DE10048618A1

DE10048618A1 - Combustion engine with engine brake has as valve drive component a shift tappet whose compression spring has spring force between minimum and maximum outlet valve spring force

Info

Publication number: DE10048618A1
Application number: DE2000148618
Authority: DE
Inventors: Dieter Schmidt; Jens Artmann
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-30
Filing date: 2000-09-30
Publication date: 2002-04-11

Abstract

The engine includes an outlet valve with outlet valve spring which can be driven by an outlet cam (3) through a valve drive component formed by a shift tappet (1) whose compression spring (9) has a spring force lying between the minimum and maximum outlet valve spring force. The piston (6) has a locking device through which it can be locked positively with the casing (5) in a normal operating position and in a brake operating position.

Description

Field of the Invention

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Motorbremse, insbe sondere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine with an engine brake, in particular special according to the preamble of claim 1.

Background of the Invention

In der gattungsgemäßen DE 39 23 371 C1 wird ein Verbrennungsmotor mit einer Motorbremse nach dem Konstantdrosselprinzip beschrieben, der minde stens ein Auslaßventil mit einer Auslaßventilfeder aufweist, das von einem Auslaßnocken über eine Ventiltriebskomponente antreibbar ist, die ein Gehäu se mit einem darin geführten Kolben aufweist und die unter Mitwirkung einer den Kolben beaufschlagenden Druckfeder bis zum Erreichen eines negativen Auslaßventilspiels verlängerbar ist.In the generic DE 39 23 371 C1 an internal combustion engine is used an engine brake according to the constant throttle principle, the min least has an exhaust valve with an exhaust valve spring by a Exhaust cam can be driven via a valve train component, which is a housing se with a piston guided therein and the participation of a compression spring acting on the piston until a negative is reached Exhaust valve clearance is extendable.

Dieser Verbrennungsmotor arbeitet mit modifizierten Hydrostößeln, die einen vergrößerten Verstellweg zum Erreichen eines negativen Auslaßventilspiels aufweisen und mit einer Abgasdrosselklappe, die einen erhöhten Abgasgegen druck erzeugt. Dieser wirkt der Ventilfederkraft der Abgasventilfeder entgegen und ermöglicht so mit einer relativ schwachen Druckfeder im Hydrostößel die Einstellung eines negativen Ventilspiels und damit eines Drosselspaltes am Auslaßventilsitz während der Grundkreisphase des Auslaßnockens.This internal combustion engine works with modified hydraulic tappets, one increased adjustment range to achieve a negative exhaust valve clearance have and with an exhaust throttle valve, which counteracts an increased exhaust pressure generated. This counteracts the valve spring force of the exhaust valve spring and thus enables the with a relatively weak compression spring in the hydraulic tappet Setting a negative valve clearance and thus a throttle gap on Exhaust valve seat during the base circle phase of the exhaust cam.

Die Höhe des Abgasgegendrucks ist jedoch abhängig von der Motordrehzahl, so daß bei niedriger Motordrehzahl ein Konstantdrosselbetrieb kaum möglich sein dürfte.However, the level of the exhaust back pressure depends on the engine speed, so that constant throttle operation is hardly possible at low engine speeds should be.

Der Hydrostößel hat, bedingt durch den Gasgehalt des Schmieröls, den Nach teil großer Elastizität. Hinzu kommt eine gezielte Leckage durch ein entspre chendes Spiel zwischen Gehäuse und Kolben des Hydrostößels, die zu einem raschen Übergang von Brems- auf Normalbetrieb notwendig ist. So kommt zu dem baulichen Aufwand für die Abgasdrosselklappe noch der Nachteil eines hohen Schmierölverbrauchs und eines undefinierten Drosselspalts hinzu.The hydraulic tappet has an after, due to the gas content of the lubricating oil partly great elasticity. In addition, there is a targeted leakage through a corresponding play between the housing and the piston of the hydraulic tappet, leading to a rapid transition from braking to normal operation is necessary. So comes to the structural outlay for the exhaust throttle valve still has the disadvantage of one high lubricating oil consumption and an undefined throttle gap.

Die DE 43 34 006 C2 zeigt einen Verbrennungsmotor mit einer Motorbremse nach dem Konstantdrosselprinzip mit einem hydraulisch verstellbaren Stößel. Ein Kolben wird im Stößel durch Hochdrucköl mit einem Druck von mindestens 100 bar bis an einen Anschlag ausgefahren, wodurch ein negatives Auslaß ventilspiel entsteht. Während des Stößelhubs wird das im Stößel befindliche Drucköl abgesteuert, so daß sich das normale Auslaßventil wieder einstellt. Dies hat den Vorteil, daß keine vertieften Ventiltaschen erforderlich sind. Nachteilig ist jedoch neben dem erheblichen baulichen Aufwand für die Hoch druckölpumpe auch deren Energiebedarf.DE 43 34 006 C2 shows an internal combustion engine with an engine brake according to the constant throttle principle with a hydraulically adjustable tappet. A piston is in the plunger by high pressure oil with a pressure of at least Extends 100 bar to a stop, creating a negative outlet valve play arises. During the ram stroke, the one in the ram becomes Pressurized oil, so that the normal exhaust valve is restored. This has the advantage that no recessed valve pockets are required. In addition to the considerable structural effort for the high, it is disadvantageous pressure oil pump also their energy requirements.

Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Verbrennungsmotor eine wirksame Motorbremse nach dem Konstantdrosselprinzip zu schaffen, die ei nen geringen Bauaufwand erfordert und es ermöglicht, den unveränderten Grundmotor durch additive Bauelemente motorbremsfähig zu machen. The invention has for its object a for an internal combustion engine to create effective engine brake according to the constant throttle principle, the egg NEN requires little construction and allows the unchanged To make the base engine capable of braking by means of additive components.

