-
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine,
insbesondere eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem insbesondere
zylindrischen Brennraum, dem wenigstens ein Auslassventil zugeordnet ist,
welches über
eine nockenwellengetriebene mechanische Kraftübertragungsanordnung ansteuerbar ist,
wobei in die mechanische Kraftübertragungsanordnung
ein hydraulisches Verstellglied eingeschaltet ist.
-
Aus der Patentschrift
DE 44 40 289 C2 ist eine
Motorbremsvorrichtung für
eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Ventilbrücke zur
gemeinsamen Anlenkung zweier Auslassventile vorgesehen ist, die
einerseits über
eine mechanische Kraftübertragungsanordnung
und andererseits unabhängig
von der mechanischen Ansteuerung über eine hydraulisch betätigbare
Führungsstange
ansteuerbar ist.
-
Aus der Patentschrift
DE 195 38 729 C2 ist eine
Motorbremsvorrichtung für
eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der innerhalb einer mechanischen
Kraftübertragungsanordnung
zwischen einem Nockenwellenantrieb und einem Gaswechselventil eine
hydraulische Verstelleinrichtung vorgesehen ist. Die Verstelleinrichtung
ist als Kraft-Weg-Übersetzungseinheit
ausgebildet.
-
Aus der Patentschrift
DE 199 51 052 C2 ist eine
gattungsgemäße Brennkraftmaschine
bekannt, bei der eine Motorbremsvorrichtung vorgesehen ist, die
einem Auslassventil zugeordnet ist, welches über eine nockenwellengetriebene
mechanische Kraftübertragungsanordnung
in Form eines Tassenstößels ansteuerbar
ist. In den Tassenstößel ist
ein hydraulisches Verstellglied eingeschaltet, das den Tassenstößel zum
einen in eine erste Stellung für
normalen Motorbetrieb und zum anderen in eine zweite Stellung für Motorbremsbetrieb
bringt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei
der mit möglichst
einfachen Mitteln eine möglichst
große
Bremsleistung erzielbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine,
insbesondere eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet
sich aus durch eine mechanische Kraftübertragungsanordnung, die ein
separates, mit dem Auslassventil verbundenes Brückenglied zwischen einem Nockenwellenantrieb
und dem Auslassventil umfasst, wobei in dem Brückenglied ein hydraulisch betätigbarer
und in Richtung der Ventilachse verstellbarer Kolben angeordnet
ist. Durch den hydraulisch betätigbaren
und in Richtung der Ventilachse verstellbaren Kolben ist es möglich, einen
Leerweg zwischen der Kraftübertragungsanordnung
und dem Nockenwellenantrieb und/oder zwischen dem Brückenglied
und der Kraftübertragungsanordnung
und/oder zwischen dem Auslassventil und dem Brückenglied zu verkürzen bzw.
auszugleichen. Ferner ist durch ein Verstellen des Kolbens parallel
zur Ventilachse ein Zusammenwirken zwischen der Kraftübertragungsanordnung
und dem Nockenwellenantrieb und/oder zwischen dem Brückenglied
und der Kraftübertragungsanordnung
und/oder zwischen dem Auslassventil und dem Brückenglied herzustellen bzw.
zu unterbrechen (Kopplung/Entkopplung).
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist
das Brückenglied
als Ventilbrücke
zwischen zwei parallelen Auslassventilen des Brennraumes ausgestaltet.
Die Ventilbrücke
weist dabei einen den Zwischenraum zwischen den Ventilen überbrückenden
Abschnitt auf. Dieser steht vorteilhafterweise zum Einbau des hydraulisch
betätigbaren
Kolbens zur Verfügung. Gleichzeitig
bilden die Ventile mit der Ventilbrücke eine vergleichsweise steife
Anordnung, gegenüber der
die Kraftübertragungsanordnung
verstellbar sein kann.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
umfasst die Kraftübertragungsanordnung
einen Kipphebel, der das Brückenglied
anlenkt. Dadurch ergibt sich eine entkoppelte Wirkverbindung zwischen Kraftübertragungsanordnung
und Brückenglied,
so dass zwischen dem Kipphebel und dem Brückenglied ein Leerweg vorgesehen
sein kann, der mittels des Kolbens ausgleichbar ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist durch eine hydraulische Betätigung
des Kolbens die Position des Auslassventils gegenüber dem
Brückenglied
verstellbar. Bei einer Anordnung zweier Auslassventile an einem
(gemeinsamen) Brückenglied
ergibt sich vorzugsweise eine entkoppelte bzw. getrennte Betätigbarkeit
eines der beiden Auslassventile. Das andere Auslassventil ist dann
vorzugsweise über
eine Feder am Brückenglied
befestigt.
