos de projeto ou presente no veículo, em qualquer caso. Como uma alternativa, entretanto, o acionamento também pode ser realizado por meio de um acionador elétrico controlado por um dispositivo de controle de ciclo aberto e/ou ciclo fechado.

[0020] Em outra modalidade vantajosa da invenção, pelo menos um sinal de frenagem (B), que inicia a frenagem de motor, e/ou um sinal de carga (α) e/ou o valor da contrapressão de gás de exaustão (PA) e/ou da pressão de impulsão (PL) no sistema de admissão pode ser alimentada para o dispositivo de controle de ciclo aberto e/ou ciclo fechado, em particular para a unidade de controle de motor eletrônico, em que pelo menos a posição da aba de frenagem pode ser controlada em conformidade com o poder de frenagem de motor exigido.

[0021] Além disso, também é possível para a recirculação de gás de exaustão a partir do sistema de exaustão para o sistema de admissão com uma válvula de recirculação de gás de exaustão, preferencialmente, eletricamente ou pneumaticamente controlada, na linha de recirculação de gás de exaustão, ser provida.

[0022] Finalmente, o efeito de frenagem de descompressão pode ser formado pela contrapressão de gás de exaustão ou por um dispositivo que está sobreposto sobre a válvula de controlo do motor de combustão e que é, preferencialmente, eletricamente ou pneumaticamente ou hidraulicamente controlado.

[0023] Preferencialmente, a aba de frenagem expõe o corte transversal completo da abertura de saída levando à turbina de exaustão na posição aberta e, em posições intermédias até o completo fechamento, desvia o fluxo de gás de exaustão para o rotor de turbina da turbina de exaustão, de tal forma que o fluxo de gás de exaustão, que é acelerado por um estreitamento da seção transversal, aciona o rotor de turbina. Por meio de tal aceleração do fluxo dos gás de exaustão do poder de frenagem de motor, no modo de frenagem de motor, pode ser significativamente aumentada conforme o rotor de turbina da turbina de exaustão é cada vez mais acionada pelo fluxo de gás de exaustão e também a pressão de impulsão é aumentada.

[0024] A aba de frenagem é, de acordo com uma modalidade adicionalmente preferencial, disposta, no que diz respeito a sua posição aberta, na qual a aba de frenagem expõe o corte transversal completo da abertura de saída, e/ou no que diz respeito a sua superfície, pelo menos parcialmente nivelada com a superfície de uma parede de canal de um canal de fluxo de gás de exaustão que constrói a abertura de saída. A aba de frenagem é preferencialmente recebida e/ou disposta em uma cavidade da parede de canal e é, no que diz respeito a sua superfície, alinhada nivelada com a superfície dessas partes da parede de canal de um canal de saída de gás de exaustão que se unem à cavidade de forma direta respectivamente se encosta contra a cavidade de forma direta. Por este meio, uma borda contínua livre e substancialmente uniforme com relação à parte de parede lisa é atingida, o que contribui para a redução da resistência ao fluxo e contribui para neutralizar um efeito de válvula de regulação da aba de frenagem.

[0025] Mesmo que a invenção tenha sido explicada acima em conexão com uma aba de frenagem, este termo "aba de frenagem" deve ser expressamente entendido em um sentido amplo e abrangente e não se limita apenas aos arranjos de abas passíveis de giro. Deste modo, onde não explicada de outra forma, o termo "aba de frenagem" destina-se também expressamente a incluir quaisquer outros dispositivos de válvula de regulação adequados e/ou não passíveis de giro, por exemplo, corrediças ou corrediças giratórias.

[0026] Para solucionar a tarefa citada acima é sugerido, ainda, um método para operação de um dispositivo de freio de motor para um motor de combustão interna em veículos automotores, em que o dispositivo de freio de motor possui um sistema de aspiração, um sistema de gases de escape, válvulas de troca de gás juntas ao motor de combustão interna, um turboalimentador de gases de escape por meio de pelo menos um turboalimentador de gases de escape integrado ao sistema de gases de escape e ao sistema de aspiração, bem como um dispositivo de freio de motor, em que o dispositivo de freio de motor possui pelo menos uma válvula de saída do freio de descompressão que influencia as válvulas de troca de gás e um válvula de freio que acumula os gases de escape e é disposta no sistema de gases de escape. De acordo com a invenção, a válvula de freio é disposta a montante e fora, preferencialmente diretamente a montante e fora, de um alojamento de turbina de uma turbina de gases de escape do turboalimentador de gases de escape. Além disso, a válvula de freio configura uma válvula de condução de fluxo, por meio da qual a turbina de gases de escape, dependendo da posição da válvula de freio, recebe carga de uma corrente de gás definida.

