DE102022118845A1

DE102022118845A1 - Variable Motorbremse

Info

Publication number: DE102022118845A1
Application number: DE102022118845.0A
Authority: DE
Inventors: Dimitri Schott; Rainer Ottersbach; Julian Weih
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Motorbremseinrichtung an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Vier-Takt-Verfahren, deren Auslasskanäle von zumindest zwei Auslassventilen (3, 4) beherrscht sind, die durch von einer Nockenwelle angetriebene Kipp- oder Schlepphebel betätigbar sind, wobei ein Kipphebel (1) mittels einer Ventilbrücke (2) mit den Auslassventilen (3, 4) in Verbindung steht, und mit einer Bremssteuereinrichtung, die zumindest ein Stellelement aufweist, das mittels eines durch die Ventilbrücke (2) reichenden Stellkolbens (5) mit zumindest einem Auslassventil (4) zusätzlich in Wirkverbindung treten kann, wobei der Abstand zwischen der Lagerung des Stellelements (Drosselrad 6) und des Stellkolbens (5) variabel einstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremseinrichtung an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Vier-Takt-Verfahren, deren Auslasskanäle von zumindest zwei Auslassventilen beherrscht sind, die durch von einer Nockenwelle angetriebene Kipp- oder Schlepphebel betätigbar sind, wobei ein Kipphebel mittels einer Ventilbrücke mit den Auslassventilen in Verbindung steht, und mit einer Bremssteuereinrichtung, die zumindest ein Stellelement aufweist, das mittels eines durch die Ventilbrücke reichenden Stellkolbens mit zumindest einem Auslassventil zusätzlich in Wirkverbindung treten kann.
Eine derartige Einrichtung zur Durchführung einer Mehrzyklenmotorbremsung ist aus der EP 1 042 598 B1 bekannt. Der Hub des zur Motorbremsung benutzten Auslassventils ist bei dieser Ausgestaltung auf eine hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgelegt, da er durch die maximale Bremsleistung bestimmt wird. Für kleinere Drehzahlen der Hubkolbenbrennkraftmaschine ist dieser Hub zu groß und deswegen ist die Bremsung auch weniger effektiv.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der Motorbremsung so zu verbessern, dass der Hub des zur Bremsung zu öffnenden Auslassventils bzw. der Konstantdrossel während des Betriebs verstellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen der Lagerung des Stellelements und des Stellkolbens variable einstellbar ist. Dazu ist die Lagerung des Stellelements ortsfest an einem Bauteil der Brennkraftmaschine oder an einem beweglichen Motorbremselement geführt. Das bedeutet, dass die Erfindung sowohl für eine Konstantdrosselung des Auslassventils als auch bei einem intermittierend gesteuerten Motorbremselement anwendbar ist.
Das Stellelement ist als exzentrisch gelagertes Drosselrad ausgebildet und steht zu seiner Drehverstellung mit einer Schubstange in Wirkverbindung. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, den Abstand zwischen der Lagerung des Stellelements und dem Stellkolben zu variieren, da die Lagerung des Drosselrades außermittig angeordnet ist und sich dadurch durch Verdrehen des Drosselrades der Abstand zwischen der Lagerung und dem Stellkolben ändert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schubstange als Zahnstange ausgebildet ist, die mit Zähnen am Drosselrad kämmt. Die Zahnstange kann pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch translatorisch verschoben werden, wodurch der Abstand variiert. Vorzugsweise ist die Zahnstange zwecks Rückstellung federbelastet ausgeführt. Sie kann allerdings auch durch Umkehr der Schubbewegung der Zahnstange wieder pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch zurück verstellt werden. Zweckmäßiger Weise ist jedem Drosselrad eine Zahnstange zugeordnet. Bei einer mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschine können aber auch mehrere Drosselräder gemeinsam einer Schub-/Zahnstange zugeordnet werden.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Betätigungseinrichtung für zwei Auslassventile und die variable Verstellung eines Auslassventils,
• 2 zeigt eine schematische Darstellung gemäß 1 in einer anderen Seitenansicht,
• 3 zeigt in vereinfachter Darstellung die variable Verstellung eines Auslassventils und
• 4 zeigt eine Ausgestaltung ähnlich 3, bei der das Auslassventil teilweise geöffnet ist.