Summary of the invention

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch Einbau des Schaltstößels anstelle des Normalstößels in den ansonsten unveränderten Grundmotor wird dieser mit geringem Bauaufwand motorbremsfähig gemacht.The object is achieved by the characterizing features of the claim 1 solved. By installing the switch plunger instead of the normal plunger in the otherwise unchanged basic engine with little construction effort made capable of engine braking.

Die entsprechend ausgelegte Druckfeder ist in der Lage, ohne Hilfsenergie die Auslaßventilfeder zu Beginn der Grundkreisphase des Auslaßnockens bis zum Erreichen der Bremsposition zu überdrücken und so ein negatives Auslaßven tilspiel zu erreichen. Dieses wird durch die Verriegelungsvorrichtung praktisch ohne Elastizität fixiert. Die Rückführung auf die Normalposition mit positivem Auslaßventilspiel geschieht mit Hilfe der Federkraft der Auslaßventilfeder, die von dem wachsenden Kompressionsdruck unterstützt wird.The correspondingly designed compression spring is able to do this without auxiliary energy Exhaust valve spring at the beginning of the base circle phase of the exhaust cam until Reaching the braking position to overpress and so a negative exhaust valve to reach tilspiel. This becomes practical thanks to the locking device fixed without elasticity. The return to the normal position with positive Exhaust valve clearance happens with the help of the spring force of the exhaust valve spring is supported by the increasing compression pressure.

Der erfindungsgemäße Schaltstößel kann an sämtlichen Kontaktstellen des Ventiltriebs angeordnet werden, so zum Beispiel an beiden Enden der Stößel stangen, an beiden Berührungspunkten der Kipphebel, an der Abstützseite der Schlepphebel und in Tassenstößeln, bei direkt von der obenliegenden Noc kenwelle aus betätigten Auslaßventilen.The switching plunger according to the invention can at all contact points of the Valve drive can be arranged, for example at both ends of the plunger rods, at both points of contact of the rocker arm, on the support side of the Rocker arm and in tappets, directly from the overhead noc central shaft from actuated exhaust valves.

Der verriegelbare Schaltstößel nimmt die hohen Belastungen des Bremsbe triebs mit minimaler Elastizität auf und gewährleistet so einen konstanten Dros selspalt.The lockable shift plunger takes the high loads on the brake drives with minimal elasticity and thus ensures a constant Dros selspalt.

Von Vorteil ist, daß eine erste Version der Verriegelungsvorrichtung zwei Ver riegelungsbolzen und eine zweite Version nur einen Verriegelungsbolzen auf weisen, die in Büchsen des Kolbens geführt und senkrecht zu dessen Achse sowie durch dessen Mitte hindurch verschiebbar sind. Beide Versionen erfüllen die gleichen Funktionen und besitzen die gleiche Steifheit. Die Version mit ei nem Verriegelungsbolzen ist baulich einfacher, führt aber wegen des doppelten Hubs des Verriegelungsbolzens im Regelfall zu einem größeren Stößeldurchmesser, während die Version mit zwei übereinander angeordneten Verriege lungsbolzen eine größere Länge des Schaltstößels bedingt.It is advantageous that a first version of the locking device two Ver locking bolt and a second version only one locking bolt point, which are guided in bushings of the piston and perpendicular to its axis and can be moved through the middle. Both versions meet the same functions and have the same rigidity. The version with egg Nem locking bolt is structurally simpler, but leads because of the double Strokes of the locking bolt usually to a larger plunger diameter, while the version with two locks arranged one above the other a longer length of the switching plunger.

Die Verriegelungsbolzen sind in Kolben mittig angeordnet, da dort die maxi male Führungslänge vorliegt. Es ist aber auch eine exzentrische Lage der Ver riegelungsbolzen denkbar.The locking bolts are arranged in the center of the piston, since the maxi male guide length is available. But it is also an eccentric situation for the United States locking bolt conceivable.

Die hydraulische Verschiebung der Verriegelungsbolzen gegen die Druckkraft von Bolzenfedern ermöglicht eine unkomplizierte Umschaltung der Betriebsart durch die Vorgabe zweier Öldruckbereiche. Der niedrige Öldruckbereich, der von 0 bar bei Motorstillstand bis zu einem mittleren Schaltdruck reicht, herrscht bei Normalbetrieb. In diesem Bereich dominiert die Druckkraft der Bolzenfe dern. Der über dem Schaltdruck bis zum maximalen Schmieröldruck liegende Öldruckbereich ist beim Bremsbetrieb wirksam.The hydraulic displacement of the locking bolts against the pressure force of bolt springs enables an uncomplicated switchover of the operating mode by specifying two oil pressure ranges. The low oil pressure range, the ranges from 0 bar when the engine is at a standstill to a medium switching pressure during normal operation. The pressure force of the Bolzenfe dominates in this area countries. The one above the switching pressure up to the maximum lubricating oil pressure Oil pressure range is effective when braking.

Die Höhe des Öldrucks wird vorteilhafterweise durch ein Magnetventil gesteu ert. Die Verwendung von Schmieröl als Druckmedium ist besonders vorteilhaft, da dieses zugleich als Schmiermittel für die Schaltstößel und die Nockenwelle dient. Es kann aber auch eine getrennte Schaltölzufuhr zweckmäßig sein. Ebenso ist eine pneumatische oder elektromagnetische Betätigung der Verrie gelungsbolzen denkbar.The level of the oil pressure is advantageously controlled by a solenoid valve ert. The use of lubricating oil as a pressure medium is particularly advantageous since this also acts as a lubricant for the shift plunger and the camshaft serves. However, a separate switching oil supply can also be expedient. Pneumatic or electromagnetic actuation of the lock is also possible gel pin conceivable.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß Flansche der Verriegelungsbolzen unter der Federkraft der Bolzenfedern an einer Schulter der Büchsen und die Verriegelungsbolzen unter Öldruck an einem Büchsenbo den bzw. an einem Einsatzboden anliegen. Auf diese Weise ist der Verstellweg der Verriegelungsbolzen begrenzt.An advantageous embodiment of the invention is that the flanges Locking bolts under the spring force of the bolt springs on one shoulder the sleeves and the locking bolts under oil pressure on a sleeve bo the or rest on a floor. In this way, the adjustment path the locking bolt limits.