[0027] As vantagens resultantes da modalidade de método de acordo com a invenção são idênticas às vantagens já apreciadas do dispositivo de acordo com a invenção é não serão mais repetidas a partir daqui. Nesse sentido, será feita referência às modalidades anteriormente citadas.

[0028] Numa modalidade preferencial de método, a válvula de freio, durante operação de freio de motor, é disposta em pelo menos uma posição intermediária definida entre a posição aberta e a posição fechada da válvula de freio, na qual a válvula de freio libera uma parte definida de fluxo e na qual a seção transversal de fluxo é reduzida por influência de um bocal, por meio da válvula de freio, na direção de fluxo de gases de escape, de tal modo que o fluxo de gases de escape fluindo para além da válvula de freio é acelerado. Nessa posição intermediária a roda de turbina da turbina de gases de escape é acionada fortemente durante operação de freio de motor por meio do fluxo de gases de escape, e a sobrepressão e, consequentemente, também a potência de freio de motor, é aumentada. Nesse caso, é preferencialmente provido que a válvula de freio bloqueie completamente o canal de fluxo de gases de escape na posição de fechamento ou que não libere qualquer seção transversal de fluxo.

[0029] Ainda preferencialmente, a válvula de freio disposta na posição intermediária libera uma seção transversal de fluxo, a qual fica numa faixa de 0,1 a 20%, preferencialmente de 1% a 12%, especialmente preferencialmente de 1,3 a 11,1% da parte máxima de fluxo. Dessa forma, um acionamento mais eficiente da roda de turbina e, ao mesmo, também uma maior contrapressão de gases de escape é alcançada durante a operação de freio motor, uma vez que a velocidade de fluxo é aumentada com a válvula de freio sendo cada vez mais fechada. Por outro lado, no entanto, o fluxo de massa não é regulado muito fortemente por válvula. Com os valores especialmente preferenciais acima se obtém uma otimização de ambos os efeitos em relação à construção da sobrepressão.

[0030] Numa configuração concreta preferencial a válvula de freio libera uma primeira seção transversal de fluxo, especialmente a parte máxima ou completa de fluxo, durante a não operação de freio motor, enquanto que a válvula de freio, durante operação de motor, libera uma segunda seção transversal de fluxo configurada menor do que a primeira seção transversal de fluxo, especialmente dependendo de pelo menos um parâmetro, ou bloqueia completamente o canal de fluxo de gases de escape.

[0031] Far-se-á referência às modalidades anteriormente apresentadas com relação às vantagens que surgem a partir do veículo de acordo com a invenção.

[0032] Também se fará referência às modalidades anteriormente apresentadas com relação às vantagens que surgem a partir do método de acordo com a invenção.

[0033] Uma modalidade da invenção é explicada mais detalhadamente a seguir, com base em figuras.

[0034] As Figuras mostram:

[0035] Figura 1 numa representação apenas esquemática, um motor de combustão interna para um veículo comercial com um sistema de aspiração, um sistema de gases de escape, um turboalimentador de gases de escape e um dispositivo de freio de motor, com uma válvula de freio a montante da turbina de gases de escape, a qual é controlada por meio de um aparelho eletrônico de controle de motor;

[0036] Figura 2 uma representação parcialmente em movimento e ligada ao espaço, a turbina de gases de escape do turboalimentador de gases de escape com válvula de freio posicionada na região de fechamento, no coletor de gases de escape;

[0037] Figura 3 um gráfico relativo à potência percentual de freio de motor que pode ser estimada com o dispositivo de freio de motor conforme as Figuras 1 e 2, aplicado sobre a velocidade do motor de combustão interna;

[0038] Figura 4 um outro gráfico com representação da contrapressão relativa média de gases de escape detectável por meio de um sensor;

[0039] Figura 5 um gráfico sobre o curso relativo de sobrepressão (em bar) pela velocidade do motor de combustão interna;

[0040] Figura 6 uma representação em corte através da turbina de gases de escape e do coletor de gases de escape com a válvula de frio em uma posição aberta; e

[0041] Figura 7 uma representação conforme a Figura 6 com a válvula de freio numa posição intermediária.

[0042] Na Figura 1 é representado apenas de maneira esquemática um motor de combustão interna (por exemplo, um motor de combustão interna movido a diesel e com seis cilindros) para um veículo automotor, especialmente para um veículo comercial, com um sistema de aspiração 2 e um sistema de gases de escape 3 (do tipo construtivo convencional não descrito). No coletor de aspiração 4 do sistema de aspiração 2 pode ser eventualmente provida uma válvula de regulagem 5.

