Verfahren zur Motorbremsung von Kraftfahrzeugen mit Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindun- betrifft ein Verfahren zur lIotorbremsung von Kraftfahrzeugen mit Vicrtakt-Kolbenbrennkraftmaschine, bei wel- eheni zur Erzeugung der Bremswirkung die Brennstoffzufuhr abgestellt und die Anspuff- leititng der Brezinkraftmaschine gedrosselt wird,
so dass deren Kolben jeweils beim Aus- puffhub Luft ans den Zylindern entge--en einem (A-höhten Gejendruck verdrängen.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Bremswirkung nur bei denjenigen Ein- W. irtshühen jedes Kolbens, die den Ausliuff- liüben ini Arbeitszvklus der Brennkraftina- schine entsprechen, also bei jedem zweiten l:intvürtsbub jedes Kolbens. Auf diese Weise kann nur eine relativ schwache Bremswirkung ci-zie lt. werden.
Gemäss der Erfindung lässt sich eine be- (lcidend stärkere Breinswirkun- dadurch er reichen, dass gleichzeitig mit der Drosselung der Auspuffleitung die Steuereinriehtung der :
liispul'fventile der Brennkraftmasehine der- < ii-t umgeschaltet. wird, dass jedes Auspuff ventil mindestens über einen Teil jedes Ein- wärtshubes des zugehörigen Kolbens geöffnet ist.
Dieser verdrängt dann bei jedem Ein wärtshub Luft entgegen dem erhöhten Geen- druck in die gedrosselte Auspuffleitung. \Ge- iniiss einer weiteren Ausbildung des Verfah rens kann -leiclizeitiä, auch die Steuereinrieh- tung der Einlassventile der Brennkraftnia- sehine derart um-,eschaltet werden,
dass jedes Einlassventil mindestens über einen Teil jedes Auswärtshubes des zugehörigen Kolbens ge öffnet ist.
Die Erfindung umfasst ferner eine Brenn kraftmaschine zur Durchführung des Verfah rens, die sieh durch eine Ventilsteuereinrich- tung auszeichnet, die derart umschaltbar ist, dass sie jedes Auspuffventil mindestens über einen Teil wahlweise jedes zweiten Einwärts hubes oder jedes Einwärtshubes des zugehöri gen Kolbens geöffnet hält.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausfüh rungsbeispiele der erfindungsgemässen Brenn- kra.ftmaschine veranschaulicht. An Hand der selben wird auch das erfindungsgemässe Ver fahren zur Motorbremsung beispielsweise er läutert.
Fig. 1 bis 3 zeigen im Vertikalschnitt Teile je einer Ausführung der zur Bremsung einge richteten Brennkraftmaseliine.
Fig. 4 ist ein Querschnitt zu Fig. 3.
Füg. 5 ist eine Ansicht von oben eines in Fig. 4 gezeigten Teils.
Fig. 6 zeigt im Aufriss, teilweise im Schnitt, Teile einer weiteren Ausführung der Brenn kr aftmasehine.
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 1-1 von Fig. 6, und Fig. 8 bis 11a sind Diagranune zur Erläu terung verschiedener Verfahren zur Motor- bremsung.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 be tätigt der Noeken 1 der im Gehäuse gelager ten Nockenwelle 3 das in der Zeichnung nicht dargestellte Auspuffventil eines Zylinders der Brennkraftmaschine über einen Ventilstössel -1 und eine Stossstange 5. Der Ventilstössel 4 weist. unten eine Auflauffläehe 6 mit einer Ausnehmung 7 auf. Im Gehäuse 2 ist parallel zur Nockenwelle 3 eine Exzenteiivelle 8 ange ordnet, die durch einen Hebel 10 verschwenkt werden kann.
Auf einem Exzenter der Welle 8 ist ein Hebel 9 gelagert, der oben eine Auf lauffläche 11 mit. einer Ausnehmung 12 auf weist, wobei zwischen die Aussparungen 7 und 12 eine Stossstange 14 eingesetzt ist. Eine im Gehäuse ? abgestützte Feder 13 greift am un tern Teil des Hebels 9 an und ist bestrebt, diesen im C,legenuhrzeigei,sinn zu verdrehen und aus dein Wirkungsbereich des Nockens 1 zri halten. Solange die Brennkraftmasehine als solche laufen und nicht zur Bremsung dienen soll, befindet sich der Hebel 9 in der strichpunktiert gezeichneten Lage.