Vorteilhaft für die gewünschte Umschaltung zwischen Normal- und Bremsbe trieb ist, daß im Gehäuse für die Verriegelungsbolzen eine erste Bohrung in Normalbetriebsposition und eine Einsatzbohrung in Bremsbetriebsposition vor gesehen sind, die bei der Version mit nur einem Verriegelungsbolzen um das Verlängerungsmaß des Schaltstößels und bei der Version mit zwei Verriegelungsbolzen zusätzlich um deren Abstand in Richtung Kolbenachse parallel versetzt und gegenüberliegend angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Schaltstößel in beiden Versionen in der für das negative Auslaßventilspiel er forderlichen Stößelverlängerung verriegelt werden.Advantageous for the desired switchover between normal and brake mode is that a first hole in the housing for the locking bolt Normal operating position and an insert hole in the braking operating position are seen that in the version with only one locking bolt around the Extension dimension of the switching plunger and in the version with two locking bolts additionally parallel by their distance in the direction of the piston axis are offset and arranged opposite each other. In this way, the Shift plunger in both versions for the negative exhaust valve clearance required plunger extension can be locked.

Dadurch, daß das Gehäuse einen ersten Axialanschlag für den Kolben bei Normalbetrieb und einen zweiten Axialanschlag für den Kolben bei Bremsbe trieb aufweist, ist eine wichtige Voraussetzung für ein klemmfreies Ein- und Ausschieben der Verriegelungsbolzen in die erste Bohrung und in die Einsatz bohrung erfüllt.The fact that the housing at a first axial stop for the piston Normal operation and a second axial stop for the piston at Bremsbe drive is an important prerequisite for jamming in and out Push out the locking bolts into the first hole and into the insert bore fulfilled.

Vorteilhaft ist auch, daß der erste Axialanschlag als ringförmige Stufe im Ge häuse und der zweite Axialanschlag als der in den Innenraum des Gehäuses hineinragende Teil eines Einsatzes ist. Die größere Auflagefläche des ersten Axialanschlags entspricht der dort wirksamen größten Ventilfederkraft, während der zweite Axialanschlag nur die in der Grundkreisphase des Auslaßnockens wirksame Druckkraft der Druckfeder aufnehmen muß.It is also advantageous that the first axial stop as an annular step in Ge housing and the second axial stop than that in the interior of the housing protruding part of a mission. The larger contact area of the first Axial stop corresponds to the greatest valve spring force effective there the second axial stop only in the base circle phase of the exhaust cam must absorb effective pressure force of the compression spring.

Eine notwendige Voraussetzung für das Ein- und Ausschieben der Verriege lungsbolzen in die erste Bohrung und in die Einsatzbohrung besteht darin, daß der Kolben an seinem nockenfernen Ende im Bereich des Einsatzes eine Nut oder Anflachung aufweist, die zusammen mit dem Einsatz eine Verdrehsiche rung zwischen Kolben und Gehäuse darstellt. Durch entsprechende Ausbil dung des Einsatzes kann der Schaltstößel auch als ganzes verdrehgesichert werden. Dies ist jedoch aus Verschleißgründen in der Regel unerwünscht und im Falle des Schaltstößels nicht funktionsnotwendig.A necessary prerequisite for inserting and removing the locks lungsbolzen in the first hole and in the insert hole is that the piston has a groove at its end remote from the cam in the area of the insert or flattened, which together with the insert a security against rotation represents between piston and housing. Through appropriate training The shift plunger can also be secured against rotation as a whole become. However, this is generally undesirable for reasons of wear and tear not necessary in the case of the switching plunger.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß das Spiel zwi schen dem Kolben und dem ersten Axialanschlag bei Anlage der Verriege lungsbolzen an der oberen Berührungslinie der ersten Bohrung kleiner als das Lagerspiel in der ersten Bohrung ist und daß das Spiel zwischen dem Kolben und dem zweiten Axialanschlag der Anlage der Verriegelungsbolzen an der unteren Berührungslinie der Einsatzbohrung kleiner als das Lagerspiel der Einsatzbohrung ist. Damit ist eine weitere Voraussetzung für ein klemmfreies Ein- und Ausschieben der Verriegelungsbolzen erfüllt.An advantageous embodiment of the invention is that the game between between the piston and the first axial stop when the locks are in place bolts on the top line of contact of the first hole smaller than that Bearing clearance in the first bore and that the clearance between the pistons and the second axial stop of the locking bolt on the system lower contact line of the insert bore is smaller than the bearing clearance of the Insert hole is. This is another prerequisite for a jam-free Pushing in and out the locking bolts fulfilled.

Brief description of the drawing

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung, in der Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:Further features of the invention result from the following description writing, the claims and the drawing, in the execution games of the invention are shown schematically. The drawing shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schaltstößel mit zwei Verriegelungsbolzen in Normalbetriebsstellung; Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive switching plunger with two locking pins in the normal operating position;

Fig. 2 einen Längsschnitt wie in Fig. 1, jedoch mit den Verriegelungs bolzen in Bremsbetriebsstellung; Figure 2 is a longitudinal section as in Figure 1, but with the locking bolt in the braking operating position.