[0043] O sistema de gases de escape 3 possui um coletor de gases de escape 6 conectado aos compartimentos de freio do motor de combustão interna 1, aquele sendo conectado, numa maneira a ser descrita, à turbina de gases de escape 8 de um turboalimentador de gases de escape. A turbina de gases de escape 8 aciona, de maneira conhecida, um compressor 9, o qual está conectado por meio de uma tubulação 10 ao coletor de aspiração 4 e transporta ar de combustão, sob uma sobrepressão definida PL, às câmaras de combustão do motor de combustão interna 1. Os gases de escape que fluem por meio do coletor de gases de escape 3 e da turbina de gases de escape é retransportado ao longo de uma tubulação de gases de escape 11. As outras tubulações do sistema de aspiração 2 e do sistema de gases de escape 3 do motor de combustão interna 1 no veículo automotor não são representadas.

[0044] O motor de combustão interna 1 possui, como dispositivo de freio de motor, um freio de descompressão (não representado), o qual atua sobre as válvulas de troca de gás ou sobre as válvulas de escape do motor de combustão interna 1. Além disso, uma válvula de freio 12 é provida a montante da turbina de gases de escape 8, por meio da qual uma contrapressão definida de gases de escape PA pode ser gerada.

[0045] O freio de descompressão pode ser iniciado de um modo conhecido sob o controle de gás por meio da contrapressão de gás de exaustão aumentada PA quando a portinhola de freio 12 é, pelo menos, parcialmente fechada, cuja pressão "vibrando" ou "válvula pulando" das válvulas de saída é seletivamente desencadeada (por exemplo, DE 10 2008 061 412 A1), ou abertura mecânico-hidráulico das válvulas de saída (controle positivo), sobreposto, a engrenagem de válvula, durante o curso de compressão do motor de combustão, pode ser controlada (cf DE 39 22 884 A1) .

[0046] No que diz respeito à modalidade pormenorizada dos freios de descompressão, pode, alternativamente, ser feita referência às publicações mencionadas.

[0047] Fig. 2 mostra uma modalidade preferencial da portinhola de freio 12, a qual está disposta no coletor de exaustão 6 a montante de e perto da turbina de exaustão 8 do turbo compressor de exaustão 7 e está montado de modo pivotante por meio de uma haste 13 na região de ou sobre o flange de conexão 6a do coletor de exaustão 6, neste caso mais especificamente sobre uma secção de parede inferior do flange de conexão 6a do coletor de exaustão 6. Apesar de apenas uma turbina de exaustão com um fluxo ser mostrada aqui, é também possível, em princípio, para a turbina de exaustão ter um projeto multifloro, por exemplo, de projeto de dois-fluxos. Neste caso, o fluxo o qual é o segundo, por exemplo, deve ser imaginado para ter um projeto correspondente, com uma respectiva portinhola de freio 12 para cada fluxo, em que as abas de freio 12 podem, então, ser controladas ou acionadas independentemente umas das outras ou, alternativamente, em conjunto, por meio de um eixo comum (por exemplo, eixo 13).

[0048] A portinhola de freio 12, a qual é aqui mostrada como uma aba de palheta única a título de exemplo, isto é, uma aba a qual está modalizada com uma excentricidade máxima e é fixada na haste montada rotativamente 13, é simultaneamente projetada como um elemento guia de fluxo pelo fato de que expõe a seção transversal completa da abertura de saída que conduz à turbina de exaustão 8 na posição aberta e, em posições intermediárias até o encerramento completo, deflete o fluxo de gás de exaustão para o rotor da turbina (não é visível) da turbina de exaustão 8, de tal maneira que o fluxo de gás de exaustão, o qual é acelerado por um estreitamento da secção transversal, aciona o rotor da turbina com mais força, assemelhando-se à função de uma turbina de geometria variável, ou, opcionalmente, com o impulso de carga.

[0049] Como é evidente a partir da Fig. 2, a qual mostra o estado aberto, a portinhola de freio 12 neste caso se projeta por meio da sua região de extremidade livre para além do flange de conexão 6a para o duto de fluxo interno 8b da turbina de exaustão 8 ou flange de conexão 8a dos mesmos, por exemplo, cerca de metade do mesmo comprimento, a um ponto perto do rotor de turbina na posição completamente aberta mostrada aqui, a fim de intensificar o fluxo incidente agindo positivamente.

[0050] No entanto, como uma alternativa para a integração no coletor de exaustão 6, como acabado de descrever, é também possível para a portinhola de freio 12 ser parte de um módulo separado 28 tendo a portinhola de freio 12, tal como ilustrada somente em uma maneira extremamente esquemática e em linhas tracejadas na fig. 2, o dito módulo sendo instalado entre o alojamento de turbina da turbina de exaustão 8 e o coletor de exaustão 6 ', o qual, em seguida, se conecta de forma adjacente ao módulo separado 28, e estando firmemente conectado tanto ao alojamento de turbina da turbina de exaustão 8 e ao coletor de exaustão 6 '. Aqui, a pelo menos uma portinhola de freio forma, assim, parte de um módulo instalado separadamente distinto 28 ou componente com um alojamento dedicado. Em outros aspectos, a construção e funcionamento são idênticos com que já foi descrito acima.