Der Hebel 9 ist also ausserhalb des Wirkungsbereiches des Nockens 1, so dass dieser das Auspuff ventil nur unmittelbar über den Stössel 4 be tätigt, also einmal bei jeder Umdrehung der mit der halben Kurbelwellendrehzahl umlau fenden Nockenwelle und daher nur bei jedem zweiten Einwärtshub des Kolbens, wie es der Viertakt-Arbeitszyklus der BrennkraTtma- schine erfordert.
Durch Verdrehen der Exzenterwelle 8 mit tels des Hebels 10 wird der Hebel 9 in den Wirkun-sbereieli des Nockens 1 gebracht, so class der Stössel 4 nicht mehr nur unmittelbar durch den Noehen 1, sondern bei jeder Um drehung der N oekenwelle ein zweites Mal über den Hebel 9 und die Stossstange 14 angehoben wird. Das Auspuffventil wird somit bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle und daher bei jedem Einwärtshub des Kolbens geöffnet.
Bei der Ausführung entsprechend der Fig. 2 betätigt der Nocken 21 der Nockenwelle 22 den im Gehäuse 23 geführten Ventilstössel 24 samt der Stossstange 25 des Auspuffventils. Auf einer im Gehäuse festen Achse 27 ist ein zweiarmiger Hebel 26 drehbar gelagert. Die Auflauffläche 29 des einen Hebelarmes 30 wird durch eine Feder 28 gegen Nocken 21 ge drückt. Eine am Ventilstössel 24 schwenkbar gelagerte Stossstange 31 trägt an ihrem untern Ende eine Rolle 3'?, welehe auf der Fläche 33 des andern Hebelarmes 34 anliegt.
Die Rolle 32 kann von einem a uf eine Stellwelle 3 i auf gekeilten Hebel 36 aus mittels eines Lenkers 35 auf der Auflauffläche 33 verschoben -erden. Wenn die Brennkraftinaschine nicht zur Bremsung dienen soll, wird der Hebel 36 so gestellt, dass die Rolle 32 über der Schwenk achse des doppelarmigen Hebels 26 steht., so dass bei dessen durch den Nocken 21 bewirkter Schwenkbewe-ung die Rolle 32 und die Stoss stange 37.
nicht angehoben werden und dem Ventil keine Hubbewegung vermitteln. Der Ventilstössel 24 wird daher nur unmittelbar durch den Nocken 24, also einmal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle bzw. einmal in zwei Umdrehungen der Kurbelwelle, ange hoben.
Für die Bremsung wird der Hebel 36 ent- --egen dem U hrzeigersinn in die strichpunk tierte Lage verdreht, so dass die Rolle 32 auf der Autlauffläelie 33 nach rechts verselio- ben wird. Die durch den Nocken 21 hervor gerufene Kippbewe;-iing des Hebels 26 wird jetzt, über die Rolle 32 und die Stossstange 31 auf den Ventilstössel 24 übertragen. Der Ven tilstössel 24 wird also auch bei diesem Ausfüh rungsbeispiel im Bremsbetrieb zweimal bei jeder Nocl@enwellenumdrehun- angehoben.
Beim Beispiel entsprechend den Fig. 3 bis 5 weist die im Zylindergehäuse 40 gelagerte Nockemvelle 41 für jedes Auspuffventil neben dein mittleren Nocken 42 noch zwei seitliche Nocken 43 und 44 auf. Letztere sind gegen über dein N oeken 42 um 180 versetzt. Der Ventilstössel 45, in welchem die Stossstange 46 des Auspuffventils gelabert ist, weist an sei nem untern Teil eine Rolle 47 und zwei Auf laufflächen 48 und 49 auf.
Im Gehäuse 40 ist ferner eine Welle 50 ge lagert, welche durch einen Hebel 51 ver- schwenkt werden kann. Für jedes Auspuff ventil ist auf der Welle 50 ein Hebel 52 be festigt, der an seinem Ende einen Zapfen 53 trägt, auf welchem ein Zwischenstüel,: 54 dreh bar gelagert ist. Das Zwischenstück 54 läuft gegen sein freies Ende hin in Zungen 55, 56 aus. Eine Feder 57 ist bestrebt, das Zwischen- stück 51 im C?egetnihrzeigersinn um den Zap fen<B>5</B>3 zu drehen und die beiden Zungen 55, 56 auf den Laufflächen der seitlichen Nocken 43 und 44 zu halten.
Bei Normalbetrieb der Brennkraftmaschine befinden sich die Hebel 51 und 52 in der strielipunktierten Lage. Das Zwischenstück 54 ist dabei ausserhalb des Wirkungsbereiches der Nocken 4-3, 44. Auf den Stössel 45 arbeitet also nur der Nocken 42 unter Vermittlung der Rolle 47, so dass das Ventil einmal bei jeder Unidr-eliun @@@ der Nockenwelle geöffnet wird.