Fig. 3 einen Längsschnitt wie Fig. 1, jedoch mit nur einem Verriege lungsbolzen; Fig. 3 shows a longitudinal section like Figure 1, but with only one locking bolt;

Fig. 4 einen Längsschnitt wie Fig. 2, jedoch mit nur einem Verriege lungsbolzen. Fig. 4 shows a longitudinal section like Fig. 2, but with only one locking bolt.

Detailed description of the drawing

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Version der Erfindung, die Fig. 2 und 3 eine zweite. Die Teile der Fig. 3 und 4, die denen der Fig. 1 und 2 entsprechen, tragen deren Bezugszeichen, jedoch mit Akzent. Figs. 1 and 2 show a first version of the invention, FIGS. 2 and 3 a second. The parts of FIGS. 3 and 4, which correspond to those of FIGS. 1 and 2, have their reference numerals, but with an accent.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schaltstößel 1, 1' dienen der Betäti gung einer Motorbremse, wie sie in Nutzfahrzeugmotoren Verwendung findet. Diese beruht auf dem Prinzip der Konstantdrossel. Hierbei wird während des Kompressions- und Expansionstaktes des Verbrennungsmotors verdichtete Luft durch eine im Kompressionsraum angeordnete Öffnung von bestimmtem Querschnitt abgeblasen. Dadurch wird die Kompressionsarbeit vernichtet und als Bremsarbeit nutzbar gemacht.The switching plungers 1 , 1 'shown in FIGS . 1 to 1 ' are used for the actuation of an engine brake as used in commercial vehicle engines. This is based on the principle of the constant choke. During the compression and expansion stroke of the internal combustion engine, compressed air is blown off through an opening of a certain cross section arranged in the compression space. This destroys the compression work and makes it usable as braking work.

Ein bewährtes Verfahren zur Schaffung einer geeigneten Öffnung im Kompres sionsraum besteht im geringfügigen Öffnen des Auslaßventils während der Grundkreisphase des Auslaßnockens.A proven method for creating a suitable opening in the compress Sionsraum consists in the slight opening of the exhaust valve during the Base circle phase of the exhaust cam.

Dies zu ermöglichen ist Ziel des erfindungsgemäßen Schaltstößels 1, 1'. Der selbe wird von einem Auslaßnocken 2 angetrieben. Seine Hubbewegung wird von einer Stößelstange 3 über einen Kipphebel auf ein Auslaßventil mit Aus laßventilfeder (nicht dargestellt) übertragen. Der Schaltstößel ist in einem Zy linderblock 4 ohne Verdrehsicherung geführt.To enable this is the aim of the switching plunger 1 , 1 'according to the invention. The same is driven by an exhaust cam 2 . Its stroke movement is transmitted from a push rod 3 via a rocker arm to an exhaust valve with a lassventilfeder (not shown). The switching plunger is guided in a cylinder block 4 without anti-rotation.

Das Ein- bzw. Ausschalten der Motorbremse geschieht durch Verlängern bzw. Verkürzen des Schaltstößels 1, 1'. Dadurch wird das normale positive Ventil spiel des Auslaßventils in ein negatives verändert und umgekehrt. Dazu dient ein Gehäuse 5, 5' des Schaltstößels 1, 1', in dem ein Kolben 6, 6' öldicht ge führt und verdrehgesichert axial bewegbar ist. Die Axialbewegung des Kolbens 6, 6' wird durch einen ersten Axialanschlag 7, 7' und einen zweiten Axialan schlag 8, 8' begrenzt. Seine Position am ersten Axialanschlag 7, 7' ist die Grundposition, die dem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors entspricht, während seine Position am zweiten Axialanschlag 8, 8' dem Bremsbetrieb ent spricht. In beiden Positionen ist der Kolben 6, 6' mit dem Gehäuse 5, 5' form schlüssig verriegelt. Dadurch ist der Schaltstößel 1, 1' in der Lage, die beim Bremsbetrieb auftretenden hohen Kräfte weitgehend unelastisch aufzunehmen.The motor brake is switched on and off by lengthening or shortening the switching plunger 1 , 1 '. This changes the normal positive valve game of the exhaust valve into a negative one and vice versa. For this purpose, a housing 5 , 5 'of the switching plunger 1 , 1 ' is used, in which a piston 6 , 6 'leads oil-tight and is axially movable against rotation. The axial movement of the piston 6 , 6 'is limited by a first axial stop 7 , 7 ' and a second axial stop 8 , 8 '. Its position on the first axial stop 7 , 7 'is the basic position, which corresponds to the normal operation of the internal combustion engine, while its position on the second axial stop 8 , 8 ' speaks to the braking operation. In both positions, the piston 6 , 6 'is positively locked to the housing 5 , 5 '. As a result, the switching plunger 1 , 1 'is able to absorb the high forces that occur during braking operation largely inelastically.

Die Verschiebung des Kolbens 6, 6' zwischen den Axialanschlägen 7, 7', 8, 8' geschieht durch die speziell ausgelegte Federkraft einer im Schaltstößel 1, 1' angeordneten Druckfeder 9, 9' im Zusammenspiel mit der Federkraft der Aus laßventilfeder unter Ausnutzung der ventilhubabhängigen Größe der letzteren.The displacement of the piston 6 , 6 'between the axial stops 7 , 7 ', 8 , 8 'is done by the specially designed spring force of a compression spring 9 , 9 ' arranged in the switching plunger 1 , 1 'in cooperation with the spring force of the lassventilfeder using the valve-stroke-dependent size of the latter.