[0051] Um suporte 14, o qual carrega um elemento de controle 15 (por exemplo, uma unidade de pistão-cilindro), por exemplo um elemento de controle pneumático, tal como um posicionador, por meio do qual a portinhola de freio 12 pode ser atuada por meio de uma haste de êmbolo 16 e uma alavanca 17, é, além disso, fixada no coletor de exaustão 6. O elemento de controle 15 pode ser atuado precisamente em posições entre aberta e completamente fechada por meio de uma válvula (não representada) conectada a uma fonte do meio de pressão, por exemplo, por meio de uma válvula proporcional ou uma válvula controlada ciclicamente. A utilização de um atuador eléctrico também seria possível, em princípio, do mesmo modo.

[0052] Para o ajuste vantajoso ou o controle da portinhola de freio 12 no modo de frenagem do motor (cf. também Fig. 1), uma unidade de controle eletrônico do motor 18 é de preferência provida como um dispositivo de controle em circuito aberto e / ou em circuito fechada, para o qual não apenas os parâmetros operacionais normais do motor de combustão (velocidade, temperatura, etc.) mas também pelo menos um sinal B, tal como um sinal de frenagem do motor e um sinal de carga α são de preferência alimentados.

[0053] Além disso, o valor do PL de pressão de impulsão no coletor de admissão 4 e o valor da contrapressão de gás de exaustão PA no coletor de exaustão 6 são detectadas por meio de sensores 19, 20, de preferência, projetados como sensores de pressão e alimentados à unidade de controle 18 através de linhas de sinal correspondentes (sem o sinal de referência).

[0054] O sensor 20, de preferência, um sensor de pressão, no coletor de exaustão 6 está disposto funcionalmente a montante da turbina de exaustão 8. Figo. 1 mostra isso de forma abstrata. Na modalidade de projeto (Fig. 2), o sensor 20 não é ele próprio disposto imediatamente e diretamente a montante da portinhola de freio 12 no coletor de exaustão 6, por razões térmicas, mas é disposto espaçado e remoto a partir das mesmas sobre uma característica formada 8c do alojamento e conectado por uma linha 21 para o coletor de exaustão 6 a montante da portinhola de freio 12. Aqui, esta linha 21 é de preferência concebida como uma linha 21 a qual desce na direção do sensor 20 relativamente à direção de um eixo vertical. É evidente que, a característica 8c formada do alojamento é mais fria no estado operacional do que a região do coletor de exaustão 6 o qual se encontra a montante da portinhola de freio 12, na qual a linha 21 abre.

[0055] O turbo compressor de exaustão 7 pode, opcionalmente, ter uma válvula de desvio 22, por meio da qual os gases de exaustão podem ser desviados após o rotor de turbina da turbina de exaustão 8, a fim de evitar uma pressão de impulsão excessiva PL. A válvula de desvio 22 pode ser integrada diretamente para dentro da turbina de exaustão 8 e, por conseguinte, não é visível na ilustração de acordo com a Fig. 2.

[0056] Da mesma forma puramente como uma opção, o motor de combustão 1 pode, além disso, dispor de uma linha de recirculação de gás 23 entre o sistema de admissão 4 e o sistema de exaustão 3, no qual alinha uma válvula de recirculação de gás 24 que pode ser controlada por meio da unidade de controle do motor 18 é provido. Como pode ser visto a partir da Fig. 1, a abertura da linha de recirculação de gás de exaustão 23 para o coletor de exaustão 6 está, de preferência, situada a montante da portinhola de freio 12. A linha de recirculação dos gases de exaustão 23 se abre, de preferência, no coletor de admissão 4 a jusante da válvula do acelerador opcional 5.

[0057] Motor de frenagem no modo de ultrapassagem do veículo a motor é iniciada, em particular, por meio do sinal B e provoca o fechamento definido da portinhola de freio 12, dependendo, Inter alia, da velocidade do motor de combustão e, se for caso disso, da demanda para a potência de frenagem desejada. O fechamento da válvula de recirculação de gás de exaustão 24 pode, além disso, ser controlada de um modo dependente da temperatura, se for apropriado.

[0058] A posição fechada da portinhola de freio 12 é, além disso definida pela pressão de impulsão PL no coletor de admissão 4 e da contrapressão de gás de exaustão PA no coletor de exaustão 6 do motor de combustão.