Soll. nun die Bremsung zur Wirkung kom men, so wird der Hebel 51 von der strich punktierten Lage in die ausgezogene Lage ge dreht, wodurch die Zungen 55, 56 zwischen die Nocken 43, 4-1 und die Auflaufflächen 49, 48 eingeschoben werden. Infolgedessen wird der Stössel 45 bei jeder Umdrehung der Nok- kenwelle ein zweites Mal durch die Nocken 43, 44 angehoben, so dass das Auspuffventil bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle geöffnet wird.
Bei der Ausführung nach den Fig. 6 und 7 sind unter dem Stössel 60, in welchem die Stossstau -e 61 des Auspuffventils gelagert ist, noch zwei Stössel 62, 63 im Gehäuse 64 ge führt. Die beiden Stössel 62, 63 werden durch um genau oder annähernd 180 gegeneinander versetzte Nocken 65, 66 der Nockenwelle be tätigt..
Am Stössel 62 ist, ein Sehwenkliebel 67 angelenkt. Eine Feder 68 zieht den Schwenk- !iebel 67 @gegen dein Stössel 63, auf welchem er finit einem N oeken 72 aufliegt.
Zwischen dem Ventilstössel 60 und dem Schwenkhebel 67 kann eine an einem Sehleppliebel 69 ge- '.agerte Rolle 70 mittels einer Stange 71 hin und her bewegt werden, so dass der Punkt des Schwenkhebels 67, dessen Bewegung durch die Rolle 70 auf den Ventilstössel 60 übertragen wird, von der Stellung der Stange 71 ab- h5ngt. Soll die Brennkraft.maschine als Motor arbeiten, so befindet. sieh die Rolle 70 in der ausgezogen gezeichneten Lage, d. h.
in der Aelise des Nockenwellenstössels 62, so dass der volle Hub des Nockens 65 auf den Ventilstössel 60 übertragen und das Ventil einmal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle geöffnet wird, während die vom 1@Tocken 66 bewirkte Bewe gung des Nockenwellenstössels 63 ohne Ein fluss auf den Ventilstössel 60 bleibt.
Für den Bremsbetrieb wird die Rolle 70 mittels der Stange 71 gegen die Mitte zwischen den Achsen der beiden Nockenwellenstössel 62, 63 geschoben, wodurch auch der Nocken 66 den Stössel 60 zum Anhub bringt. Bei jeder Umdrehung der Nockenwelle werden dann der Ventilstössel 60 und das Ventil über den Schwenkhebel 67 einmal durch den Nocken 65 und den Stössel 62 und einreal durch den Nocken 66 und den Stössel 63 um jeweils die Hälfte des Nockenhubes angehoben. Das Ven til wird somit bei jeder Umdrehung der Kur behvelle einmal geöffnet.
Da der Nocken 65, der das Auspuffventil beim Betrieb der Brennkraftmaschine als Mo tor allein betätigt, das Ventil üblicherweise schon erheblich vor der äussern Totpunktstel- lung des Arbeitskolbens zu öffnen hat, lässt sich mit dieser Ausführung nach Fig. 6 und 7 die höchstmögliche Bremswirkung nicht errei chen. Es kann daher erwünscht sein, während des Bremsvorganges diesen Nocken 65 ganz umwirksam zu machen und das Ventil nur durch den Zusatznocken 66 mit. den günstig sten Steuerzeiten für Bremsbetrieb zu betäti gen.
In diesem Falle wären der Schwenkhebel 67 und der Ventilstössel 60 so auszubilden, dass die Rolle 70 unter Aufrechterhaltung ihres Kontaktes mit dem Stössel 60 bis in die Achse des Stössels 63 verschoben werden kann. Der Nocken 66 wiese in diesem Fall zwei um 180 versetzte Scheitel und eine den für den Brems betrieb günstigsten Steuerzeiten entsprechende Form auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Brennkraftmaschine könnte die Nockenwelle für jedes Auspuffventil neben dem einscheit- ligen Nocken, der zur Betätigung des Ventils beim normalen Arbeitszyklus der Brennkraft- maschine dient, für den Bremsbetrieb einen zweiten Nocken mit zwei um 180 gegenein ander versetzten Scheiteln aufweisen;
die ocken @velle wäre in diesem Fall längsver- sehiebbar gelagert, so dass wahlweise der eine oder andere dieser Noeken zur Betätigung des Ventils benützt werden kann. Dureh den zweischeit.ligen Noeken würde das Ventil bei jeder Umdrehung der Noekenwelle zweimal, d. h. bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle einmal geöffnet.