Die Druckfeder 9, 9' ist als Doppelfeder ausgebildet, die sich auf einem Ge häuseboden 10, 10' des Schaltstößels 1, 1' abstützt und den Kolben 6, 6' mit einer Federkraft beaufschlagt, die zwischen der Federkraft der Auslaßventilfe der bei geschlossenem und offenem Auslaßventil liegt. Auf diese Weise kann die Druckfeder 9, 9' nach Entriegeln der Grundposition des Kolbens 6, 6' die Auslaßventilfeder in der Grundkreisphase des Auslaßnockens überdrücken und den Kolben 6, 6' in die Bremsposition verschieben, um so das für den Bremsbetrieb erwünschte negative Auslaßventilspiel einzustellen. Umgekehrt kann die Auslaßventilfeder bei der bei größerem Auslaßventilhub angestiege nen Federkraft nach Entriegeln der Bremsposition des Kolbens 6, 6' diesen zurück in dessen Grundposition führen.The compression spring 9 , 9 'is designed as a double spring, which is supported on a Ge housing base 10 , 10 ' of the switching plunger 1 , 1 'and acts on the piston 6 , 6 ' with a spring force which between the spring force of the exhaust valve and when closed and open exhaust valve. In this way, the compression spring 9 , 9 'after unlocking the basic position of the piston 6 , 6 ' overpressurize the exhaust valve spring in the base circle phase of the exhaust cam and move the piston 6 , 6 'to the braking position, so as to set the negative exhaust valve clearance desired for braking operation , Conversely, the exhaust valve spring can lead to the spring force which rises when the exhaust valve lift increases after unlocking the braking position of the piston 6 , 6 'and returning it to its basic position.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Version des Schaltstößels 1 weist zwei Ver riegelungsbolzen 11, 12 auf, die in Büchsen 14, 15 des Kolbens 6 geführt und senkrecht sowie mittig zu dessen Achse und in deren Richtung parallel versetzt angeordnet sind.The version of the switching plunger 1 shown in FIGS . 1 and 2 has two locking bolts 11 , 12 which are guided in bushes 14 , 15 of the piston 6 and are arranged offset parallel and vertically and centrally to its axis and in the direction thereof.

Passend zu Lage und Abmessungen der Verriegelungsbolzen 11, 12 sind im Gehäuse 5 eine erste Bohrung 17 und eine Einsatzbohrung 20 vorgesehen. Diese sind gegenüberliegend angeordnet, jedoch um den Abstand der Verrie gelungsbolzen 11, 12 plus dem Verlängerungsmaß des Schaltstößels 1 parallel versetzt.A first bore 17 and an insert bore 20 are provided in the housing 5 to match the position and dimensions of the locking bolts 11 , 12 . These are arranged opposite, but offset by the distance of the locking bolts 11 , 12 plus the extension dimension of the switching plunger 1 in parallel.

Eine zweite Bohrung 18 weist einen Einsatz 19 auf, dessen Einsatzdurchmes ser 20 dem der ersten Bohrung 17 entspricht. Ein Einsatzboden 21 schließt den Einsatz 19 ab und dient als Anschlag für den zweiten Verriegelungsbolzen 12. Außerdem ragt der Einsatz 19 in das Gehäuse 5 hinein und bildet so den zweiten Axialanschlag 8 für den Kolben 6. Das Hereinragen des zweiten Axialanschlags 8 bewirkt in Verbindung mit einer Anflachung 27 des Kolbens 6 auch eine Verdrehsicherung desselben gegenüber dem Gehäuse 5.A second bore 18 has an insert 19 whose insert diameter 20 corresponds to that of the first bore 17 . An insert base 21 closes off the insert 19 and serves as a stop for the second locking bolt 12 . In addition, the insert 19 projects into the housing 5 and thus forms the second axial stop 8 for the piston 6 . The protrusion of the second axial stop 8 , in conjunction with a flat 27 of the piston 6, also causes the piston 6 to be prevented from rotating relative to the housing 5 .

Der Einsatzbohrung 20 gegenüberliegend ist ein Langloch 28 für den Verrie gelungsbolzen 12 vorgesehen, dessen Abmessungen einen Kontakt zwischen dem Verriegelungsbolzen 12 und dem Gehäuse 1 in sämtlichen Positionen des Kolbens 6 ausschließt. The insertion hole 20 opposite an elongated hole 28 is provided for the locking pin 12 , the dimensions of which exclude contact between the locking pin 12 and the housing 1 in all positions of the piston 6 .

Die Verschiebung der Verriegelungsbolzen 11, 12 erfolgt gegen die Druckkraft von Bolzenfedern 22 durch den Druck von Motorschmieröl, das von einem Ma gnetventil gesteuert durch eine Schmierölleitung 23 zum Schaltstößel 1 gelangt und auch dessen Schmierung übernimmt.The displacement of the locking bolts 11 , 12 takes place against the pressure force of bolt springs 22 by the pressure of engine lubricating oil, which is controlled by a magnetic valve through a lubricating oil line 23 to the switching plunger 1 and also takes over its lubrication.

Die Verschiebung der Verriegelungsbolzen 11, 12 wird zum einen begrenzt durch eine Schulter 24 der Büchsen 14, 15, gegen die sich ein Flansch 25 der Verriegelungsbolzen 11, 12 unter der Federkraft der Bolzenfedern 22 anlegt. Auf der anderen Seite der Verriegelungsbolzen 11, 12 ist deren Verschiebeweg durch einen Büchsenboden 26 der Büchse 15 bzw. durch den Einsatzboden 21 begrenzt.The displacement of the locking bolts 11 , 12 is limited on the one hand by a shoulder 24 of the bushes 14 , 15 , against which a flange 25 of the locking bolts 11 , 12 rests under the spring force of the bolt springs 22 . On the other side of the locking bolts 11 , 12 , their displacement is limited by a bush base 26 of the bush 15 or by the insert base 21 .