[0059] Figuras 3 a 5 mostram, em diagramas correspondentes, valores medidos para um freio de descompressão, o qual é aqui a título de exemplo, controlado por pressão de gás, e uma portinhola de freio controlada 12, em cada caso, contra a velocidade n do motor de combustão 1 e relativa à alcançável potência específica de frenagem (Fig. 3, a curva 25-A), prevalecendo contrapressão de gás de exaustão PA na Fig. 4 (curva 26-A) e a variação de pressão de impulsão PL na Fig. 5 (curva 27a), em cada caso, em comparação com uma disposição convencional e a configuração da portinhola de freio 12 a jusante da turbina de exaustão (curvas 25b, 26b, 27b).

[0060] Como pode ser facilmente visto a partir dos diagramas, o poder de frenagem do motor, no caso de um motor de combustão 1 de acordo com a invenção com turbo alimentação de exaustão 7 é aumentada significativamente (curva 25a). O mesmo se aplica à contrapressão de gás de exaustão prevalecendo (curva 26a).

[0061] Além disso, ambas as curvas 25a, 26a com base na solução de acordo com a invenção, têm, cada um, acentuado aumento dos gradientes.

[0062] No entanto, o que é particularmente notável e crucial para o aumento significativo da potência de frenagem do motor específico (curva 25a) é o acentuado aumento da pressão de impulsão PL (curva 27a), mesmo em baixas velocidades n do motor de combustão 1, obtida através da aba do freio 12 de acordo com a invenção com função de orientação de fluxo correspondente.

[0063] Tal como os diagramas mostram claramente, a contrapressão de gás de exaustão aumentada significativamente significa que uma potência de frenagem de motor significativamente mais elevada é obtida com a disposição de portinhola de freio de acordo com a invenção, a montante da turbina de exaustão em comparação com uma portinhola de freio disposta a jusante da turbina de exaustão, enquanto não existe carga térmica mais elevada do motor de combustão, apesar da potência de frenagem do motor significativamente aumentada.

[0064] Embora os valores medidos tenham sido determinados em um motor de combustão 1, tendo um freio de descompressão controlado por pressão de gás, eles também são igualmente relevantes ou válido para os motores de combustão 1 apresentando turbo compressor de exaustão e o uso de um freio de descompressão controlado positivamente.

[0065] Fig. 6 e 7 mostram uma vista em corte do coletor de exaustão 6 da turbina de exaustão 8 do turbo compressor de exaustão 7, por meio da qual o modo de operação é explicado adicionalmente em detalhes. Figo. 6 mostra a portinhola de freio 12 na posição aberta 29, na qual a portinhola de freio 12 está disposta de modo normal, respectivamente, no modo de não frenagem do motor. Na dita posição aberta 29, a portinhola de freio 12 expõe, por meio de exemplo, a respectivamente total, a secção transversal de fluxo máxima Qmax de um canal de fluxo de gás de exaustão 13 sendo formado pelo coletor de exaustão 6 e a turbina de exaustão 8. O canal de fluxo de gás de exaustão 30 forma, adicionalmente, a abertura de fluxo externo.

[0066] A portinhola de freio 12 é recebida e / ou dispostas em uma cavidade 31 de uma parede de canal 32 do canal de fluxo de gás de exaustão 30, de tal maneira que a portinhola de freio 12, no que diz respeito a sua superfície, está alinhada nivelada com a superfície daquelas partes de parede 33 da parede de canal 32 do canal de fluxo de gás de exaustão 30 o qual se junta à cavidade diretamente 31. Por este meio, uma transição contínua entre as partes de parede 33 da parede do canal 32 é alcançada a fim de assegurar uma determinada baixa resistência de fluxo. A cavidade 31 tem, a título de exemplo, uma área 34, a qual faz parte do coletor de exaustão 6, e uma zona 35, a qual é parte da turbina de exaustão 8.

[0067] Na Fig. 6 uma posição fechada 36 da portinhola de freio 12 é esquematicamente mostrada por linhas tracejadas 6. A portinhola de freio 12 está disposta na dita posição fechada, no modo de frenagem do motor, por exemplo. Na dita posição fechada, a portinhola de freio 12 bloqueia o canal de fluxo de gás de exaustão 30 completamente de tal modo que o gás de exaustão se acumula no máximo. A portinhola de freio 12 repousa na dita posição fechada, por meio de apenas exemplo, com uma porção de extremidade livre 37 numa cavidade 38 da parede do canal 32. A cavidade 38 é, por meio de exemplo, formada numa porção de parede 39a da parede de canal 32, a qual é oposta a uma porção de fixação 39 da aba de frenagem 12. Além disso, a cavidade 38 está disposta, a título de exemplo, em um lado do coletor de exaustão 6. Em alternativa, seria possível dispor a dita cavidade 38 no lado da turbina de exaustão 8.