-
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen
ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Motorbremsvorrichtung
und
-
2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Motorbremsvorrichtung.
-
In 1 ist
schematisch eine Motorbremsvorrichtung zur Dekompression eines nicht
dargestellten Brennraumes einer Brennkraftmaschine dargestellt.
Sie umfasst insbesondere einen Nockenwellenantrieb 1, der
dazu vorgesehen ist, über
eine mechanische Kraftübertragungsanordnung 4 sowie
ein Brückenglied 5 zwei
parallele Auslassventile 3 der Brennkraftmaschine anzusteuern.
Dabei sind die beiden Auslassventile vorzugsweise einem Brennraum einer
Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel
sind mehrere Auslassventile vorgesehen, die mehreren Brennräumen zugeordnet
sind.
-
Der Nockenwellenantrieb 1 umfasst
wenigstens einen Nocken 1a, der ein vorgebbares Profil
aufweist, welches einer bestimmten Ventilbewegung zugeordnet ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Nocken als Brems- und Nachladenocken 1a, 1b gestaltet.
-
Der Nockenwellenantrieb 1 steht
in einer Wirkverbindung mit der Kraftübertragungsanordnung 4,
von der er aber entkoppelt ist, solange sich die Kraftübertragungsanordnung 4,
wie in 1 gezeigt, in
einer Neutralposition befindet. Die Kraftübertragungsanordnung 4 umfasst
im dargelegten Ausführungsbeispiel
bei untenliegendem Nockenwellenantrieb 1 einen Kipphebel 4a sowie
einen Stangenstößel 4b.
In einem modifizierten Ausführungsbeispiel kann
die Kraftübertragungsanordnung
auch als Tassenstößel zwischen
Ventil und obenliegendem Nockenwellenantrieb ausgestaltet sein.
-
Die Kraftübertragungsanordnung 4 steht über den
Kipphebel 4a in Wirkverbindung mit dem Brückenglied 5,
wobei in einer Neutralstellung der Kraftübertragungsanordnung 4 ein
Leerweg bzw. eine Entkopplung zwischen Kraftübertragungsanordnung und Brückenglied
vorsehbar ist. Das Brückenglied 5 ist
vorliegend als Ventilbrücke
zwischen den beiden Auslassventilen 3 gestaltet, die einen
Führungsabschnitt 5a sowie
einen Verbindungsabschnitt 5b aufweist. Die Ventile 3 sind
an der Ventilbrücke festgelegt, so
dass sich eine steife Anordnung ergibt. Die genannte Anordnung ist
in einer Führung 8 in Richtung
der Ventilachsen verschiebbar gelagert.
-
In der Ventilbrücke 5 ist ein Hydraulikkolben 2 geführt, der
parallel zur Richtung der Ventilachsen und parallel zur Führung 8 verschiebbar
gelagert ist. Dem Hydraulikkolben 2 ist an seiner Unterseite
ein Versorgungsanschluss 6 für das Hydraulikmedium zugeordnet,
dem über
eine Leitungsanordnung 7 das Hydraulikmedium zuführbar ist.
In der Leitungsanordnung 7 sind zum einen ein elektrisch
betätigbares
Absperrmagnetventil 9 (Schaltventil) sowie ein mittels eines
Rückschlagventils 10 gesicherter
Bypass 11 vorgesehen.
-
Als Hydraulikmedium ist vorzugsweise
ein übliches
Motorschmieröl
vorgesehen, das unter Überdruck
zur Atmosphäre
stehend in die Leitungsanordnung 7 einleitbar ist. Das
Hydraulikmedium drückt
den Kolben 2 aus seiner in 1 dargestellten Ruheposition
nach oben in eine Arbeitsposition, wobei er nach einer Überwindung
eines eventuellen Leerweges gegen den Kipphebel 4a drückt und
bei weiterem Verschieben die Kraftübertragungsanordnung 4 aus
ihrer dargestellten Neutralposition herausbewegt. Durch ein Schließen des
Absperrmagnetventils 9 lässt sich die Leitungsanordnung 7 gegen
Rückfluss
aus dem Versorgungsanschluss 6 verblocken, so dass der
Kolben 2 in einer exponierten Arbeitsposition arretiert
ist. Gegebenenfalls kann bei gesperrtem Schaltventil 9 über das
Rückschlagventil 10 weiteres Öl zum Kolben 2 gefördert werden.