In Fig. 2 ist der Schaltstößel 1 von Fig. 1 in Bremsposition dargestellt. Dabei ist der erste Verriegelungsbolzen 11 aus der Grundposition der ersten Bohrung 17 ausgefahren und der zweite Verriegelungsbolzen 12 in die Bremsposition des Einsatzes 19 eingefahren. Dabei befindet sich der Kolben 6 am zweiten Axialanschlag 8.In Fig. 2, the switching plunger 1 of Fig. 1 is shown in the braking position. The first locking bolt 11 is extended from the basic position of the first bore 17 and the second locking bolt 12 is retracted into the braking position of the insert 19 . The piston 6 is located on the second axial stop 8 .

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erste Version des Schaltstößels 1 funk tioniert folgendermaßen:
Der erste und zweite Verriegelungsbolzen 11, 12 befinden sich in Fig. 1 in der Grundposition, d. h. es liegt normaler Motorbetrieb mit positivem Auslaßventil spiel vor. Dabei herrscht in der Schmierölleitung 23 ein Öldruck zwischen 0 bar (gleich Motorstillstand) und einem Teilöldruck vor, bei dem die Federkraft der Bolzenfedern 22 dominiert und die Verriegelungsbolzen 11, 12 mit ihren Flan schen 25 an den Schultern 24 der Büchsen 14 anliegen. Im Grundkreisbereich des Auslaßnockens überdrückt die Druckfeder 9 die Auslaßventilfeder. Da durch wird der Kolben 6 von seinem ersten Axialanschlag 7 abgehoben und der erste Verriegelungsbolzen 11 kommt in der oberen Berührungslinie der ersten Bohrung 17 zur Anlage. The first version of the switching plunger 1 shown in FIGS . 1 and 2 functions as follows:
The first and second locking bolts 11 , 12 are in Fig. 1 in the basic position, ie there is normal engine operation with a positive exhaust valve game. There is an oil pressure between 0 bar (equal to engine standstill) and a partial oil pressure prevailing in the lubricating oil line 23 , in which the spring force of the pin springs 22 dominates and the locking bolts 11 , 12 rest with their flanges 25 on the shoulders 24 of the sleeves 14 . In the base circle area of the exhaust cam, the compression spring 9 presses over the exhaust valve spring. Since the piston 6 is lifted from its first axial stop 7 and the first locking bolt 11 comes into contact in the upper line of contact of the first bore 17 .

Ab einem bestimmten Auslaßventilhub dominiert jedoch die Auslaßventilfeder und es kommt zu einem Anlagewechsel. Um den Einfluß des Anlagewechsels auf Geräusch und Verschleiß sowie Verlauf der Ventilhubkurve möglich gering zu halten, wird das Spiel zwischen Kolben 6 und erstem Axialanschlag 7 bei Anlage des ersten Verriegelungsbolzens 11 an der oberen Berührungslinie der ersten Bohrung 17 möglichst klein gewählt. Die Größe und Toleranz dieses Spiels muß bei der Nockenrampenauslegung berücksichtigt werden. Das La gerspiel in der ersten Bohrung 17 ist so abgestimmt, daß bei Anlage des Kol bens 6 an dem ersten Axialanschlag 7 der erste Verriegelungsbolzen 11 kei nen Kontakt zur ersten Bohrung 17 hat. Dadurch ist ein klemmfreies Aus- und Einfahren des ersten Verriegelungsbolzens 11 beim Wechsel zwischen Brems- und Normalbetrieb gewährleistet.Above a certain exhaust valve stroke, however, the exhaust valve spring dominates and the system changes. In order to keep the influence of the system change on noise and wear and the course of the valve lift curve as low as possible, the play between the piston 6 and the first axial stop 7 is chosen to be as small as possible when the first locking bolt 11 lies against the upper contact line of the first bore 17 . The size and tolerance of this play must be taken into account when designing the cam ramp. The La gerspiel in the first bore 17 is so coordinated that when the piston 6 is in contact with the first axial stop 7, the first locking bolt 11 has no contact with the first bore 17 . This ensures that the first locking bolt 11 is extended and retracted without jamming when changing between braking and normal operation.

Solang sich der erste Verriegelungsbolzen 11 in der Grundstellung befindet, verbleibt der zweite Verriegelungsbolzen 12 in dem Langloch 28.As long as the first locking bolt 11 is in the basic position, the second locking bolt 12 remains in the elongated hole 28 .

Der Bremsbetrieb wird durch Freigabe des vollen Öldrucks geschaltet. Durch diesen wird der erste Verriegelungsbolzen 11 bei Anlage des Kolbens 6 am ersten Anschlag 7 aus der ersten Bohrung 17 ausgefahren, während der zweite Verriegelungsbolzen 12 zunächst noch am vorstehenden Rand des Einsatzes 19 anliegt. Erst wenn die Federkraft der Druckfeder 9 in der Grundkreisphase des Auslaßnockens 2 die Federkraft der Auslaßventilfeder übersteigt, kann der Kolben 6 dank des Spiels des zweiten Verriegelungsbolzens 12 im Langloch 28 axial verschoben werden, bis er an dem zweiten Axialanschlag 8 anliegt. Dann kann der zweite Verriegelungsbolzen 12 in die Einsatzbohrung 20 einge schoben und damit die Bremsposition verriegelt werden.Braking is activated by releasing the full oil pressure. Through this, the first locking bolt 11 is extended when the piston 6 abuts the first stop 7 out of the first bore 17 , while the second locking bolt 12 initially rests against the protruding edge of the insert 19 . Only when the spring force of the compression spring 9 in the base circle phase of the exhaust cam 2 exceeds the spring force of the exhaust valve spring can the piston 6 be axially displaced in the slot 28 thanks to the play of the second locking bolt 12 until it abuts the second axial stop 8 . Then the second locking bolt 12 can be inserted into the insert hole 20 and thus the braking position can be locked.

