CH648903A5

CH648903A5 - BRAKE DEVICE ON A COMBUSTION ENGINE OF A VEHICLE AND A METHOD FOR THE OPERATION THEREOF.

Info

Publication number: CH648903A5
Application number: CH2090/80A
Authority: CH
Inventors: Robert Bruce Price
Original assignee: Jacobs Mfg Co
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1985-04-15
Also published as: ES491323A0; DK114580A; ES8100422A1; LU82264A1; SE446557B; JPS5920852B2; ZA801542B; GB2044851B; AU5652580A; IT1128044B; FR2457385B1; GB2044851A; CA1131452A; DE3010219A1; AU539345B2; BE882266A; ES489618A0; ES8103275A1; JPS55125320A; NL8001566A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung an einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruches. The invention relates to a braking device on an internal combustion engine of a vehicle according to the preamble of the first claim.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach Anspruch 1. The invention further relates to a method for operating the device according to claim 1.

Ein Turbolader in turbogeladenen Motoren ist normalerweise während des Brems vorganges nicht erforderlich, da der Motor nicht mit Treibstoff versorgt wird. Daher werden sowohl das Volumen als auch die Temperatur der Auspuffgase vermindert. Dies führt zu zwei nachteiligen Wirkungen: (1) Die Betriebstemperatur des Motors fällt unter den gewünschten Punkt, da das Kühlsystem mehr Wärme abführt, als erzeugt wird; und (2) eine Verminderung des erzeugten Auspuffgasvolumens wegen fehlender Verbrennung und die Verminderung des Gasvolumens infolge Temperaturabfalls des Gases bewirken eine Verminderung der Drehzahl des Turboladers. Diese nachteiligen Wirkungen treten dann auf, wenn eine lang andauernde Motorbremsung erforderlich ist. z.B. auf langen Abwärtsstrecken. Wenn das untere Ende des Gefälles erreicht ist, ist die Motortemperatur beträchtlich gesunken und der Turbolader verlangsamt. Unter diesen Bedingungen ist es schwierig, den Motor rasch zu beschleunigen, um eine Steigung zu bewältigen, die gewöhnlich einem Gefälle folgt. A turbocharger in turbocharged engines is normally not necessary during the braking process because the engine is not supplied with fuel. Therefore, both the volume and the temperature of the exhaust gases are reduced. This leads to two adverse effects: (1) The operating temperature of the engine drops below the desired point because the cooling system dissipates more heat than is generated; and (2) a decrease in the volume of exhaust gas generated due to a lack of combustion and a decrease in the volume of gas due to a drop in temperature of the gas cause a decrease in the speed of the turbocharger. These adverse effects occur when long engine braking is required. e.g. on long downhill stretches. When the bottom of the slope is reached, the engine temperature has dropped significantly and the turbocharger has slowed down. Under these conditions, it is difficult to accelerate the engine quickly to deal with an incline that usually follows a slope.

Diese nachteiligen Auswirkungen werden allgemein dadurch behoben, dass ein Bremssystem mit einem Turbolader und einer Abgasturbine mit einer Kompressionsreduktion kombiniert wird, wobei der Turbolader ein Zusatz zum Bremssystem und der Bremsbetrieb mit einem verbesserten Betrieb des Turboladers verbunden ist. Beim Bremssystem wird der Turbolader derart gesteuert, dass die Luftströmung in den Motor hinein während des Bremsvorganges dadurch auf ein Maximum gebracht wird, wobei das gesamte Abgas durch einen Abschnitt der Turbine umgelenkt und somit die Kompressionsarbeit des Motors erhöht wird. These adverse effects are generally remedied by combining a braking system with a turbocharger and an exhaust gas turbine with a compression reduction, the turbocharger being an addition to the braking system and the braking operation being associated with improved operation of the turbocharger. In the braking system, the turbocharger is controlled in such a way that the air flow into the engine is brought to a maximum during the braking process, with the entire exhaust gas being deflected by a section of the turbine and thus increasing the compression work of the engine.

In herkömmlichen Systemen wirken Kompressionsreduk-tionsbremsen (z.B. US-PS 3 220 392) normalerweise nur als Bremsen. In herkömmlichen Systemen wirken Turbolader mit einer unterteilten Ladereintrittsspirale und Umlenkmechanismen (vgl. die US-Patentschriften 4 008 572; 3 559 397; 3137 477;3313518 oder 3 975 911) normalerweise derart zusammen, dass die Luft-Mengenströmung erhöht wird, um die Motorleistung während der Zufuhr von Treibstoff zu steigern. Bisher war es unbekannt, dass durch Verwendung einer Kompressionsreduktion synergistische Auswirkungen erzielt werden konnten, um den Betrieb eines turbogeladenen Motors zu verbessern und einen turbogeladenen Motor mit einer unterteilten Ladereintrittsspirale und Umlenkmechanismen zu verwenden, um den Betrieb der Kompressionsreduktion zu verbessern. In conventional systems, compression reduction brakes (e.g. U.S. Patent 3,220,392) normally only act as brakes. In conventional systems, turbochargers with a divided supercharger entry spiral and deflection mechanisms (cf. U.S. Patents 4,008,572; 3,559,397; 3,137,477; 3,313,518 or 3,975,911) normally interact in such a way that the air volume flow is increased by the engine power increase during the supply of fuel. It was previously unknown that using a compression reduction could achieve synergistic effects to improve the operation of a turbocharged engine and to use a turbocharged engine with a split supercharger entry coil and deflection mechanisms to improve the operation of the compression reduction.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Bremseinrichtung sowie eines Verfahrens zu deren Betrieb, welche die Nachteile der bestehenden Ausführungen nicht aufweisen. Gegenstand der Erfindung ist somit: The object of the invention is to provide a braking device and a method for its operation which do not have the disadvantages of the existing designs. The invention thus relates to:

a) eine Bremseinrichtung der eingangs genannten Art, welche durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 bestimmt ist, sowie ferner b) ein Verfahren zum Betrieb der Bremseinrichtung nach Anspruch 1, das durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 2 definiert ist. a) a braking device of the type mentioned, which is determined by the features of the characterizing part of claim 1, and further b) a method for operating the braking device according to claim 1, which is defined by the features of the characterizing part of claim 2.

Ausführungsformen der Einrichtung und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. Embodiments of the device and the method are described in the dependent claims.