Die beiden zuletzt beschrie benen Ausführungsformen sind in der Zeieh- nun; sieht. dargestellt.. Fi-.8 zeigt den Verlauf des Druckes in einem Zylinder der Brennkraftmasehine in Abhä.ngigheit vom Kurbelwellenwinkel (x, wie er sieh ergibt, wenn die Brennkraftniasehine ohne Zufuhr von Brennstoff von aussen ange- trieben wird.
Fig.8a zeigt die zugehörigen Öffnungszeiten der Ventile dieses Zylinders, wobei die Öffnungszeiten des Elnlassverlt-i1L9 mit E und die des Auspuffventils mit A bezeich net sind. Der Bewegungszyklus beginnt mit einem Auswärtshub des Kolbens bei geöff netem Einlassventil, wobei sich der Zylinder finit Luft füllt.
Der Druck im Zylinder liegt liier, wie durch die Linie a. angegeben, etwas unterhalb des Druckes im Ansaugrohr. Beim anschliessenden Einwärtshub des Kolbens sind Eiiilass- und Auspuffventil beschlossen, so dass die Luft nach der Kurve b verdielitet wird.
Beim nun folgenden zweiten Auswärtshub des Kolbens expandiert die Luft bei immer noch geschlossenen Ventilen gemäss der Kurve c.
Schliesslich wird die Luft. beim anschliessenden zweiten Einwärtshub des Kolbens durch das < eöffnet(-, Auspuffventil ausgestossen, wobei der Drtiek im Zylinder gemäss der Linie d etwas über dem Druck im Auspuffrohr liegt..
Da die Flächen unter den Kurven 1> und c gleich oder annähernd gleich gross sind, sind für die bremsende Wirkung des Motors, abge sehen v an seiner Reibungsarbeit, lediglich die Flächen massbebend,
die aus dem kleinen LTn- terdiiiek während des Einlasshubes und dem kleinen Z berdruck während des Auspuffhubes ent.stelien. Diese beiden Flächen stellen die so- --enannte Gasweehselarbeit des Motors dar.
Soll die Brennkraftmaschine zur Bremsun- benützt werden, so wird die Brennstoffzu fuhr unterbrochen, die Auspuffleitung ge- drosselt. und das Auspuffventil in der ange gebenen Weise aueli beim eisten Einwä rtsbub des Kolbens ,-öffnet..
Fig. 9 zeigt den Drttekverlauf im Zylinder der Bi@ennki-aftmaseliine in Abhängigkeit voni Kurbelwellenwinkel r/, bei gedrosselter Aus- puffleitung und abbestellter Brennstoffzu fuhr, wenn das Auspuffventil mittels einer der in Fig. 1 bis i dargestellten Ventilsteuer- einriehtunge-n auch während eines Teils oder des ganzen ersten,
dem V erdiehtungshub des normalen Arbeitszyklus entsprechenden Ein- ivä rtshubes des Kolbens geöffnet wird. Fig. 9a zeit die zugehörigen Ventilöffnungszeiten, wobei die zusä.tzliehe Öffnungszeit des Aus puffventils punktiert gezeiehnet ist.
Der Be- wegungszyklus beginnt wieder mit dem Aus wärtshub des Kolbens bei -,eöffrretem Einlass- ventil. Der Zylinder füllt sieh dabei finit Luft,
deren Druck anuenähert dem Ansaugrohr- drtick entsprieht.Beim folgenden Einwärts hub des Kolbens wird das Auspuffventil ge nau oder ungefähr beim Schliessen des Ein lassventils im Zeitpunkt n. geöffnet.
Die Luft strömt nun gemäss der Linie e aus der -edros- selten Auspuffleitung in den 7,ylincler.@so dass der Kolben die Luft nach der Linie f entgegen dein Druck in der Auspuffleitung ausstossen muss. Die Höhe des Dritekes iin Zylinder hängt vom Grad der Drosselung- der Auspuffleitung ab und kann verändert werden.
Am Ende des Hubes wird das Auspuffventil beschlossen. Beim anschliessenden Auswärtshub des Kol bens expandiert die Luft im Zylin(ler nach der Kurve rg eilieblich unter den Di-uek im An- saugrohr. Kurz vor Ende des Hubes wird das Auspuffventil wieder geöffnet. Dadureli strömt Luft aus dein zwischen Ventil und Drossel stelle gelegenen Teil der
Auspuffleitung in den Zylinder zurtiek, so dass der Druck in diesem nach der Kurve 1r. ansteig-t. Beim an schliessenden zweiten Einwärtshub des Kol bens verdrängt dieser die Luft nach der Linie i wieder ans dem Zylinder in die @-edrosselte Auspuffleitung, wobei der Drueli:
im ZZ-linder, wie beim ersten Einwä.rtshub, durch den Grad der Drosselung bestimmt ist. Kurz vor Errei- ehung des Hubendes öffnet das Einlassventil, wodurch der Druck nach der Linie k bis etwas unter clen Ansaugrohrdruck fällt.