Im Bremsbetrieb verläuft die Kraftübertragung in der Grundkreisphase zu nächst über den zweiten Axialanschlag 8. Sobald sich der Kompressionsdruck, der auch auf die Auslaßventilteller wirkt, erhöht und die Federkraft der Druck feder 9 übertrifft, wird der zweite Axialanschlag 8 entlastet und die Kraftüber tragung erfolgt über den zweiten Verriegelungsbolzen 12 und die untere Berüh rungslinie der Einsatzbohrung 20 auf den Einsatz 19. In braking operation, the power transmission in the base circle phase initially runs via the second axial stop 8 . As soon as the compression pressure, which also acts on the exhaust valve plate, increases and the spring force of the compression spring 9 exceeds, the second axial stop 8 is relieved and the power transmission takes place via the second locking bolt 12 and the lower line approximately the insertion bore 20 on the insert 19th ,

Die Entriegelung der Bremsposition und die Verriegelung der Normalposition finden nach Absenken des Schmieröldrucks in der Schmierölleitung 23 in um gekehrter Reihenfolge statt.The unlocking of the braking position and the locking of the normal position take place after lowering the lubricating oil pressure in the lubricating oil line 23 in the reverse order.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Version des erfindungsgemäßen Schaltstößels 1'. Dieser unterscheidet sich von der ersten Version durch die Verwendung nur eines Verriegelungsbolzens 13. Das bedingt ein geändertes Gehäuse 5' mit einem geänderten Kolben 6'. FIGS. 3 and 4 show a second version of the switch plunger 1 'of the invention. This differs from the first version in that only one locking bolt 13 is used . This requires a modified housing 5 'with a modified piston 6 '.

Der Kolben 6' weist nur zwei Büchsen 14' zur Führung des Verriegelungsbol zens 13 auf, wobei an einer der Büchsen 14' eine Schulter 24' zur Anlage eines Flansches 25' vorgesehen ist, der von der Federkraft einer Bolzenfeder 22' beaufschlagt ist.The piston 6 'has only two bushes 14 ' for guiding the locking bolt 13 , one shoulder 24 'being provided on one of the bushes 14 ' for bearing a flange 25 'which is acted upon by the spring force of a pin spring 22 '.

In dem Gehäuse 5' sind eine erste Bohrung 17' und eine zweite Bohrung 18' vorgesehen, in der ein Einsatz 19' mit einer Einsatzbohrung 20' und einem Ein satzboden 21' sitzt. Die erste Bohrung 17' und die Einsatzbohrung 21' liegen gegenüber und sind um das Verschiebemaß zwischen Grund- und Bremsposi tion des Kolbens 6' versetzt. Die Verdrehsicherung zwischen Kolben 6' und Gehäuse 5' entspricht der ersten Version des Schaltstößels 1.In the housing 5 'a first bore 17 ' and a second bore 18 'are provided, in which an insert 19 ' with an insert bore 20 'and a set bottom 21 ' sits. The first bore 17 'and the insert bore 21 ' are opposite and are offset by the amount of displacement between the basic and Bremsposi tion of the piston 6 '. The anti-rotation device between piston 6 'and housing 5 ' corresponds to the first version of the switching plunger 1 .

In Fig. 3 ist der Verriegelungsbolzen 13 in Normalposition dargestellt, in der er bei Anlage des Kolbens 6' an einem ersten Axialanschlag 7' in eine erste Bohrung 17' des Gehäuses 5' eingefahren ist. Durch Steigerung des in der Schmierölleitung 23 herrschenden Öldrucks über den Schaltdruck hinaus wird der Bremsbetrieb ausgelöst. Der Verriegelungsbolzen 13 fährt aus der ersten Bohrung 17' aus und gelangt an die Stirnseite eines Einsatzes 19'. Da dieser um das Verlängerungsmaß des Schaltstößels 1' nach oben versetzt ist, kann der Verriegelungsbolzen 13 nicht in eine Einsatzbohrung 20' einfahren. Erst wenn in der Grundkreisphase des Auslaßnockens die Druckfeder 9' den Kol ben 6' gegen einen zweiten Axialanschlag 8' gefahren hat, kann der Verriege lungsbolzen 13 in die Einsatzbohrung 20' einfahren und so die Bremsposition verriegeln, siehe Fig. 4. Dabei liegt der Verriegelungsbolzen 13 am Einsatz boden 21' des Einsatzes 19' an.In Fig. 3, the locking bolt 13 is shown in the normal position, in which it is inserted into a first bore 17 'of the housing 5 ' when the piston 6 'abuts a first axial stop 7 '. The braking operation is triggered by increasing the oil pressure in the lubricating oil line 23 beyond the switching pressure. The locking bolt 13 extends from the first bore 17 'and reaches the end face of an insert 19 '. Since this is offset upwards by the extension dimension of the switching plunger 1 ', the locking bolt 13 cannot move into an insert bore 20 '. Only when the compression spring 9 'has moved the piston ben 6 ' against a second axial stop 8 'in the base circle phase of the exhaust cam, can the locking bolt 13 move into the insert bore 20 ' and thus lock the braking position, see FIG Locking bolt 13 on the insert bottom 21 'of the insert 19 '.

Das bei Fig. 1 und 2 zum Spiel- und Anlagewechsel zwischen dem Kolben 6 und den Axialanschlägen 7, 8 Gesagte gilt sinngemäß auch für den Kolben 6' und die Axialanschläge 7', 8' der Fig. 3 und 4.The statements made in FIGS . 1 and 2 about the play and system change between the piston 6 and the axial stops 7 , 8 apply analogously to the piston 6 'and the axial stops 7 ', 8 'of FIGS . 3 and 4.