Durch Umlenken der Abgasströmung durch einen Abschnitt der Turbine wird der Gasdruck in der Auslass-Sammelleitung erhöht. Diese Wirkung erhöht nicht nur die vom Motor entwickelte Verzögerungsleistung, sondern auch die Temperatur der Luft im Motor. Die erhöhte Temperatur der Luft bewirkt ihrerseits eine Erhöhung der Energie des Abgases, das überdies den Wirkungsgrad und daher auch die Drehzahl der Turbine erhöht. Die Kombination einer Motorbremse durch Kompressionsreduktion mit einem Turbolader mit unterteilter Ladereintrittsspirale erzeugt ein synergistisches Ergebnis, das die verfügbare, von der Kompressionsreduktion erzeugte Verzögerungsleistung erhöht. By redirecting the exhaust gas flow through a section of the turbine, the gas pressure in the exhaust manifold is increased. This effect not only increases the deceleration power developed by the engine, but also the temperature of the air in the engine. The increased temperature of the air in turn causes an increase in the energy of the exhaust gas, which moreover increases the efficiency and therefore also the speed of the turbine. The combination of an engine brake through compression reduction with a turbocharger with a split supercharger entry spiral produces a synergistic result that increases the available deceleration performance generated by the compression reduction.

Ein zusätzlicher Vorteil dieser Kombination für den normalen Betrieb ergibt sich aus dem Bremsbetrieb. Während des Bremsvorganges wird ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeuges in Wärme umgewandelt, die durch das Motorkühlsystem abgeleitet wird, so dass der Motor auf oder nahe der normalen Betriebstemperatur gehalten wird. An additional advantage of this combination for normal operation results from braking operation. During the braking process, part of the vehicle's kinetic energy is converted into heat that is dissipated by the engine cooling system so that the engine is maintained at or near normal operating temperature.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung Fig. 1 is a partially sectioned schematic representation

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

-65 -65

3 3rd

648903 648903

einer Motorbremse mit einer Kompressionsreduktion, einem Abgas-Umlenker und einem Turbolader mit Zwillingseingang oder einer Abgasturbine mit geteilter Ladereintrittsspirale; an engine brake with a compression reduction, an exhaust gas deflector and a turbocharger with twin input or an exhaust gas turbine with a split supercharger inlet spiral;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene, detaillierte, schematische Darstellung eines Teils der Motorbremse nach Fig. 1; FIG. 2 is a partially sectioned, detailed, schematic illustration of part of the engine brake according to FIG. 1;

Fig. 2A ein Schaltbild der elektrischen Steuerung für die Motorbremse nach Fig. 1 ; 2A is a circuit diagram of the electrical control for the engine brake according to FIG. 1;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Turbolader mit zwei Eingängen oder durch eine Turbine mit geteilter Ladereintrittsspirale, die bei der Ausführung nach Fig. 1 zusammen verwendbar ist; 3 shows an axial section through a turbocharger with two inputs or through a turbine with a split supercharger inlet spiral, which can be used together in the embodiment according to FIG. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht eines Drosselklappen-Umlenkven-tils für die Motorbremse nach Fig. 1 ; 4 shows a plan view of a throttle valve deflection valve for the engine brake according to FIG. 1;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4; Fig. 5 is a section along the line 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 ein Druck-Volumen-Diagramm in einem Motorzylinder während einer vollständigen Betriebsfolge unter Verwendung einer herkömmlichen Motorbremse; 6 shows a pressure-volume diagram in an engine cylinder during a complete operating sequence using a conventional engine brake;

Fig. 7 ein Druck-Volumen-Diagramm in einem Motorzylinder während eines vollständigen Zyklus gemäss der vorliegenden Erfindung; und 7 is a pressure-volume diagram in an engine cylinder during a complete cycle according to the present invention; and

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Brems-Leistung eines Motors mit Kompressionsreduktion sowie der gemäss der Erfindung vergrösserten Verzögerungsleistung. 8 is a graphical representation of the braking power of an engine with compression reduction and the deceleration power increased according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Motor 10 mit Funkenzündung oder Kompressionszündung und einer beliebigen Anzahl von Zylindern dargestellt. Die Erfindung wird jedoch mit Bezug auf einen typischen Sechszylinder-Kompressionszündungsmotor beschrieben, der mit einem Einlass-Sammelrohr 12 und einem geteilten Auslass-Sammelrohr versehen ist, das ein vorderes Auslass-Sammelrohr 14 und ein hinteres Auslass-Sammelrohr 16 umfasst. Die Auslass-Leitungen 18 und 20 führen jeweils von dem vorderen und hinteren Auslass-Sam-melrohr zu einem Abgas-Umlenkventil 22. Das Abgas-Umlenkventil 22 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt und wird nachstehend im einzelnen erläutert. Eine geteilte Abgaslei-tung 24 verbindet den Auslass des Umlenkventils 22 und den Einlass einer Zwillingseingangs-Turbine oder einer Turbine mit geteilter Ladereintrittsspirale 26, die zusammen mit einem Kompressor 28, einen zusammengehörigen Turbolader 30 bildet. Der Turbolader 30 ist in der Fig. 3 dargestellt und wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Nach dem Durchlauf durch die Turbine 26 treten die Abgase in das Auspuffsystem 32 ein. 1 shows an engine 10 with spark ignition or compression ignition and any number of cylinders. However, the invention will be described with reference to a typical six-cylinder compression ignition engine provided with an intake manifold 12 and a split exhaust manifold that includes a front exhaust manifold 14 and a rear exhaust manifold 16. The outlet lines 18 and 20 each lead from the front and rear outlet manifold to an exhaust gas deflection valve 22. The exhaust gas deflection valve 22 is shown in FIGS. 4 and 5 and is explained in detail below. A split exhaust pipe 24 connects the outlet of the diverter valve 22 and the inlet of a twin-inlet turbine or a turbine with a split supercharger inlet spiral 26, which together with a compressor 28 forms a related turbocharger 30. The turbocharger 30 is shown in FIG. 3 and will be described in detail below. After passing through the turbine 26, the exhaust gases enter the exhaust system 32.

