DE10116143A1

DE10116143A1 - Motorbremse

Info

Publication number: DE10116143A1
Application number: DE10116143A
Authority: DE
Inventors: Heribert Moeller; Bernd Sukopp
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse. Neben der Betriebsbremse müssen Nutzfahrzeuge über eine nicht erschöpfbare Motorbremse verfügen. Um eine Bremsleistung im Motor zu erzielen, werden die Auslaßventile im Kompressionstakt zusätzlich geöffnet. Erfindungsgemäß wird diese Öffnung der Auslaßventile 1 bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen dadurch erreicht, daß man eine im Zylinderkopf 2 gelagerte zweite Nockenwelle 6 vorsieht. Diese ist mit Bremsnocken 6a versehen. Der Motor-Bremsbetrieb wird durch eine Verdrehung der zweiten Nockenwelle 6 eingeleitet. Bei Drehung der zweiten Nockenwelle 6 drücken deren Bremsnocken 6a auf das freie Ende 4a der im Zylinderkopf 2 gelagerten Kipphebel 4. Die Öffnung der Auslaßventile 1 und somit die Bremsleistung kann über den Drehwinkel der zweiten Nockenwelle 6 gesteuert werden. Der normale Auslaß wird über die erste Nockenwelle 3 und die auf ihr angeordneten Auslaßnocken 3a bewerkstelligt. Bei Brennkraftmaschinen mit durchgehenden Zylinderköpfen wird erfindungsgemäß mit relativ geringem baulichen Aufwand eine effektive Motorbremse realisiert (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Verbesserung der Bremsleitung im Motor-Bremsbetrieb ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Springen des Auslaßventils ausgenutzt wird, um neben dem Ausschiebetakt auch im Kompressionstakt Bremsarbeit zu verrichten. Bei der Betätigung der Drosselklappe im Bremsbetrieb bildet sich im Abgasstrang ein Gegendruck, welcher im Bereich der UT-Stellung des Kolbens das Auslaßventil zwischenzeitlich öffnet. Eine Steuereinrichtung in Form einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit zwischen Kipphebel und Auslaßventil hält das Auslaß ventil geöffnet, bis durch den Steuernocken das Auslaßventil für den Ausschie betakt regulär geöffnet wird. Ein derartiges Verfahren erhöht die Bremsleistung und erfordert geringen baulichen Aufwand. Ein Nachteil des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Bremsleistung nur im oberen Drehzahlbereich wirksam wird, wenn der Gegendruck im Abgasstrang für die Zwischenöffnung des Auslaßven tils erreicht wird. Um auch im niedrigeren Drehzahlbereich ausreichende Bremsleistung zu erzielen ist ein zusätzlicher Retarder erforderlich. (EP 0 736 672 A1)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Bremsleistung über einen größe ren Drehzahlbereich aufrecht zu erhalten, ohne den baulichen Aufwand über Ge bühr zu steigern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die zweite Nockenwelle lassen sich die Auslaßventile über den gesamten Drehzahlbereich hinweg in geöffneter Stellung halten. Durch die gesteuerte Ver drehung der zweiten Nockenwelle läßt sich der Öffnungsquerschnitt der Auslaß ventile und damit die Bremsleistung regeln. Da die Bearbeitung der zweiten No ckenwelle keine engen Toleranzen erfordert, hält sich der bauliche Aufwand in verträglichen Grenzen.

Vorteilhafte Ausbildungen sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf mit zweiter Nocken welle zur Öffnung der Auslaßventile im Motor-Bremsbetrieb

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf mit zweiter Nocken welle zur Öffnung eines Auslaßventils im Motor-Bremsbetrieb

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführung mit zwei Auslaßventilen die über Kipphebel und Ventilbrüche betätigt werden

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Motorbremse bei Anwendung zweier Auslaßventile 1a, 1b in einem durchgehenden Zylinderkopf 2. Zur Betätigung der Auslaßventile 1a, 1b dient eine im Zylinderkopf 2 gelagerte erste Nocken welle 3. Der Auslaßnocken 3a der Nockenwelle 3 arbeiten funktionell mit einem ebenfalls im Zylinderkopf 2 drehbar gelagerten Kipphebel 4 zusammen. Der Kipphebel 4 überträgt seine Schwenkbewegung über eine Ventilbrücke 5 auf die beiden Auslaßventile 1a, 1b.

Der Auslaßnocken 3a der ersten Nockenwelle 3 öffnet die Auslaßventile 1a, 1b nur im Ausschiebetakt während des Motorbetriebes.

Der Umschaltung auf Motor-Bremsbetrieb dient erfindungsgemäß eine zweite Nockenwelle 6. Diese zweite Nockenwelle 6 ist achsparallel zur ersten Nocken welle 3 im Zylinderkopf 2 gelagert. Die Nockenwelle 6 weist einen Bremsno cken 6a auf. In der gezeichneten Stellung befindet sich der Bremsnocken in Ru hestellung.