Die Brennkraftmasclline könnte auch so ausgebildet sein, dass ausser dem Auspuff ventil auch das Einlassventi'1 beim Brems- betrieb ein zweites Mal geöffnet wird, und zwar lwinr zweiten Auswärtshub des Kolbens.
Fig.10 zeigt. den Druckverlauf im Zvlin- (ler der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Kurbehvellenwinkel qg bei gedrosselter Auspuffleitung und abgestellter Brennstoff zufuhr, wenn sowohl das Einlass- als auch das Auspttffvetitil gemäss Fig. 10a bei jeder _Um- der Nockenwelle zweimal während eines Teils oder des ganzen Hubes geöffnet werden.
Die Steuerzeiten des Auspuffventils sind die gleichen -wie nach Fig. 9ca. Das Ein lassventil wird im Zeitpunkt o am Ende des c@r-sten Einwärtshubes des Kolbens genau oder mlgefälrr gleiebzeitig mit dem Schliessen des Auslassventils geöffnet;
die Luft im Zylinder expandiert dann mir bis etwas unter den Druck im Ansaugrohr, worauf bei der weite- ren Auswärtsbewegungy des Kolbens Luft. aus dem Ansaugrohr in den Zylinder einströmt. Ungefähr gleichzeitig mit dem Wiederöffnen des Auspuffventils gegen Ende des zweiten Auswärtshubes des Kolbens, im. Zeitpunkt d, schliesst siele das Einlassventil wieder.
Die Hierauf aus dem zwischen Auspuffventil und 1>r-o"selstelle gelegenen Teil der Auspufflei- tun ,#- zui,üekströmellde Luftmenge ist infolge cler, vorgä.ngigen Füllung des Zylinders durch das Einlassventil -eringer als im Beispiel. nach Fit,-. 9.
Die Steuerung des Einlassventils kann in diesem Fall. gleich ausgebildet sein wie die des jluspuffventils, also nach einer der Atvs- i'ültr-trllgerr -emä.ss Fig.l bis 7.
Im Falle der Ausführung nach Fig.l bzw. 3 bis 5 wären dann die Welle 8 bzw. 50 und der Hebel 1.0 bzw. 51., im Falle der Ausführung nach Fig. 2 die die Hebel 36 tragende Welle 37 und im Falle der Ausführung nach Fig. 6 und 7 die Stange 71. den Steuereinrichtungen von Aas puff- und Einlassventil gemeinsam.
Fig.11 zeigt, den Dreckverlauf im Zylin der der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit will Kurbelwellenwinkel (p bei gedrosselter Auspuffleitung und abgestellter Brennstoff zufuhr, wenn die Nocken, die beim Motorbe trieb das Einlass- und das Auslassventil steuern,
gemäss der oben erwähnten Variante zur Aus führung nach Fig. 6 und 7 oder durch Längs verschiebung der Nockenwelle unwirksam ge macht -und jedes dieser Ventile durch einen andern Nocken mit zwei Scheiteln gemäss Fig.lla betätigt wird.
Zweckmässig wird in diesem Fall das Einlassventil E erst nach dem Schliessen des Auspuffventils geöffnet, damit der Druck im Zylinder in diesem Zeit punkt m annähernd auf den Ansaugrohrdruclt gesunken ist. Das bekannte lTotorbrmnsge- räusch kann s o, vermieden werden..
Method for engine braking of motor vehicles with four-stroke piston internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out the method. The invention relates to a method for engine braking of motor vehicles with a two-stroke piston internal combustion engine, in which the fuel supply is switched off and the start-up line of the pretzel engine is throttled in order to generate the braking effect,
so that their pistons displace air to the cylinders against an (A-increased pressure) during the exhaust stroke.
In the known methods of this type, the braking effect takes place only in those parts of each piston which correspond to the exhaust flow in the working cycle of the internal combustion engine, that is to say in every second stroke of each piston. In this way, only a relatively weak braking effect can be achieved.
According to the invention, a considerably stronger breakdown effect can be achieved in that, at the same time as the throttling of the exhaust line, the control unit of the:
liispul'fventile der Brennkraftmasehine der- <ii-t switched. is that each exhaust valve is open at least over part of each inward stroke of the associated piston.