Luft wird durch den üblichen Motorluft-Reiniger 34, die Kompressoreinlass-Leitung 36, den Kompressor 28 und die Einlass-Sammelrohrleitung 38 in den Motor 10 eingeführt, die den Auslass des Luftkompressors 28 mit dem Einlass-Sammelrohr 12 verbindet. Wie in der Fig. 1 schematisch und im einzelnen in der Fig. 3 gezeigt, wird der Kompressor 28 von der Turbine 26 angetrieben, so dass ein typischer zusammengehöriger Turbolader 30 vorliegt. Air is introduced into engine 10 through common engine air cleaner 34, compressor inlet line 36, compressor 28, and inlet manifold 38, which connects the outlet of air compressor 28 to inlet manifold 12. As shown schematically in FIG. 1 and in detail in FIG. 3, the compressor 28 is driven by the turbine 26, so that there is a typical associated turbocharger 30.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, hat der Motor 10 ein Gehäuse 40, das die übliche, in Fig. 2 dargestellte Motorbremse mit Kompressionsreduktion einschliesst. Öl 42 aus einem Sumpf 44, der sich beispielsweise im Motorgehäuse befindet, wird via einer Leitung 46 durch eine Niederdruckpumpe 48 in den Einlass 50 eines Magnetventils 52 gepumpt, das im Gehäuse 40 angebracht ist. Das Niederdrucköl 42 wird vom Magnetventil 52 über eine Leitung 56 an einen Steuerzylinder 54 geleitet, der ebenfalls im Gehäuse 40 angebracht ist. Ein Steuerventil 58 ist der hin- und hergehenden Bewegung innerhalb des Steuerzylinders angepasst und wird durch eine Druckfeder 60 in eine geschlossene Stellung gedrückt. Das Steuerventil 58 enthält einen Einlassdurchgang 62, der durch ein Kugel-Sperrventil 64 geschlossen ist, das durch eine Druckfeder 66 in die geschlossene Stellung vorgespannt ist, sowie einen Auslassdurchgang 68. Wenn sich das Steuerventil in der offenen Stellung (Fig. 2) befindet ist der Auslassdurchgang 68 mit dem Steuerzylinder-Auslassdurchgang 70 ausgerichtet, der mit dem Einlass eines Hilfszylinders 72 in Verbindung steht, der ebenfalls im Gehäuse 40 gebildet ist. Es ist erkennbar, dass das Niederdrucköl 42, das durch das Magnetventil 52 hindurchtritt, in den Steuerventilzylinder 54 eintritt und ds Steuerventil 58 in die offene Stellung anhebt. Danach öffnet sich das Kugel-Sperrventil 64 entgegen der Vorspannung der Feder 66 und Öl strömt in den Hilfszylinder 72. Von dem Auslass 74 des Hilfszylinders 72 strömt das Öl 42 durch eine Leitung 76 in den Hauptzylinder 78, der im Gehäuse 40 geformt ist. As shown in FIG. 2, the engine 10 has a housing 40 which includes the usual engine brake with compression reduction shown in FIG. 2. Oil 42 from a sump 44, which is located, for example, in the motor housing, is pumped via a line 46 through a low-pressure pump 48 into the inlet 50 of a solenoid valve 52, which is mounted in the housing 40. The low-pressure oil 42 is conducted from the solenoid valve 52 via a line 56 to a control cylinder 54, which is also mounted in the housing 40. A control valve 58 is adapted to the reciprocating movement within the control cylinder and is pressed into a closed position by a compression spring 60. The control valve 58 includes an inlet passage 62 which is closed by a ball check valve 64 which is biased to the closed position by a compression spring 66, and an outlet passage 68. When the control valve is in the open position (Fig. 2) the outlet passage 68 is aligned with the control cylinder outlet passage 70 which communicates with the inlet of an auxiliary cylinder 72 which is also formed in the housing 40. It can be seen that the low-pressure oil 42, which passes through the solenoid valve 52, enters the control valve cylinder 54 and lifts the control valve 58 into the open position. Thereafter, the ball check valve 64 opens against the bias of the spring 66 and oil flows into the auxiliary cylinder 72. From the outlet 74 of the auxiliary cylinder 72, the oil 42 flows through a line 76 into the master cylinder 78, which is formed in the housing 40.

Ein Hilfskolben 80 ist zur Hin- und Herbewegung innerhalb des Hilfszylinders 72 eingepasst. Der Hilfskolben 80 ist in Aufwärtsrichtung (Fig. 2) gegen einen einstellbaren Anschlag 82 durch eine Druckfeder 84 vorgespannt, die innerhalb des Hilfskolbens 80 angebracht ist und gegen eine in dem Hilfszylinder 72 sitzende Stütze 86 wirkt. Das untere Ende des Hilfskolbens 80 wirkt gegen eine Auslassventilkappe 88, die auf dem Schaft des Auslassventils 90 aufgepasst ist, das seinerseits in dem Motor 10 sitzt. Eine Auslassventilfeder 92, spannt normalerweise das Auslassventil 90 in die geschlossene Stellung vor, wie in der Fig. 2 gezeigt. Normalerweise wird der einstellbare Anschlag 82 derart eingestellt, dass er ein gewünschtes Spiel zwischen dem Hilfskolben 80 und der Auslassventilkappe 88 herbeiführt, wenn das Auslassventil geschlossen ist, der Hilfskolben am einstellbaren Anschlag 82 sitzt und der Motor kalt ist. Das vorbestimmte Spiel wird zur Aufnahme der Expansion der Teile vorgesehen, einschliesslich des Auslassventilhubes wenn der Motor heiss ist ohne Öffnung des Auslassventiles 90, und zur Steuerung der Zeitfolge der Auslassventilöffnung. An auxiliary piston 80 is fitted for reciprocation within the auxiliary cylinder 72. The auxiliary piston 80 is biased in the upward direction (FIG. 2) against an adjustable stop 82 by a compression spring 84 which is mounted within the auxiliary piston 80 and acts against a support 86 seated in the auxiliary cylinder 72. The lower end of the auxiliary piston 80 acts against an exhaust valve cap 88 which is fitted on the stem of the exhaust valve 90, which in turn is seated in the engine 10. An exhaust valve spring 92 normally biases the exhaust valve 90 to the closed position, as shown in FIG. 2. Typically, adjustable stop 82 is adjusted to provide a desired clearance between auxiliary piston 80 and exhaust valve cap 88 when the exhaust valve is closed, the auxiliary piston is seated on adjustable stop 82, and the engine is cold. The predetermined play is intended to accommodate the expansion of the parts, including the exhaust valve lift when the engine is hot without opening the exhaust valve 90, and to control the timing of the exhaust valve opening.

Ein Hauptkolben 94 ist zur hin- und hergehenden Bewegung innerhalb des Hauptzylinders 78 eingepasst und in Aufwärtsrichtung (Fig. 2) durch eine leichte Blattfeder 96 vorgespannt. Das untere Ende des Hauptkolbens 94 berührt einen Einstellschraubenmechanismus 98 eines Kipphebels 100, der durch eine von der nicht gezeigten Motornockenwelle getriebene Stösselstange 102 gesteuert wird. A master piston 94 is fitted for reciprocating movement within the master cylinder 78 and is biased in the upward direction (FIG. 2) by a light leaf spring 96. The lower end of the main piston 94 contacts an adjusting screw mechanism 98 of a rocker arm 100, which is controlled by a push rod 102 driven by the engine camshaft, not shown.