Der Übergang von Brems- zu Normalbetrieb läuft in umgekehrter Reihenfolge ab. Im Unterschied zur ersten Version des Schaltstößels 1 erfolgt das Ver schieben des Verriegelungsbolzens 13 bei der zweiten Version in zwei Stufen. Dies führt im Regelfall zu einem größeren Durchmesser des Schaltstößels 1'. Dafür ist der Bauaufwand dieser Version geringer. The transition from braking to normal operation takes place in reverse order. In contrast to the first version of the switching plunger 1 , the locking bolt 13 is pushed in two stages in the second version. As a rule, this leads to a larger diameter of the switching plunger 1 '. But the construction effort of this version is less.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Schaltstößel
switching plunger

11

' Schaltstößel
'' Switch plunger

22

Auslaßnocken
exhaust cams

33

Stößelstange
pushrod

44

Zylinderblock
cylinder block

55

Gehäuse
casing

55

' Gehäuse
' Casing

66

Kolben
piston

66

' Kolben
' Piston

77

erster Axialanschlag
first axial stop

77

' erster Axialanschlag
'' first axial stop

88th

zweiter Axialanschlag
second axial stop

88th

' zweiter Axialanschlag
'' second axial stop

99

Druckfeder
compression spring

99

' Druckfeder
'' Compression spring

1010

Gehäuseboden
caseback

1010

' Gehäuseboden
'' Caseback

1111

erster Verriegelungsbolzen
first locking bolt

1212

zweiter Verriegelungsbolzen
second locking bolt

1313

Verriegelungsbolzen
locking bolt

1414

Büchse
rifle

1414

' Büchse
' Rifle

1515

Büchse
rifle

1515

' Büchse
' Rifle

1717

erste Bohrung
first hole

1717

' erste Bohrung
'' first hole

1818

zweite Bohrung
second hole

1818

' zweite Bohrung
'' second hole

1919

Einsatz
commitment

1919

' Einsatz
' Commitment

2020

Einsatzbohrung
insert bore

2020

' Einsatzbohrung
'' Insert hole

2121

Einsatzboden
use ground

2121

' Einsatzboden
'' Insert floor

2222

Bolzenfeder
pin spring

2222

' Bolzenfeder
'' Pin spring

2323

Schmierölleitung
Oil line

2424

Schulter
shoulder

2424

' Schulter
'Shoulder

2525

Flansch
flange

2525

' Flansch
'Flange

2626

Büchsenboden
bush base

2727

Anflachung
flattening

2727

' Anflachung
'Flattening

2828

Langloch
Long hole

Claims

1. Internal combustion engine with an engine brake according to the constant throttle principle, which has at least one exhaust valve with an exhaust valve spring, which is driven by an exhaust cam ( 3 ) via a Ventiltriebskompo component, a housing ( 5 , 5 ') with a piston guided therein ( 6 , 6 ') and the pressure spring ( 9 , 9 ') acting on the piston ( 6 , 6 ') can be extended until a negative exhaust valve clearance is reached, characterized in that the valve train component is a switching plunger ( 1 , 1 ') , whose compression spring ( 9 , 9 ') between the minimum and the maximum Auslaßventilfe derkraft spring force and the piston ( 6 , 6 ') has a locking device through which this in a normal operating position and in a braking operating position with the housing ( 5 , 5 ') is positively lockable.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a first version of the locking device has two locking bolts ( 11 , 12 ) and a second version have only one locking bolt ( 13 ) which is in bushes ( 14 , 15 , 14 ') of the piston ( 6 , 6 ') guided and perpendicular to its axis and through its center can be pushed ver.

3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the displacement of the locking bolt ( 11 , 12 , 13 ) against the spring force of a pin spring ( 22 , 22 ') takes place by the pressure of the engine lubricating oil.

4. Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the locking bolts ( 11 , 12 , 13 ) can be switched from normal to braking operation or vice versa by a solenoid valve-controlled exceeding or falling below a partial pressure of the lubricating oil.

5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that flanges ( 25 , 25 ') of the locking bolt ( 11 , 12 , 13 ) under the spring force of the bolt springs ( 22 , 22 ') on a shoulder ( 24 , 24 ') of the book sen ( 14 , 14 ') and the locking bolts ( 11 , 12 , 13 ) under oil pressure on a sleeve base ( 26 ) or on an insert base ( 21 , 21 ') are abutting.

6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that in the housing ( 5 , 5 ') for the locking bolt ( 11 , 12 , 13 ) a first bore ( 17 , 17 ') in the normal operating position and an insert bore ( 20 , 20 ') in Braking operating position are provided, which in the version with only one locking bolt ( 13 ) by the extension dimension of the switching plunger ( 1 ') and in the version with two locking bolts ( 11 , 12 ) additionally by their distance in the direction of the piston axis in parallel and arranged opposite ,

7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the housing ( 5 , 5 ') a first axial stop ( 7 , 7 ') for the piston ( 6 , 6 ') during normal operation and a second axial stop ( 8 , 8 ') for has the piston ( 6 , 6 ') during braking operation.

8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the first axial stop ( 7 , 7 ') as an annular step in the housing ( 5 , 5 ') and the second axial stop ( 8 , 8 ') than in the interior of the housing ( 5th , 5 ') protruding part of an insert ( 21 , 21 ') is formed.

9. Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the piston ( 6 , 6 ') at its end remote from the cam in the region of the insert ( 21 , 21 ') has a groove or flattened portion ( 27 , 27 ') which together with the Insert ( 21 , 21 ') represents an anti-rotation device between the piston ( 6 , 6 ') and the housing ( 5 , 5 ').

10. Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the play between the piston ( 6 , 6 ') and the first axial stop ( 7 , 7 ') when the locking bolt ( 11 , 13 ) abuts on the upper contact line of the first bore ( 17 , 17 ') is smaller than the bearing play in the first bore ( 17 , 17 ') and that the play between the piston ( 6 , 6 ') and the second axial stop ( 8 , 8 ') when the locking bolt ( 12 , 13 ) at the lower line of contact of the insert bore ( 20 , 20 ') is smaller than the bearing play of the insert bore ( 20 , 20 ').