In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Kipphebel bezeichnet, der nicht dargestellt von einer Nockenwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine betätigbar ist und ebenfalls nicht dargestellt ortsfest an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist. Das freie Ende des Kipphebels 1 steht mit einer Ventilbrücke 2 in Wirkverbindung, die die Ventilschäfte zweier Auslassventile 3 und 4 kontaktiert. Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, steht das Auslassventil 4 nicht unmittelbar mit der Ventilbrücke 2 in Wirkverbindung sondern mittels eines Stellkolbens 5. Der Stellkolben 5 ist in der Ventilbrücke 2 zur Betätigung des Auslassventils 4 beanschlagt, in der Ventilbrücke 2 axial verschiebbar und ragt über den oberen Rand der Ventilbrücke 2 hinaus. Der Stellkolben 5 steht mit seinem dem Auslassventil 4 abgewandten Ende mit einem mit 6 bezeichneten Drosselrad in Verbindung, das eine exzentrische Lagerung aufweist, so dass je nach Drehstellung des Drosselrades 6 der Abstand zwischen der Lagerung und dem Stellkolben 5 unterschiedlich ist. Das Drosselrad 6 weist vorzugsweise auf der dem Auslassventil 4 abgewandten Seite einen Umfangsabschnitt auf, in dem Zähne 7 eingearbeitet sind, die mit entsprechenden Zähnen 8 einer Zahnstange 9 kämmen. Durch Verschieben der Zahnstange 9 entsprechend dem Pfeil in 4 wird das Drosselrad 6 so verdreht, dass der Abstand zwischen der Lagerung des Drosselrades 6 und des Stellkolbens 5 vergrößert wird, so dass das Auslassventil 4 geöffnet wird. Der Verfahr Weg der Zahnstange 9 ist variable und vorzugsweise immer der Motordrehzahl angepasst. Der Öffnungshub des Auslassventils 4 kann entweder in Stufen oder stufenlos eingestellt werden. Es ist sowohl eine Verstellung des Drosselrades 6 unter Last der Brennkraftmaschine oder auch in lastfreiem Zustand möglich. Vorzugsweise ist die Lagerung des Drosselrades 6 ortsfest an einem Bauteil der Brennkraftmaschine insbesondere an einem Bauteil eines Zylinderkopfes angeordnet, so dass die Öffnung des Auslassventils 4 als Konstantdrossel wirksam ist. Die Lagerung des Drosselrades 6 kann aber auch an einem beweglichen Motorbremselement angeordnet sein. Ein bewegliches Motorbremselement ist beispielsweise in 4 der EP 1 042 598 B1 dargestellt und mit 300 bezeichnet.
Bezugszeichenliste

1: Kipphebel
2: Ventilbrücke
3, 4: Auslassventile
5: Stellkolben
6: Drosselrad
7, 8: Zähne
9: Zahnstange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1042598 B1 [0002, 0008]

Claims

Motorbremseinrichtung an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Vier-Takt-Verfahren, deren Auslasskanäle von zumindest zwei Auslassventilen (3, 4) beherrscht sind, die durch von einer Nockenwelle angetriebene Kipp- oder Schlepphebel betätigbar sind, wobei ein Kipphebel (1) mittels einer Ventilbrücke (2) mit den Auslassventilen (3, 4) in Verbindung steht, und mit einer Bremssteuereinrichtung, die zumindest ein Stellelement aufweist, das mittels eines durch die Ventilbrücke (2) reichenden Stellkolbens (5) mit zumindest einem Auslassventil (4) zusätzlich in Wirkverbindung treten kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Lagerung des Stellelements (Drosselrad 6) und des Stellkolbens (5) variabel einstellbar ist.
Motorbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (Drosselrad 6) ortsfest an einem Bauteil der Brennkraftmaschine oder an einem beweglichen Motorbremselement gelagert ist.
Motorbremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement als exzentrisch gelagertes Drosselrad (6) ausgebildet ist.
Motorbremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselrad (6) mit einer Schubstange zu seiner Drehverstellung in Wirkverbindung steht.
Motorbremsrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange als Zahnstange (9) ausgebildet ist, die mit Zähnen (8) an der Zahnstange und Zähnen (7) am Drosselrad (6) kämmt.
Motorbremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (9) pneumatisch, hydraulisch oder elektro-mechanisch translatorisch verschiebbar ist.
Motorbremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (9) zwecks Rückstellung federbelastet ist.
Motorbremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Drosselrad (6) eine Zahnstange (9) oder bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mehrere Drosselräder (6) einer Zahnstange (9) zugeordnet sind.