Wenn das Magnetventil 52 offen ist, hebt das Öl 42 das Steuerventil 58 an und füllt dann den Hilfszylinder 72 und den Hauptzylinder 78. Eine Rückströmung von Öl aus dem Hilfszylinder 72 und dem Hauptzylinder 78 wird durch die Wirkung des Kugel-Sperrventils 64 verhindert. Wenn jedoch einmal das System mit Öl gefüllt ist, treibt eine Aufwärtsbewegung der Stösselstange 102 den Hauptkolben 94 aufwärts und der hydraulische Druck treibt seinerseits den Hilfskolben 80 nach unten, so dass das Auslassventil 90 geöffnet wird. Die Ventil-Zeiteinstellung ist derart gewählt, dass das Auslassventil 90 nahe des Endes des Kompressionshubes des Zylinders geöffnet wird, dem das Auslassventil 90 zugeordnet ist. Die beim Komprimieren der Luft während des Kompressionshubes des Motorkolben geleistete Arbeit wird auf diese Weise an das Auspuffsystem des Motors abgegeben, und während des Expansionshubes des Motors nicht wieder gewonnen. Bei einigen Motoren kann es passend sein, den Hauptkolben mittels der Injektor-Stösselstange zu betätigen, die dem Zylinder zugeordnet ist, mit welchem der Hilfskolben in Verbindung steht, während bei anderen Motoren eine Stösselstange zweckmässiger sein kann, die mit einem Einlass- oder Auslassventil für einen anderen Zylinder verbunden ist. In allen Fällen wird das Ergebnis gleich sein, da das Auslassventil nahe des Endes des Kompressionshubes geöffnet wird. When the solenoid valve 52 is open, the oil 42 lifts the control valve 58 and then fills the auxiliary cylinder 72 and the master cylinder 78. Backflow of oil from the auxiliary cylinder 72 and the master cylinder 78 is prevented by the action of the ball check valve 64. However, once the system is filled with oil, an upward movement of the push rod 102 drives the main piston 94 upward and the hydraulic pressure in turn drives the auxiliary piston 80 downward so that the exhaust valve 90 is opened. The valve timing is selected such that the exhaust valve 90 is opened near the end of the compression stroke of the cylinder to which the exhaust valve 90 is associated. The work done in compressing the air during the compression stroke of the engine piston is thus delivered to the exhaust system of the engine and is not recovered during the expansion stroke of the engine. For some engines it may be appropriate to actuate the main piston using the injector push rod associated with the cylinder to which the auxiliary piston communicates, while for other engines a push rod may be more appropriate which has an intake or exhaust valve for another cylinder is connected. In all cases the result will be the same since the exhaust valve is opened near the end of the compression stroke.

Wenn die beschriebene Motorbremse deaktiviert werden soll, wird das Magnetventil 52 geschlossen, wodurch das Öl 42 in dem Steuerventilzylinder 54 durch die Leitung 56, das s When the described engine brake is to be deactivated, the solenoid valve 52 is closed, whereby the oil 42 in the control valve cylinder 54 through the line 56, the s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

648903 648903

4 4th

Magnetventil 52 und die Rückkehrleitung 54 zum Sumpf 44 fliesst. Wenn das Steuerventil 58 nach unten fällt (Fig. 2), wird ein Teil des Öls im Hilfszylinder 72 und Hauptzylinder 78 durch das Steuerventil 58 abgelassen und durch nicht gezeigte Leitungseinrichtungen in den Sumpf 44 zurückgeführt. Solenoid valve 52 and the return line 54 flows to the sump 44. When the control valve 58 falls down (FIG. 2), a portion of the oil in the auxiliary cylinder 72 and master cylinder 78 is drained through the control valve 58 and returned to the sump 44 through line means, not shown.

Das elektrische Steuersystem ist in Fig. 2A schematisch dargestellt, auf die im folgenden Bezug genommen wird. Die Fahrzeugbatterie 106 ist an einem Anschluss mit Masse 108 verbunden. Die andere Batterieklemme ist in Reihe mit einer Sicherung 110, einem Armaturenbrettschalter 112, einem Kupplungsschalter 114 und einem Kraftstoffpumpenschalter 116 geschaltet, sowie vorzugsweise über eine Diode 118 zurück an Masse 108 gelegt. Ein Auswahlschalter 120 mit mehreren Stufen ist mit den Schaltern 112,114 und 116 Serie geschaltet. Zur Herbeiführung verschiedener Bremsleistung durch die Motorbremse und das Auspuff-Umlenksystem, kann es zweckmässig sein, den Auswahlschalter 120 zu nutzen, der (Fig. 2A) drei Positionen aufweist. In Position 1 (Fig. 2A) aktiviert der Auswahlschalter 120 die vorderen Motorbrems-Magnete 122, die beispielsweise die Magnetventile 52 steuern, die der Hälfte der Zylinder des Motors (also drei bei dem in Fig. 1 gezeigten Sechszylindermotor) zugeordnet sind. The electrical control system is shown schematically in FIG. 2A, to which reference is made below. The vehicle battery 106 is connected to ground 108 at a terminal. The other battery terminal is connected in series with a fuse 110, a dashboard switch 112, a clutch switch 114 and a fuel pump switch 116, and is preferably connected back to ground 108 via a diode 118. A multi-stage selector switch 120 is connected to switches 112, 114 and 116 in series. To bring about different braking power by the engine brake and the exhaust deflection system, it can be expedient to use the selection switch 120, which (FIG. 2A) has three positions. In position 1 (FIG. 2A), the selector switch 120 activates the front engine brake magnets 122, which control, for example, the solenoid valves 52 that are assigned to half of the cylinders of the engine (i.e. three in the six-cylinder engine shown in FIG. 1).

In Position 2, aktiviert der Auswahlschalter 120 die vorderen Motormagnete 122 und die hinteren Motormagnete 124, so dass die Magnetventile 52 gesteuert werden, die allen Zylindern des Motors zugeordnet sind, wodurch eine erhöhte Motorbremsung erzielt wird. In Position 3 aktiviert der Auswahlschalter 120 nicht nur alle Magnetventile 52, sondern überdies das Umlenkventil 22 durch den Magnet 126, so dass eine maximale Motorbremsleistung erzielt wird, wie nachstehend beschrieben. Es kann auch vorteilhaft sein, dass zusätzliche Stellungen des Auswahlschalters 120 vorgesehen werden, so dass die Motorbremse, falls gewünscht, an einem oder mehreren Motorzylindern angelegt werden kann. Natürlich kann der Auswahlschalter 120 auch weggelassen werden, wenn zu jedem Zeitpunkt eine maximale Motorbremsung erforderlich ist, d.h. an allen Motorzylindern und zusätzlich die Bremsung mittels des Umlenkventils 22. Die Schalter 112,114 und 116 sind zur Vervollständigung des Steuersystems vorgesehen; sie ermöglichen den sicheren Betrieb des Systems. Der Schalter 112 ist eine manuelle Steuerung zur Deaktivierung des gesamten Systems. Der Schalter 114 ist ein automatischer Schalter, der zur Deaktivierung des Systems angeschlossen ist, wenn die Kupplung ausgerückt ist, um ein Abwürgen des Motors zu verhindern. Der Schalter 116 ist ein zweiter automatischer Schalter, der mit dem Treibstoffsystem verbunden ist, um die Treibstoffzufuhr zum Motor zu unterbinden, wenn die Motorbremse in Betrieb ist. In position 2, the selector switch 120 activates the front motor magnets 122 and the rear motor magnets 124 to control the solenoid valves 52 associated with all of the cylinders of the engine, thereby increasing engine braking. In position 3, the selector switch 120 not only activates all the solenoid valves 52, but also the diverter valve 22 through the solenoid 126, so that maximum engine braking performance is achieved, as described below. It can also be advantageous that additional positions of the selection switch 120 are provided, so that the engine brake can, if desired, be applied to one or more engine cylinders. Of course, the selector switch 120 can also be omitted if maximum engine braking is required at all times, i.e. on all engine cylinders and additionally braking by means of the diverter valve 22. Switches 112, 114 and 116 are provided to complete the control system; they enable the system to operate safely. Switch 112 is a manual control for deactivating the entire system. Switch 114 is an automatic switch that is connected to deactivate the system when the clutch is disengaged to prevent the engine stalling. Switch 116 is a second automatic switch connected to the fuel system to cut off fuel to the engine when the engine brake is operating.