With each inward stroke, this then displaces air into the throttled exhaust line against the increased pressure. As part of a further development of the method, the control unit of the intake valves of the internal combustion engine can also be switched over in such a way,
that each inlet valve is opened over at least part of each outward stroke of the associated piston.
The invention further comprises an internal combustion engine for carrying out the method, which is characterized by a valve control device which is switchable in such a way that it holds each exhaust valve open at least over part of either every second inward stroke or every inward stroke of the associated piston.
Several exemplary embodiments of the internal combustion engine according to the invention are illustrated in the drawing. On the basis of the same, the inventive method for engine braking is also explained, for example.
Fig. 1 to 3 show in vertical section parts of one embodiment of the internal combustion engine set up for braking.
FIG. 4 is a cross section of FIG. 3.
Add. 5 is a top view of a part shown in FIG.
Fig. 6 shows in elevation, partially in section, parts of a further embodiment of the combustion power machine.
7 is a section along the line 1-1 of FIG. 6, and FIGS. 8 to 11a are diagrams for explaining various methods for engine braking.
In the embodiment of Fig. 1 be the Noeken 1 actuates the camshaft 3 stored in the housing, the exhaust valve, not shown in the drawing, of a cylinder of the internal combustion engine via a valve stem -1 and a push rod 5. The valve stem 4 has. a run-on surface 6 with a recess 7 below. In the housing 2 an eccentric level 8 is parallel to the camshaft 3 is arranged, which can be pivoted by a lever 10.
On an eccentric of the shaft 8, a lever 9 is mounted, the running surface 11 with a top. has a recess 12, a bumper 14 being inserted between the recesses 7 and 12. One in the case? Supported spring 13 attacks the un tern part of the lever 9 and strives to twist this in the C, insert clockwise, meaning and keep it out of your area of action of the cam 1 zri. As long as the internal combustion engine is running as such and is not intended to be used for braking, the lever 9 is in the position shown in dash-dotted lines.
The lever 9 is therefore outside the range of action of the cam 1, so that it only actuates the exhaust valve directly via the tappet 4, i.e. once for each revolution of the camshaft rotating at half the crankshaft speed and therefore only for every second inward stroke of the piston, as required by the four-stroke work cycle of the internal combustion engine.
By turning the eccentric shaft 8 by means of the lever 10, the lever 9 is brought into the range of action of the cam 1, so the plunger 4 no longer only passes directly through the pin 1, but a second time with each rotation of the cam shaft the lever 9 and the bumper 14 is raised. The exhaust valve is thus opened with every revolution of the crankshaft and therefore with every inward stroke of the piston.
In the embodiment according to FIG. 2, the cam 21 of the camshaft 22 actuates the valve stem 24, which is guided in the housing 23, together with the push rod 25 of the exhaust valve. A two-armed lever 26 is rotatably mounted on a shaft 27 fixed in the housing. The ramp surface 29 of a lever arm 30 is pressed by a spring 28 against cam 21 ge. A push rod 31 pivotably mounted on the valve tappet 24 carries a roller 3 ′ at its lower end, which rests on the surface 33 of the other lever arm 34.
The roller 32 can be displaced from an adjusting shaft 3 i on wedged lever 36 by means of a link 35 on the run-on surface 33. If the internal combustion engine is not to be used for braking, the lever 36 is set so that the roller 32 is above the pivot axis of the double-armed lever 26, so that the roller 32 and the pusher rod when it is pivoted by the cam 21 37.
are not lifted and do not give the valve any lifting motion. The valve stem 24 is therefore only lifted directly by the cam 24, that is, once for each revolution of the camshaft or once in two revolutions of the crankshaft.
For braking, the lever 36 is rotated counterclockwise into the dashed and dotted position, so that the roller 32 on the contact surface 33 is released to the right. The tilting movement of the lever 26 caused by the cam 21 is now transmitted to the valve stem 24 via the roller 32 and the push rod 31. The valve tappet 24 is therefore also raised twice with each emergency shaft revolution in this exemplary embodiment in braking operation.
In the example according to FIGS. 3 to 5, the cam shaft 41 mounted in the cylinder housing 40 has two lateral cams 43 and 44 for each exhaust valve in addition to the central cam 42. The latter are offset by 180 from your note 42. The valve tappet 45, in which the pushrod 46 of the exhaust valve is gibbered, has a roller 47 and two running surfaces 48 and 49 on its lower part.