[0068] Além disso, a cavidade é adaptada para o contorno da porção de extremidade 37 da portinhola de freio 12 de tal modo que a porção de extremidade da portinhola de freio 12, na posição fechada 36, está em contato plano com uma porção de parede da cavidade 40, a qual forma a cavidade 38. Deste modo, o gás de exaustão se acumula efetivamente em posição fechada 36 da portinhola de freio 12. Além disso, a cavidade 38 é disposta, como visto na direção de fluxo dos gases de exaustão, a jusante de um ponto de medição 41 do sensor de pressão 20.

[0069] Fig. 7 mostra a portinhola de freio 12 numa posição intermediária 42 entre a posição aberta 29 e a posição fechada 36. Na dita posição intermediária da portinhola de freio 12 está disposta, a título de exemplo, no modo de frenagem do motor. Na dita posição intermediária 42 da portinhola de freio 12 expõe uma secção transversal de fluxo QZ a qual é menor do que a secção transversal de fluxo máximo Qmax. Além disso, a portinhola de freio 42 está disposta na dita posição intermediária 42, de tal maneira que a secção transversal de fluxo de canal de fluxo de gás de exaustão 30, como visto na direção de fluxo, é do tipo bocal reduzido a fim de acelerar o fluxo dos gases de exaustão , o qual flui ao longo e / ou passado a portinhola de freio 12. Desse modo, um rotor de turbina 43 da turbina de exaustão 8 é conduzido por meio do fluxo de gás de exaustão, no modo de frenagem do motor, pelo qual a pressão de impulsão e também a potência de frenagem de motor é aumentada.

[0070] De preferência, a portinhola de freio 12, na sua posição intermediária 42, expõe 0,1% a 20%, mais preferencialmente 1,3% a 11,1%, da secção transversal de fluxo máxima Qmax, A fim de garantir, no modo de frenagem de motor, um impulso eficaz no rotor de turbina 43 e, simultaneamente, também uma alta pressão retorno de gás de exaustão. Lista de símbolos de referência 1 Motor de combustão 2 Sistema de admissão 3 Sistema de exaustão 4 Coletor de admissão 5 Válvula de regulador de pressão 6 Coletor de exaustão 7 a Flange de conexão 8 Turbo compressor de exaustão 9 Turbina de exaustão 10 Flange de conexão 11 Duto de entrada de fluxo 12 Forma Característica 13 Compressor 14 Linha de admissão 15 Linha de exaustão 16 Portinhola de freio 17 Haste 18 Suporte 19 Elemento de controle 20 Pistão de atuação 21 Alavanca 22 Unidade de controle de motor 23 Sensor de pressão 24 Sensor de pressão 25 Linha 26 Válvula de desvio 27 Linha de recirculação de gás de exaustão 28 Válvula de recirculação de gás de exaustão 29 Curva para a potência de frenagem 30 Curva para a contrapressão de gás de exaustão PA 31 Curva para a pressão PL 32 Módulo separado 33 Posição aberta 34 Canal de fluxo de gás de exaustão 35 Cavidade 36 Parede de canal 37 Porção de parede 38 Porção lateral de coletor de exaustão 39 Porção lateral da turbina de exaustão 40 Posição fechada 41 Porção de extremidade 42 Cavidade 43 Porção de fixação 39a Porção de parede 44 Porção de parede de cavidade 45 Ponto de medição 46 Posição intermediária 47 Rotor da turbina Qmax seção transversal de fluxo máximo QZ posição intermediária de seção transversal de fluxo

Claims

1. Dispositivo de frenagem de motor para um motor de combustão (1) em veículos automotores, que tem um sistema de admissão (2), um sistema de exaustão (3), válvulas de intercâmbio de gás em associação com o motor de combustão, turbocompressor de exaustão por meio de pelo menos um turbocompressor de exaustão (7) integrado ao sistema de exaustão (3) e ao sistema de admissão (2) e de projeto de fluxo único ou multifluxos, e uma unidade de frenagem de motor, em que a unidade de frenagem de motor tem um freio de descompressão, que influencia pelo menos uma válvula de saída das válvulas de intercâmbio de gás, e cada fluxo tem uma portinhola de freio (12), que é arranjada no sistema de exaustão e leva o gás de exaustão a se acumular, e em que a portinhola de freio (12) é arranjada diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina de uma turbina de exaustão (8) do turbocompressor de exaustão (7), caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12) é concebida como uma aba guia de fluxo que influencia a admissão de um fluxo de gás para a turbina de exaustão (8) e que, no modo de frenagem do motor, é arranjada em uma posição intermediária (42) entre uma posição aberta (29) e uma posição fechada (36), na qual a posição intermediária da portinhola de freio (12) expõe uma seção transversal de fluxo (Qz) menor do que a seção transversal de fluxo máximo (Qmax) e é arranjada de tal modo que a seção transversal de fluxo do canal de fluxo de exaustão (30) se estreita no modo de um bocal na direção do fluxo de exaustão por meio da portinhola de freio (12) e o fluxo de exaustão que flui passando pela portinhola de freio (12) é acelerado, em que a portinhola de freio (12) arranjada na posição intermediária (42) expõe uma seção transversal de fluxo que se encontra em um intervalo de 0,1% a 20% da seção transversal de fluxo máximo, e em que o fluxo de exaustão que flui passando pela portinhola de freio (12) forma o fluxo único de exaustão fluindo para o rotor de turbina (43).

2. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina de exaustão (8), em particular um alojamento de turbina da turbina de exaustão (8), é acoplado de modo fluido a um coletor de exaustão (6'), ao qual o gás de exaustão é admitido por meio de pelo menos um, preferencialmente uma pluralidade de, cilindros do motor de combustão (1), em que um módulo separado (28) tendo a portinhola de freio (12) é instalado entre a turbina de exaustão (8) e o coletor de exaustão (6'), em particular entre um alojamento de turbina da turbina de exaustão (8) e o coletor de exaustão (6'), e consequentemente diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina da turbina de exaustão (8).

3. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina de exaustão (8), em particular um alojamento de turbina da turbina de exaustão (8), é montada diretamente em um coletor de exaustão (6), ao qual o gás de exaustão é admitido por meio de pelo menos um, preferencialmente uma pluralidade de, cilindros do motor de combustão (1), e em que a portinhola de freio (12) é arranjada na região do coletor de exaustão (6) e consequentemente diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina da turbina de exaustão (8).

4. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12) é arranjada na região de um flange de conexão (6a) de um alojamento do módulo separado (28) ou na região de um flange de conexão (6a) do coletor de exaustão (6), em particular em uma região de parede do alojamento do módulo separado (28) ou do coletor de exaustão (6) que é adjacente ao flange de conexão, a portinhola de freio sendo, em particular, arranjada, de tal maneira em modo pivotante, na região de ou sobre um flange de conexão (6a) do alojamento do módulo separado (28) ou do coletor de exaustão (6) conduzindo para a turbina de exaustão (8), que expõe a seção transversal de gás de exaustão no estado aberto e reduz a seção transversal de gás de exaustão no estado fechado.

5. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12) se projeta para além do flange de conexão (6a) para dentro do ducto de entrada de fluxo (8b) da turbina de exaustão (8), pelo menos por meio de uma região de extremidade livre, em uma posição aberta, em particular no estado completamente aberto.

6. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, no caso de multiestágio, em particular compressão em dois estágios, a portinhola de freio (12) é arranjada a montante de uma primeira turbina de exaustão de um primeiro turbocompressor de exaustão, como visto na direção de fluxo, e/ou em que cada fluxo da turbina de exaustão (8) é atribuido a uma portinhola de freio (12).

7. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, no modo de frenagem do motor (B), a portinhola de freio (12) é controlada por meio de um disposivo de controle (18) de ciclo fechado ou de ciclo aberto em uma maneira dependente do gás de contrapressão de exaustão (PA) a montante da portinhola de freio (12) e/ou em uma maneira dependente da pressão de impulsão (PL) no sistema de admissão (2) do motor de combustão (1).

8. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que um sensor (20), em particular um sensor de pressão, é arranjado no sistema de exaustão (3) a montante da portinhola de freio (12) a fim de detectar o gás de contrapressão de exaustão (PA) e/ou em que um sensor (19), em particular um sensor de pressão, é arranjado a jusante de um compressor (9), na região do coletor de admissão (19), a fim de detectar a pressão de impulsão (PL).

9. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sensor (20) para detectar o gás de contrapressão de exaustão (PA) é arranjado funcionalmente a montante da portinhola de freio (12), tal que o sensor (20) é arranjado distanciado e espaçado em afastamento desta região a montante e é conectado à região que se situa a montante da portinhola de freio (12) por uma linha (21) que abre no sistema de exaustão (3) a montante da portinhola de freio (12), em que provisão é preferencialmente feita para dita linha (21) a ser concebida como uma linha (21) que recai em direção ao sensor, com relação à direção de um eixo vertical.

10. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que, para atuar a portinhola de freio (12), um atuador elétrico controlado por um dispositivo de controle de circuto aberto e/ou fechado, em particular por uma unidade de controle de motor eletrônico (18), é provida ou, alternativamente, um posicionador (15), preferencialmente um posicionador atuado pneumaticamente, e uma válvula conectada ao mesmo são providos.

11. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sinal de freio (B), que inicializa a frenagem do motor, e/ou um sinal de carga (α) e/ou um gás de contrapressão de exaustão (PA) e/ou uma pressão de impulsão (PL) no sistema de admissão (4) pode ser alimentada ao dispositivo de controle de circuto aberto e/ou fechado, em particular à unidade de controle de motor eletrônico (18), e pelo menos a posição da portinhola de freio (12) pode ser controlada, deste modo, de acordo com uma frenagem demandada da potência do motor.

12. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que recirculação do gás de exaustão do sistema de exaustão (3) para o sistema de admissão (4) com uma válvula de recirculação de gás de exaustão (24), preferencialmente controlada eletricamente ou pneumaticamente, em uma linha de recirculação de gás de exaustão (23), é provida.

13. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que um efeito de frenagem de descompressão é controlado pelo gás de contrapressão de exaustão (PA) ou em que um efeito de frenagem de descompressão é colocado sobre por um dispositivo que é sobreposto sobre o controle de válvula e que é preferencialmente controlado eletricamente, pneumaticamente ou hidraulicamente.

14. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12), em sua posição aberta, na qual expõe a seção transversal total da abertura de saída de fluxo, é arranjada, pelo menos parcialmente, em nível com a superfície de uma parede de canal (32) de um canal de fluxo de exaustão (30) que forma a abertura de saída de fluxo, preferencialmente, a portinhola de freio (12) é recebida e/ou reside em uma cavidade (31) na parede e está, com relação a sua superfície, alinhada em nível com a superfície daquelas partes da parede (33) da parede de canal (32) de um canal de fluxo de exaustão (30) que forma a abertura de saída de fluxo que é diretamente contígua à cavidade (31).

15. Dispositivo de frenagem de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12), arranjada em sua posição intermediária, expõe uma seção transversal de fluxo que se encontra em um intervalo de 1% a 12%, preferencialmente de 1,3% a 11,1%, da seção transversal de fluxo máximo.

16. Método de operação de um dispositivo de frenagem de motor definido na reivindicação 1, para um motor de combustão (1) em veículos automotores, em que o dispositivo de frenagem de motor tem um sistema de admissão (2), um sistema de exaustão (3), válvulas de intercâmbio de gás em associação com o motor de combustão, turbocompressor de exaustão por meio de pelo menos um turbocompressor de exaustão (7) integrado ao sistema de exaustão (3) e ao sistema de admissão (2) e de projeto de fluxo único ou multifluxos, e uma unidade de frenagem de motor, em que a unidade de frenagem de motor tem um freio de descompressão, que influencia pelo menos uma válvula de saída das válvulas de intercâmbio de gás, e cada fluxo tem uma portinhola de freio (12), que é arranjada no sistema de exaustão e leva o gás de exaustão a se acumular, e em que a portinhola de freio (12) é arranjada diretamente a montante e do lado de fora de um alojamento de turbina de uma turbina de exaustão (8) do turbocompressor de exaustão (7), caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12) forma uma aba de guia de fluxo, por meio da qual um fluxo de gás definido é admitido na turbina de exaustão (8) de acordo com a posição da portinhola de freio (12), em que a portinhola de freio (12), no modo de frenagem do motor, é arranjada em uma posição intermediária (42) entre uma posição aberta (29) e uma posição fechada (36), na qual a posição intermediária da portinhola de freio (12) expõe uma seção transversal de fluxo (Qz) menor do que a seção transversal de fluxo máximo (Qmax) e é arranjada de tal modo que a seção transversal de fluxo do canal de fluxo de gás de exaustão (30) se estreita no modo de um bocal na direção do fluxo de exaustão por meio da portinhola de freio (12) e o fluxo de exaustão que flui passando pela portinhola de freio (12) é acelerado, em que a portinhola de freio (12) arranjada na posição intermediária (42) expõe uma seção transversal de fluxo que se encontra em um intervalo de 0,1% a 20% da seção transversal de fluxo máximo, e em que o fluxo de exaustão que flui passando pela portinhola de freio (12) forma o fluxo único de exaustão fluindo para o rotor de turbina (43).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12) arranjada na posição intermediária expõe uma seção transversal de fluxo que se encontra no intervalo de 1% a 12%, preferencialmente de 1,3% a 11,1%, da seção transversal de fluxo máximo.

18. Método de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que a portinhola de freio (12), no modo de não frenagem do motor, expõe uma primeira seção transversal de fluxo, preferencialmente a seção transversal de fluxo máximo, e em que a portinhola de freio (12), no modo de frenagem do motor, expõe uma segunda seção transversal de fluxo que é menor do que a primeira seção transversal de fluxo.

19. Veículo, caracterizado pelo fato de que tem um dispositivo de frenagem de motor definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.