Fig. 3 zeigt einen typischen Turbolader 30 zur Verwendung mit der vorliegenden Bremseinrichtung. Der Turbolader 30 umfasst eine Zwillingseingangs-Turbine und einen Kompressor 28, die zusammen koaxial auf einer Welle 128 montiert sind, welche drehbar in Lagern 130 in einem stationären Gehäuse 132 gelagert ist. Die Turbine 26, die hier als Radialströmungsturbine dargestellt ist, umfasst eine geteilte Ladereintrittsspirale 134 mit zwei Reihen von Düsen 136, 138, die auf die Flügel eines an der Welle 128 befestigten Flügelrades 140'ausgerichtet sind. Gas, welches in der geteilten Ladereintrittsspirale 134 strömt, wird beim Durchtritt durch die Düsen 136, 138 beschleunigt und übeträgt seine kinetische Energie auf das Flügelrad 140. Die Geschwindigkeit des Flügelrades 140 ist eine Funktion des Gasvolumens, das durch die Ladereintrittspirale 140 strömt, die die Strömungsgeschwindigkeit durch die Düsen 136,138 bestimmt. Es ist bekannt, dass bei verhältnismässig geringen Gasströmungsgeschwindigkeiten der Wirkungsgrad der Turbine abnimmt und dass ein grösserer Wirkungsgrad bei niedrigen Gasströmungsgeschwindigkeiten dann erzielbar ist, wenn das gesamte Gas in einen Teil der Ladereintrittsspirale 134 hineingerichtet ist. 3 shows a typical turbocharger 30 for use with the present braking device. The turbocharger 30 includes a twin-input turbine and a compressor 28 which are coaxially mounted together on a shaft 128 which is rotatably supported in bearings 130 in a stationary housing 132. The turbine 26, which is shown here as a radial flow turbine, comprises a split supercharger inlet spiral 134 with two rows of nozzles 136, 138, which are aligned with the blades of an impeller 140 ′ attached to the shaft 128. Gas flowing in the split charger entry coil 134 is accelerated as it passes through the nozzles 136, 138 and transfers its kinetic energy to the impeller 140. The speed of the impeller 140 is a function of the volume of gas flowing through the charger entry coil 140, which Flow rate determined by the nozzles 136, 138. It is known that the efficiency of the turbine decreases at relatively low gas flow rates and that greater efficiency can be achieved at low gas flow rates if all of the gas is directed into part of the charger inlet spiral 134.

Das Turbinenrad 140 der Turbine 26 ist mit dem Treibrad 142 des Kompressors 28 verbunden, der hier als Zentrifugalkompressor dargestellt ist. Die Rotation des Treibrades 142 zieht Luft durch die Eintrittsöffnung 144 und fördert die Luft mit erhöhtem Druck durch die Kompressor-Laderspirale 146 zu der Einlass-Sammelleitung 38. Es ist zwar ein Radialströ-mungs-Turbolader dargestellt und beschrieben, doch können verschiedene Arten von Turboladern mit der vorliegenden Einrichtung verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Turbine von derjenigen Art ist, bei der das gesamte, als Antriebs-fluid verwendete Auspuffgas, falls gewünscht, an einen Teil des Turbinenrades geliefert werden kann. The turbine wheel 140 of the turbine 26 is connected to the drive wheel 142 of the compressor 28, which is shown here as a centrifugal compressor. Rotation of the drive wheel 142 draws air through the inlet port 144 and conveys the air under increased pressure through the compressor charger scroll 146 to the inlet manifold 38. While a radial flow turbocharger is shown and described, various types of turbochargers can be used can be used with the present device, provided that the turbine is of the type in which all of the exhaust gas used as the drive fluid can, if desired, be supplied to a part of the turbine wheel.

Fig. 4 und 5 zeigen die typische Form eines Umlenkventils 22, welches zur Umlenkung der Strömung des Auspuffgases aus den Leitungen 18 und 20 zu einem Teil der Leitung 24 und von dort zu nur einem Abschnitt der Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26 ausgebildet ist. Wie dargestellt, umfasst das Umlenkventil 22 ein Paar von verhältnismässig dicken Platten 148,150, die ein Gehäuse bilden, welches zum Einsetzen zwischen die Leitungen 18,20 und die geteilte Leitung 24 ausgebildet ist. Die Platten 148,150 sind mit Bolzenlöchern 152 versehen, um die Platten an Flansche an den Leitungen 18,20 und 24 zu befestigen. In jeder der Platten 148, 150 ist eine Öffnung 154 geformt. Eine Drosselklappe 156 ist innerhalb der Öffnung 154 auf Zapfenwellen 158,160 montiert, die derart gelagert sind, dass sie bezüglich der Platten 148, 150 aus einer geschlossenen Stellung, in der sie im wesentlichen parallel zu den Platten steht, in eine offene Stellung drehbar ist, die im wesentlichen senkrecht zu den Platten liegt. Eine zweite Drosselklappe 162 ist innerhalb der Öffnung 154 auf einer Welle 164 montiert, die derart gelagert ist, dass sie bezüglich der Platten 148,150 aus einer geschlossenen Stellung, die im wesentlichen senkrecht zu den Platten steht, in eine geöffnete Stellung drehbar ist, in der die Ebene der Drosselklappe 162 in einem spitzen Winkel zur Ebene der Platten 148, 150 steht. Wenn dabei die Drosselklappe 156 in der offenen Stellung steht, und die Drosselklappe 162 in ihrer geschlossenen Position, dann tritt die Gasströmung von den Leitungen 18,20 in beide Abschnitte der unterteilten Leitung 24 ein und damit auch in beide Abschnitte der unterteilten Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26. Wenn jedoch die Drosselklappe 156 in der geschlossenen Stellung steht und die Drosselklappe 162 in ihrer geöffneten Stellung, dann wird die Gasströmung von den Leitungen 18 und 20 in einen Teil der unterteilten Leitung 24 umgelenkt und somit auch in einen Abschnitt der unterteilten Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26. Die Position der Drosselklappen 156 und 162 braucht lediglich zwischen einer voll geöffneten und einer voll geschlossenen Position umgesteuert werden. Sie können daher ohne weiteres durch einen Elektromagnet 126 (Fig. 2A) über geeignete, nicht gezeigte Verbindungsgestänge-Systeme betätigt werden. 4 and 5 show the typical shape of a diverter valve 22 which is designed to redirect the flow of the exhaust gas from the lines 18 and 20 to a part of the line 24 and from there to only a portion of the charger inlet spiral 134 of the turbine 26. As shown, the diverter valve 22 includes a pair of relatively thick plates 148, 150 which form a housing which is designed to be inserted between the lines 18, 20 and the divided line 24. The plates 148, 150 are provided with bolt holes 152 for fastening the plates to flanges on the lines 18, 20 and 24. An opening 154 is formed in each of the plates 148, 150. A throttle valve 156 is mounted within the opening 154 on journals 158, 160 which are supported such that they are rotatable with respect to the plates 148, 150 from a closed position, in which it is substantially parallel to the plates, to an open position which is substantially perpendicular to the plates. A second throttle valve 162 is mounted within the opening 154 on a shaft 164 which is supported such that it is rotatable with respect to the plates 148, 150 from a closed position which is substantially perpendicular to the plates to an open position in which the The level of the throttle valve 162 is at an acute angle to the plane of the plates 148, 150. At this time, when the throttle valve 156 is in the open position and the throttle valve 162 in its closed position, the gas flow from the lines 18, 20 enters both sections of the divided line 24 and thus also in both sections of the divided supercharger inlet spiral 134 of the turbine 26. However, when the throttle valve 156 is in the closed position and the throttle valve 162 is in its open position, the gas flow from the lines 18 and 20 is diverted into a part of the divided line 24 and thus also into a section of the divided loader entry spiral 134 Turbine 26. The position of the throttle valves 156 and 162 only needs to be switched between a fully open and a fully closed position. They can therefore be easily actuated by an electromagnet 126 (FIG. 2A) via suitable connecting rod systems, not shown.