A shaft 50, which can be pivoted by a lever 51, is also supported in the housing 40. For each exhaust valve, a lever 52 be fastened on the shaft 50, which carries at its end a pin 53 on which an intermediate piece: 54 is rotatably mounted bar. The intermediate piece 54 runs out towards its free end in tongues 55, 56. A spring 57 strives to rotate the intermediate piece 51 in the counterclockwise direction around the pin 5 and to hold the two tongues 55, 56 on the running surfaces of the lateral cams 43 and 44.
During normal operation of the internal combustion engine, the levers 51 and 52 are in the stripe-dotted position. The intermediate piece 54 is outside the range of action of the cams 4-3, 44. Only the cam 42 works on the tappet 45 through the intermediary of the roller 47, so that the valve is opened once for each camshaft unidirectional.
Should. Now the braking comes into effect, the lever 51 is rotated from the dashed-dotted position to the extended position, whereby the tongues 55, 56 between the cams 43, 4-1 and the ramp surfaces 49, 48 are inserted. As a result, the tappet 45 is raised a second time by the cams 43, 44 with each rotation of the camshaft, so that the exhaust valve is opened with each rotation of the crankshaft.
In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, two tappets 62, 63 in the housing 64 are under the tappet 60, in which the baffle 61 of the exhaust valve is mounted. The two tappets 62, 63 are actuated by cams 65, 66 of the camshaft offset from one another by exactly or approximately 180.
A hinged bell 67 is hinged to the ram 62. A spring 68 pulls the pivot lever 67 against your plunger 63, on which it rests finitely on a note 72.
Between the valve stem 60 and the pivot lever 67, a roller 70 mounted on a Sehleppliebel 69 can be moved back and forth by means of a rod 71, so that the point of the pivot lever 67 transfers its movement through the roller 70 to the valve stem 60 depends on the position of the rod 71. If the internal combustion engine is to work as a motor, it is located. see roller 70 in the solid position; d. H.
in the Aelise of the camshaft tappet 62, so that the full stroke of the cam 65 is transferred to the valve tappet 60 and the valve is opened once for each revolution of the camshaft, while the movement of the camshaft tappet 63 caused by the 1 @ Tocken 66 has no influence on the Valve tappet 60 remains.
For the braking operation, the roller 70 is pushed by means of the rod 71 towards the center between the axes of the two camshaft tappets 62, 63, whereby the cam 66 also causes the tappet 60 to lift. With each revolution of the camshaft, the valve tappet 60 and the valve are then raised via the pivot lever 67 once by the cam 65 and the tappet 62 and once by the cam 66 and the tappet 63 by half the cam lift. The valve is thus opened once with each turn of the cure.
Since the cam 65, which alone actuates the exhaust valve when the internal combustion engine is operating as a motor, usually has to open the valve well before the outer dead center position of the working piston, the maximum possible braking effect cannot be achieved with this embodiment according to FIGS. 6 and 7 to reach. It may therefore be desirable to make this cam 65 completely ineffective during the braking process and only to do so with the valve through the additional cam 66. to actuate the most favorable timing for braking operation.
In this case, the pivot lever 67 and the valve stem 60 would have to be designed in such a way that the roller 70 can be displaced into the axis of the stem 63 while maintaining its contact with the stem 60. In this case, the cam 66 would have two vertices offset by 180 and a shape corresponding to the most favorable timing for braking operation.
In a further embodiment of the internal combustion engine, the camshaft for each exhaust valve could have a second cam with two vertices offset by 180 relative to one another for braking operation in addition to the single-sided cam, which is used to actuate the valve during the normal working cycle of the internal combustion engine;
In this case, the ocken @velle would be mounted so that it can be moved lengthways, so that one or the other of these cams can be used to operate the valve. With the two-sided Noeken, the valve would turn twice for each revolution of the Noeken shaft, i.e. H. opened once for each revolution of the crankshaft.
The two last described embodiments are in the drawing now; sees. Fig. 8 shows the course of the pressure in a cylinder of the internal combustion engine as a function of the crankshaft angle (x, as it can be seen when the internal combustion engine is driven from the outside without the supply of fuel.
8a shows the associated opening times of the valves of this cylinder, the opening times of the inlet valve-i1L9 being denoted by E and those of the exhaust valve by A. The movement cycle begins with an outward stroke of the piston with the inlet valve open, whereby the cylinder fills finite air.
The pressure in the cylinder lies below, as shown by the line a. indicated, slightly below the pressure in the intake pipe. During the subsequent inward stroke of the piston, the Eiiilass- and exhaust valve are closed so that the air is dissipated according to curve b.
During the second outward stroke of the piston that follows, the air expands with the valves still closed according to curve c.