Soll nun die Motorbremse aktiviert werden, so wird die zweite Nockenwelle 6 durch einen hier nicht explizit dargestellten Stellmechanismus verdreht, bis der Bremsnocken 6a auf das den Auslaßventilen 1a, 1b zugewandte freie Ende 4a des Kipphebels 4 drückt. Über die Ventilbrücke 5 werden nun mittels des Bremsno ckens 6a die Auslaßventile 1a, 1b auch im Kompressionstakt um einen definier ten Hub geöffnet. Der Hub ergibt sich aus der Form des Bremsnockens 6a und dem Verdrehwinkel der zweiten Nockenwelle 6. In dieser Phase ist eine Rolle 7 am anderen Ende des Kipphebels 4 von einem Grundkreis 3b der ersten No ckenwelle 3 abgehoben.

Erst wenn der reguläre Ausschiebetakt einsetzt, werden die Auslaßventile 1a, 1b durch Anlaufen des Auslaßnockens 3a gegen die Rolle 7 des Kipphebels 4 voll geöffnet. Um auch bei voller Öffnung der Auslaßventile 1a, 1b die erforderliche Bremsleistung zu erzielen wird in einem den Auslaßventilen 1a, 1b nachge schalteten Abgasstrang eine übliche Drosselklappe vorgesehen.

Für den Fall, daß die erste Nockenwelle nicht im Zylinderkopf 2, sondern in ei nem Kurbelgehäuse 8 gelagert ist, erfolgt die Übertragung der Hubbewegung auf den Kipphebel 4 alternativ über eine Stößelstange 9.

Der allgemeine Erfindungsgedanke kann nach Fig. 2 selbstverständlich auch dann angewendet werden, wenn je Zylinder nur ein Auslaßventil 1 vorhanden ist. Der Bremsnocken 6a der zweiten Nockenwelle 6 drückt auf das freie Ende 4a des Kipphebels 4 der nun direkt das Auslaßventil 1 öffnet. Die erste Nockenwelle 3 kann im Zylinderkopf 2 oder im Kurbelgehäuse 8 gelagert sein.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Zylinderkopf 2 im Bereich der Auslaßventile 1a, 1b. Die im Zylinderkopf 2 gelagerte erste Nockenwelle 3 mit Auslaßnocken 3a überträgt die Bewegung über den Kipphebel 4 und die Ventilbrücke 5 auf die Auslaßventile 1a, 1b.

Zur Öffnung der Auslaßventile 1a, 1b im Bremsbetrieb dient eine Anlauffläche 9 am freien Ende 4a des Kipphebels 4. Gegen diese Anlauffläche 9 drückt der in den Fig. 1, 2 dargestellte Bremsnocken 6a.

Claims

1. Motorbremse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit mindestens einem Einlaß- und einem Auslaßventil je Zylinder und einer ersten Nocken welle, deren Nocken über im Zylinderkopf gelagerte Kipphebel die Einlaß- und Auslaßventile zum Zwecke des Gaswechsels betätigen und bei der eine zusätzliche Steuereinrichtung vorgesehen ist, um bei Bremsbetrieb die Aus laßventile im Kompressionstakt offenzuhalten, sowie stromab des Auslaß ventils im Abgasstrang zur Regelung der Bremsleistung eine Drosselklappe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß achsparallel zur ersten Nocken welle (3) als zusätzliche Steuereinrichtung eine zweite Nockenwelle (6) an geordnet ist, welche im Zylinderkopf (2) gelagert ist, daß die zweite Nocken welle (6) je Zylinder einen Bremsnocken (6a) aufweist und daß dieser Bremsnocken (6a) nach Drehung der zweiten Nockenwelle (6) im Bremsbe trieb auf den freien Teil (4a) des Kipphebels (4) drückt, der dem Auslaßventil (1) zugewandt ist, derart, daß das Auslaßventil (1) um einen definierten Be trag geöffnet wird.

2. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Lage rung der ersten Nockenwelle (3) in einem durchgehenden Zylinderkopf (2) deren Auslaßnocken (3a) die Kipphebel (4) direkt betätigen.

3. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Lage rung der ersten Nockenwelle (3) in einem Kurbelgehäuse (8) deren Auslaßnocken (3a) die Kipphebel (4) unter Zwischenschaltung von Stößel stangen (9) betätigt.

4. Motorbremse nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (4) bei nur einem Auslaßventil (1) je Zylinder direkt auf das Auslaßventil (1) wirkt.

5. Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als einem Auslaßventil je Zylinder der Kipphebel (4) unter Zwi schenschaltung einer Ventilbrücke (5) die Auslaßventile (1a, 1b) betätigt.