Da diese Betätigungsmechanismen keinen Teil der Erfindung darstellen, brauchen sie hier nicht im einzelnen erläutert werden. Vorstehend wurde eine spezielle Form eines Umlenkventils dargestellt und erläutert, doch sind verschiedene Arten von Umlenkventilen oder Umlenkmechanismen bei der vorliegenden Einrichtung verwendbat, sofern sie das gesamte Motorabgas in eine einzige Leitung umlenken kann, die nur zu einem Abschnitt der Turbine hin gerichtet ist, so dass der Turbinen-Wirkungsgrad und deren Drehzahl bei geringen Geschwindigkeiten erhöht werden können. Since these actuating mechanisms do not form part of the invention, they do not need to be explained in detail here. A particular form of diverter valve has been shown and discussed above, but various types of diverter valves or diverter mechanisms are useful in the present device, provided that they can divert all of the engine exhaust gas into a single conduit directed only toward a portion of the turbine so that turbine efficiency and speed can be increased at low speeds.

Fig. 6 zeigt ein Druck-Volumen-Diagramm für einen Mack 676 Kompressions-Zündungsmotor mit einer Motor5 6 shows a pressure-volume diagram for a Mack 676 compression ignition engine with an engine 5

10 10th

IS IS

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

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bremse der Firma Jacobs Manufacturing Co. Der Diagrammteil von 1 bis 2 zeigt den Kompressionshub des Motors, der am unteren Totpunkt beginnt. Bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, wird das Auslassventil 90 durch die Motorbremse geöffnet und der Zylinderdruck beginnt abzufallen. Am Punkt 2a endet der Kompressionshub und der Kolben ändert seine Bewegungsrichtung, so dass er den «Lei-stungs»-Hub beginnen würde, wenn der Motor mit Treibstoff versorgt wäre. Der Punkt 3 stellt das Ende des «Leistungs»-Hubes am unteren Totpunkt dar. Punkt 3 bis zum Punkt 4 bezeichnet den Ausstosshub und Punkt 4 bis zum Punkt 1 den Ansaughub. Während des Kompressions- und Ausstosshubes verrichtet der Motor dadurch Arbeit, dass die Luft im Zylinder komprimiert wird. Während des «Leistungs»- und Ansaughubes gibt der Motor die gespeicherte Energie an das Motorkühlsystem und an das Auspuffsystem ab. Die Fläche innerhalb der Diagrammkurve ist daher proportional zur Verzögerungsleistung, die von dem Motor, unter Verwendung der herkömmlichen «Jacobs»-Motorbremse, entwickelt wird. Brake from Jacobs Manufacturing Co. The diagram section from 1 to 2 shows the compression stroke of the engine, which begins at bottom dead center. Before the piston reaches top dead center, the exhaust valve 90 is opened by the engine brake and the cylinder pressure begins to drop. The compression stroke ends at point 2a and the piston changes its direction of movement, so that it would start the “power” stroke if the engine were supplied with fuel. Point 3 represents the end of the “power” stroke at bottom dead center. Point 3 to point 4 denotes the exhaust stroke and point 4 to point 1 the suction stroke. During the compression and exhaust stroke, the engine does work by compressing the air in the cylinder. During the «power» and intake stroke, the engine releases the stored energy to the engine cooling system and the exhaust system. The area within the graph curve is therefore proportional to the deceleration power developed by the motor using the conventional "Jacobs" motor brake.

Fig. 8 (Kurve A) ist eine graphische Darstellung, in welcher die Veränderung der Verzögerungs-Leistung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl dargestellt ist, und zwar für einen Mack 676-Kompressions-Zündungsmotor, der mit einer «Jacobs»-Motorbremse der in Fig. 2 gezeigten Art ausgestattet ist. FIG. 8 (curve A) is a graph showing the change in deceleration power as a function of engine speed for a Mack 676 compression ignition engine equipped with a Jacobs engine brake as shown in FIG 2 shown type is equipped.

Ein Umlenkventil der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Art wird in die Auslass-Sammelleitung des Motors Mack 676 eingefügt, der mit einem Turbolader und einer Jacobs-Motor-bremse ausgestattet ist. Die bemerkenswerte Verbesserung der Motorbremsleistung sowie der Motorbetriebsleistung ist hinsichtlich der Bremsleistung in den Fig. 7 und 8 dargestellt. A diverter valve of the type shown in FIGS. 4 and 5 is inserted into the exhaust manifold of the Mack 676 engine, which is equipped with a turbocharger and a Jacobs engine brake. The remarkable improvement in engine braking performance and engine operating performance in terms of braking performance is shown in FIGS. 7 and 8.