-
Durch die Verstellung des Kolbens 2 in
eine Arbeitsposition kann die Kraftübertragungsanordnung 4 aus
der Neutralstellung herausbewegt und mit dem Nockenwellenantrieb 1 derart
in Wirkverbindung gebracht werden, dass der Stößel 4b dem Nocken 1a, 1b folgen
kann. Entsprechend der Nockengeometrie werden dann die Auslassventile 3 gemeinsam und
gleichlaufend geöffnet
und geschlossen. Insbesondere lässt
sich zur einfachen und kostengünstigen
Realisierung einer Dekompressionsmotorbremse ein Öffnen der
Auslassventile 3 im Kompressionshub des zugehörigen Kolbens
erzielen.
-
In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist
die vorgeschlagene Anordnung mit einem hydraulischen Ventilspielausgleich
kombinierbar.
-
In 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Motorbremsvorrichtung für
eine Hubkolbenbrennkraftmaschine dargestellt. Für im wesentlichen gleichwirkende
Bauteile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.
-
Die Motorbremsvorrichtung umfasst
insbesondere einen Nockenwellenantrieb 1, der dazu vorgesehen
ist, über
eine mechanische Kraftübertragungsanordnung 4 sowie
ein Brückenglied 5 zwei
parallele Auslassventile 3 der Hubkolbenbrennkraftmaschine
anzusteuern. Der Nockenwellenantrieb 1 umfasst wie beim
ersten Ausführungsbeispiel
wenigstens einen Nocken 1a, der ein vorgebbares Profil
aufweist, welches einer bestimmten Ventilbewegung zugeordnet ist.
Der Nockenwellenantrieb 1 steht in einer Wirkverbindung
mit der Kraftübertragungsanordnung 4,
von der er aber entkoppelt ist, solange sich die Kraftübertragungsanordnung 4,
wie in 2 gezeigt, in
einer Neutralposition befindet. Die Kraftübertragungsanordnung 4 umfasst
im dargelegten Ausführungsbeispiel
bei untenliegendem Nockenwellenantrieb 1 einen Kipphebel 4a sowie
einen Stangenstößel 4b.
-
Die Kraftübertragungsanordnung 4 steht über den
Kipphebel 4a in Wirkverbindung mit dem Brückenglied 5,
wobei in einer Neutralstellung der Kraftübertragungsanordnung 4 ein
Leerweg bzw. eine Entkopplung zwischen Kraftübertragungsanordnung und Brückenglied
vorgesehen ist. Das Brückenglied 5 ist
vorliegend als Ventilbrücke
zwischen den beiden Auslassventilen 3a, 3b gestaltet,
die einen Führungsabschnitt 5a sowie
einen Verbindungsabschnitt 5b aufweist.
-
Die Ventile 3a, 3b sind
mit der Ventilbrücke 5 verbunden,
wobei die Ventilbrücke 5 in
einer Führung 8 in
Richtung der Ventilachsen verschiebbar gelagert ist. Ein Ventil 3a ist über eine
Schraubenfeder 13 an der Ventilbrücke festgelegt, während das
andere Ventil 3b über
einen in einem Hydraulikzylinder 14 geführten Kolben 15 an
der Ventilbrücke 5 festgelegt ist.
In der Ventilbrücke 5 ist
ein Hydraulikreservoir 12 vorgesehen, über das der in der Ventilbrücke 5 gelagerte
Kolben 15 mit unter Druck stehendem Motoröl über die
Hydraulikleitung 7 versorgt werden kann. Durch ein Magnetventil 9 ist
die Hydraulikleitung 7 absperrbar, wodurch ein Rückfluss
von Öl
aus dem Reservoir 12 unterbunden wird. Über den mittels Rückschlagventil 10 einseitig
gesperrten Bypass 11 kann zur weiteren Verstellung des
Kolbens 15 zusätzliches Öl in das
Reservoir 12 gepumpt werden.
-
Das Ventil 3b bildet zusammen
mit der Ventilbrücke
eine steife, verstellbare Anordnung, wobei durch eine Verstellung
des Kolbens 15 ein Ventilspiel ausgeglichen, ein Leerweg
zwischen Kipphebel 4a und Ventilbrücke 5 reduziert und/oder
die Kraftübertragungsanordnung 4 in
eine Eingriffsstellung (Wirkverbindung) mit dem Nockenwellenantrieb 4 gebracht
werden kann.
-
Wenn sich die Kraftübertragungsanordnung 4 im
Zusammenwirken mit dem Nockenwellenantrieb befindet, dann kann der
Bremsnocken 1a ein Öffnen des
Auslassventils 3b ansteuern, während das Ventil 3a – über die
vorzugsweise relativ schwache Feder 13 von der Ventilbrücke 5 entkoppelt – geschlossen bleibt.