Finally the air becomes. on the subsequent second inward stroke of the piston through the <eopened (-, exhaust valve ejected, whereby the pressure in the cylinder according to line d is slightly above the pressure in the exhaust pipe ..
Since the areas under the curves 1> and c are the same or approximately the same size, only the areas are decisive for the braking effect of the motor, apart from its frictional work,
which arise from the small intermediate diiiiek during the intake stroke and the small excess pressure during the exhaust stroke. These two surfaces represent the so-called gas switching work of the engine.
If the internal combustion engine is to be used for braking, the fuel supply is interrupted and the exhaust line is throttled. and the exhaust valve opens in the specified manner every time the piston enters the vehicle.
9 shows the course of the curve in the cylinder of the Bi @ ennki-aftmaseliine as a function of i crankshaft angle r /, with the exhaust line throttled and the fuel supply switched off, when the exhaust valve is also operated by means of one of the valve control units shown in FIGS during part or all of the first,
the compression stroke of the normal working cycle corresponding to the compression stroke of the piston is opened. 9a shows the associated valve opening times, the additional opening time of the exhaust valve being shown in dotted lines.
The movement cycle begins again with the outward stroke of the piston with the inlet valve opened. The cylinder fills finite air,
the pressure of which approximates the pressure in the intake pipe. During the subsequent inward stroke of the piston, the exhaust valve is opened exactly or approximately when the inlet valve closes at time n.
The air now flows according to line e from the -edros- rare exhaust line into the 7, ylincler. @ So that the piston has to expel the air according to line f against the pressure in the exhaust line. The height of the third cylinder in the cylinder depends on the degree of throttling of the exhaust line and can be changed.
At the end of the stroke, the exhaust valve is closed. During the subsequent outward stroke of the piston, the air in the cylinder expands beneath the di-uek in the intake pipe after the curve. Shortly before the end of the stroke, the exhaust valve is opened again. Dadureli air flows out of the area between the valve and the throttle part of
Exhaust line in the cylinder back, so that the pressure in this according to the curve 1r. rise-t. During the subsequent second inward stroke of the piston, it displaces the air along line i back to the cylinder in the @ -restricted exhaust line, whereby the pressure:
in the ZZ-linder, as with the first inward stroke, is determined by the degree of throttling. Shortly before the end of the stroke is reached, the inlet valve opens, as a result of which the pressure along the line k falls to slightly below the intake pipe pressure.
The internal combustion engine could also be designed in such a way that, in addition to the exhaust valve, the inlet valve is also opened a second time during braking operation, namely during the second outward stroke of the piston.
Fig.10 shows. the pressure curve in the cylinder of the internal combustion engine as a function of the crank angle qg with the exhaust line being throttled and the fuel supply switched off, if both the inlet valve and the exhaust valve according to FIG. 10a are opened twice for each round of the camshaft during part or the entire stroke will.
The control times of the exhaust valve are the same as in Fig. 9ca. The inlet valve is opened at the point in time o at the end of the c @ r-th inward stroke of the piston exactly or at the same time as the outlet valve closes;
the air in the cylinder then expands to a little below the pressure in the intake pipe, whereupon air as the piston continues to move outwards. flows into the cylinder from the intake pipe. At about the same time as the exhaust valve is reopened towards the end of the second outward stroke of the piston, im. Time d, the inlet valve closes again.
The amount of air from that part of the exhaust line located between the exhaust valve and the 1> ro "sel point, # - zui, üekströmellde, is less than in the example, according to Fit, - 9, due to the previous filling of the cylinder through the inlet valve .
The control of the inlet valve can in this case. be designed the same as that of the exhaust valve, i.e. according to one of the ATVs i'ültr-Trllgerr -emä.ss Fig. 1 to 7.
In the case of the embodiment according to FIG. 1 or 3 to 5, the shaft 8 or 50 and the lever 1.0 or 51 would then be, in the case of the embodiment according to FIG. 2 the shaft 37 carrying the lever 36 and in the case of the embodiment 6 and 7, the rod 71. common to the control devices of Aas puff valve and inlet valve.
Fig. 11 shows the course of the dirt in the cylinder of the internal combustion engine as a function of the crankshaft angle (p with the exhaust line being throttled and the fuel supply switched off, when the cams that control the intake and exhaust valves during engine operation,
6 and 7 or by longitudinal displacement of the camshaft makes ineffective ge -and each of these valves is actuated by another cam with two apices according to Fig.lla.
In this case, the inlet valve E is expediently opened only after the exhaust valve has closed, so that the pressure in the cylinder at this point in time has fallen approximately to the intake pipe pressure. The well-known engine braking noise can thus be avoided.