Fig. 7 zeigt ein Druck-Vclumen-Diagramm ähnlich Fig. 6, jedoch mit der Auswirkung des zusätzlichen Umlenkventils. Es ist zu bemerken, dass ein beträchtlich höherer Maximaldruck im Kompressionshub erzielt wird, während die «Leistungs»-Hubkurve praktisch unverändert bleibt, so dass die Fläche zwischen den Kurven, die proportional zur Verzögerungsleistung ist, vergrössert wird. In ähnlicher Weise wird der Maximaldruck (sowie der mittlere wirksame Druck) während des Ausstosshubes erhöht, so dass die Fläche zwischen den Ausstoss- und Einsaughubkurven und die hierdurch gegebene Verzögerungsleistung ebenfalls vergrössert ist. FIG. 7 shows a pressure-volume diagram similar to FIG. 6, but with the effect of the additional diverter valve. It should be noted that a considerably higher maximum pressure is achieved in the compression stroke, while the “power” stroke curve remains practically unchanged, so that the area between the curves, which is proportional to the deceleration power, is increased. Similarly, the maximum pressure (as well as the mean effective pressure) is increased during the ejection stroke, so that the area between the ejection and suction stroke curves and the resulting deceleration performance is also increased.

Kurve B in Fig. 8 zeigt die von der Bremseinrichtung entwickelte Verzögerungsleistung. Dabei ist bei allen Drehzahlen des Motors innerhalb seines nutzbaren Betriebsbereiches die Bremsleistung grösser als bei einem Motor mit herkömmlicher Jacobs-Bremse. Bei den höheren Motordrehzahlen, die normalerweise beim Gebrauch der Motorbremse auftreten, wird überdies die Verbesserung der Bremsleistung am stärksten gefördert. Curve B in Fig. 8 shows the deceleration performance developed by the braking device. The braking power is greater at all engine speeds within its usable operating range than with a motor with a conventional Jacobs brake. At the higher engine speeds that normally occur when using the engine brake, the improvement in braking performance is also most strongly promoted.

Es wird angenommen, dass die Verbesserung der Bremsleistung auf der synergistischen Reaktion der «Jacobs»-Motor-bremse und des mit der geteilten Ladereintrittsspirale versehenen Turboladers und des Umlenkventils beruht. Wenn eine Motorbremsung, beispielsweise auf einem langen Gefälle, erforderlich ist, arbeitet der Motor nahe des oberen Drehzahl- Grenzwertes, doch wird der Motor nicht mit Treibstoff versorgt. Dadurch werden sowohl das Volumen als auch die Temperatur der Auspuffgase reduziert. Dies erzeugt zwei früher beschriebene nachteilige Wirkungen. Diese nachteiligen Wirkungen werden dadurch berücksichtigt, dass das ganze verfügbare Auspuffgas durch einen Abschnitt der Turbine gelenkt wird, so dass die Turbinen-Düsengeschwindig-keit erhöht wird, wodurch sich eine Erhöhung der Kompressordrehzahl ergibt. Bei erhöhter Kompressordrehzahl kann eine grössere Luftmasse in den Motoreinlass gefördert werden, so dass die vom Motor verrichtete Kompressionsarbeit erhöht wird, wie es die Kurve 1 ' -2' in Fig. 7 im Vergleich zur Kurve 1-2 in Fig. 6 zeigt. Überdies besteht die s Wirkung des Umlenkventils darin, eine Einschnürung in der Auspuffsammelleitung zu schaffen, die zu einem erhöhten Widerstand während des Ausstosshubes führt. Die letztgenannte Wirkung zeigt ein Vergleich der Kurve 3 ' -4' in Fig. 7 mit Kurve 3-4 in Fig. 6. Die vom Motor während des Kom-lo pressions- und Ausstosshubes verrichtete erhöhte Arbeit führt zu einer erhöhten Temperatur der Auspuffgase, so dass auch das Volumen des Auspuffgases grösser wird. Wie bereits erwähnt, erhöht ein Anwachsen des Auspuffgasvolumens die Drehzahl der Turbine und diese erhöht die über den Komis pressor in den Motor eingespeiste Luftmenge. Somit ist verständlich, dass die neuartige Kombination der Kompres-sionsreduktions-Bremse und des Turboladers mit seinem Umlenkventil einen synergistischen Effekt erzielt, bei dem diese Motorbremse wirksamer als bisher als Auspuffbremse 20 arbeitet. It is believed that the improvement in braking performance is due to the synergistic response of the "Jacobs" engine brake and the turbocharger equipped with the split charger inlet spiral and the diverter valve. If engine braking is required, for example on a long downhill slope, the engine is operating near the upper speed limit, but the engine is not being supplied with fuel. This reduces both the volume and the temperature of the exhaust gases. This creates two adverse effects described earlier. These adverse effects are taken into account by directing all of the available exhaust gas through a portion of the turbine so that the turbine nozzle speed is increased, resulting in an increase in compressor speed. With an increased compressor speed, a larger air mass can be conveyed into the engine inlet, so that the compression work performed by the engine is increased, as curve 1 '-2' in FIG. 7 shows in comparison to curve 1-2 in FIG. 6. Furthermore, the effect of the diverter valve is to create a constriction in the exhaust manifold, which leads to increased resistance during the exhaust stroke. The latter effect is shown by a comparison of curve 3 '-4' in FIG. 7 with curve 3-4 in FIG. 6. The increased work performed by the engine during the compression and exhaust stroke leads to an increased temperature of the exhaust gases, so that the volume of the exhaust gas also increases. As already mentioned, an increase in the exhaust gas volume increases the speed of the turbine and this increases the amount of air fed into the engine via the compressor. It is therefore understandable that the novel combination of the compression reduction brake and the turbocharger with its deflection valve achieves a synergistic effect in which this engine brake works more effectively than the exhaust brake 20.

Überdies wird nicht nur die Brems-, sondern auch die Betriebsleistung des Motors verbessert. Wie bereits erwähnt, tritt häufig der Fall auf, dass auf eine Steigung unmittelbar ein langes Gefälle folgt, bei dem eine Motorbremsung erfor-2s derlich ist. Am unteren Ende des Gefälles hatte sich dabei bisher die Motortemperatur beträchtlich vermindert und der Turbolader wurde verlangsamt. Unter diesen Bedingungen ist es schwierig, den Motor rasch wieder zu beschleunigen. Bei der hier beschriebenen Kombination wird nicht nur die 30 Motortemperatur, wegen der grösseren verrichteten Arbeit an der gesteigerten Strömungsmenge der Luft während des Motorbremsbetriebs, höher sein sondern auch die Turbolader-Drehzahl wird durch die kombinierten Auswirkungen des Umlenkventils und der vergrösserten Strömungsmenge 35 aufrechterhalten. Der Turbolader wird also näher bei einer Drehzahl arbeiten, die für eine rasche Beschleunigung des Motors erforderlich ist. Ein zusätzlicher Leistungsvorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass beim Beginn der Treibstoffversorgung des Motors die höhere Temperatur und die 40 höhere Strömungsmenge der Luft die vollständige Verbrennung fördern, so dass eine Auspuffrauch-Emission und der damit einhergehende Leistungsverlust vermieden werden. Die Aufrechterhaltung der Motortemperatur und der Strömungsmenge der Luft verhindert überdies eine Verkohlung 45 im Bremsbetrieb. In addition, not only the braking but also the operating performance of the engine is improved. As already mentioned, the case often arises that an uphill slope is immediately followed by a long downhill slope, which requires engine braking. At the bottom of the gradient, the engine temperature had dropped considerably and the turbocharger was slowed down. Under these conditions, it is difficult to quickly accelerate the engine again. With the combination described here, not only will the engine temperature be higher due to the greater amount of work being done on the increased flow rate of the air during engine braking operation, but the turbocharger speed will also be maintained by the combined effects of the diverter valve and the increased flow rate 35. The turbocharger will therefore work closer to the speed required for the engine to accelerate rapidly. An additional performance advantage arises from the fact that when the engine begins to be supplied with fuel, the higher temperature and the higher flow rate of the air promote complete combustion, so that exhaust smoke emissions and the associated loss of performance are avoided. Maintaining the engine temperature and the flow of air also prevents charring 45 during braking.

Obwohl die beschriebene Kombination eine Erhöhung des Auspuff-Sammelleitungsdrucks umfasst, und daher in dieser Hinsicht ähnlich einer Auspuffbremse ist, vermeidet sie aber den prinzipiellen Nachteil einer Auspuffbremse, nämlich das Ventil-Schwimmen. Gewöhnlich wird der Auspuff-Sammel-leitungsdruck durch das Erfordernis begrenzt, dass er die Kraft der Auspuffventilfeder nicht überschreiten darf. Die Verwendung der Motorbremse stellt jedoch sicher, dass der Druck an der Verbrennungsseite des Auslassventils während des Ansaugzyklus erheblich grösser ist als bei alleiniger Verwendung einer Auspuffbremse. Durch diesen grösseren Druck arbeitet die vorliegende Motorbremse mit einem höheren Auspuff-Sammelleitungsdruck, ohne dass ein Ventil-Schwimmen auftritt. Die Beseitigung des Ventil-Schwimmens führt dazu, dass ein höherer Auspuff-Sammelleitungsdruck aufrechterhalten wird, so dass sich eine zusätzliche Verzögerungsleistung ergibt. Although the combination described includes an increase in the exhaust manifold pressure and is therefore similar to an exhaust brake in this regard, it avoids the basic disadvantage of an exhaust brake, namely valve floating. Usually, the exhaust manifold pressure is limited by the requirement that it should not exceed the force of the exhaust valve spring. However, using the engine brake ensures that the pressure on the combustion side of the exhaust valve during the intake cycle is significantly higher than when using an exhaust brake alone. Because of this higher pressure, the present engine brake works with a higher exhaust manifold pressure without valve floating. Eliminating valve floating causes a higher exhaust manifold pressure to be maintained, resulting in additional delay performance.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Motorbremse 65 bezieht sich auf die zuverlässige Arbeitsweise des Turboladers. Die Wirkung des höheren Einlass-Sammelleitungs-drucks besteht darin, dass das Druckdifferential am Turbolader vom Kompressor zur Turbine vermindert wird. Das Another advantage of the engine brake 65 described relates to the reliable operation of the turbocharger. The effect of the higher inlet manifold pressure is that the pressure differential across the turbocharger is reduced from the compressor to the turbine. The

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bedeutet, dass der Seitenschub auf die Turbolader-Lager vermindert wird, so dass die Zuverlässigkeit des Turboladers vergrössert wird. means that the side thrust on the turbocharger bearings is reduced, so that the reliability of the turbocharger is increased.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Motorbremse im Vergleich zu einer bestehenden Ausführung und einer Auspuffbremse zur Erzeugung der gleichen Verzögerungsleistung, besteht in der Verminderung des Turbinengehäuse-druckes, wodurch die Lebensdauer der Turbine und ihre Ver-lässlichkeit erhöht werden. Die Auspuffbremse erhöht notwendigerweise den Auspuff-Sammelleitungsdruck, während die vorliegende Motorbremse den Einlass-Sammelleitungs-druck erhöht und dabei nur einen verhältnismässig geringen Anstieg des Auspuff-Sammelleitungsdruckes herbeiführt, s Die Tatsache, dass die gleiche Verzögerungsleistung mit einem geringeren Anstieg des Auspuff-Sammelleitungs-drucks erzielt wird, bedeutet, dass die Belastung des Turbinengehäuses geringer ist und dadurch die Lebensdauer der Turbine erhöht wird. Another advantage of the described engine brake compared to an existing version and an exhaust brake to generate the same deceleration power is the reduction of the turbine housing pressure, which increases the service life of the turbine and its reliability. The exhaust brake necessarily increases the exhaust manifold pressure, while the present engine brake increases the intake manifold pressure, causing only a relatively small increase in the exhaust manifold pressure, s The fact that the same deceleration performance with a smaller increase in the exhaust manifold pressure pressure is achieved means that the load on the turbine housing is lower and thereby the life of the turbine is increased.

B B

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

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1, characterized in that the entire amount of exhaust gas from the exhaust manifold (14, 16) is fed to only a part of the spiral housing (134) of the turbine (26) in order to bring the turbocharger (30) to a speed which is higher than the speed at which it turns to the supply line to both parts, the amount of air through the turbocharger increases in function of its speed and the amount of exhaust gas from the exhaust manifold is throttled, the increased amount of air is compressed continuously, and the increased amount of compressed air from the Exhaust manifold discharged near the end of each compression stroke and this amount is fed to a part of the volute casing entirely via the deflection valve.

1. Braking device on an internal combustion engine of a vehicle, with a pressure relief device which has means for opening at least one exhaust valve near the end of the compression stroke of the associated engine cylinder, with a turbocharger (30), which is connected to the exhaust manifold (14, 16) of the engine Includes turbine (26) for driving an air compressor (28), the outlet of which is connected to the suction line (38) of the engine, characterized in that the turbine (26) is a split spiral housing (134) for receiving exhaust gases from two has separate exhaust pipes (24), the upstream ends of which are connected to a diverter valve (22) which is connected via connecting lines (18, 20) to the split exhaust manifold (14, 16) of the engine, and that an electrically actuable control (Fig 2A) for operating the diverter valve (22) is provided such that the air supply during the braking process only via one of the two exhaust pipes en (24) to only a part of the volute casing (134) of the turbine (26), and when the engine is not braked, both parts of the volute casing (134) are supplied via both exhaust pipes (24).

2. A method of operating the device according to claim

3. Braking device according to claim 1, characterized in that the turbine (26) is a radial flow turbine.

4. Braking device according to claim 1 or 3, characterized in that the deflection valve is a solenoid-operated throttle valve (156).

5. The method according to claim 2, characterized in that when canceling the braking process by switching off the pressure relief device, the exhaust gas is passed through both parts of the volute.