DE1038335B - Motorbremse fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse für Kraftfahrzeuge, bei der durch zeitweiliges Verschließen bzw. durch eine Verengung der Auspuffleitung dafür gesorgt wird, daß der Antriebsmotor, mit der gekuppelten Antriebswelle von den Fahrzeugrädern aus angetrieben, als Verdichter arbeitet, wobei er eine starke Bremswirkung auf das Fahrzeug ausübt.

Derartige Verdichtungsbremsen für Kraftfahrzeuge sind an sich bekannt. Dabei hat man auch schon vorgeschlagen, die Verdichtungsbremse mit dem zur Betätigung der normalen Radbremsen dienenden Bremspedal derart zu steuern, daß die Verdichtungsbremse eingeschaltet wird, ehe die normalen Radbremsen wirksam werden. Hierdurch werden die normalen Radbremsen, ihre Bremsbänder und Bremsbeläge geschont. In weiterer Ausgestaltung solcher Motor-Hilfsbremsen für Kraftfahrzeuge hat man vorgesehen, mit dem Bremspedal des Kraftfahrzeuges einen elektrischen Hilfsstromkreis für ein Relais zu steuern, das seinerseits eine pneumatische Betätigungsvorrichtung für eine in der Auspuffleitung angeordnete Sperr- oder Drosselklappe wirksam werden läßt. In Verbindung damit hat man auch vorgesehen, den zur Betätigung des pneumatischen Steuerventils dienenden Hilfsstromkreis mit zusätzlichen Kontakten oder Schaltern auszurüsten, die vom Kupplungspedal und vom Gangschalthebel des Kraftfahrzeuges beeinflußt werden und den Hilfsstromkreis öffnen, wenn die Kupplung ausgerückt bzw. der Leerlauf eingeschaltet ist, so daß in diesen Betriebszuständen die Motorbremse nicht wirksam werden kann, weil dies leicht zum Abwürgen bzw. zur Stillsetzung des Antriebsmotors führen würde.

Bei dieser vorbekannten Motorbremse für Kraftfahrzeuge hat man außer der elektrischen Schaltgebung die pneumatische Betätigung des Schaltgliedes der Auspuffleitung vorgesehen, weil es schwierig ist, mit dem in der elektrischen Ausrüstung von Kraftfahrzeugen zur Verfügung stehenden Schwachstrom die Sperr- oder Drosselklappe der Auspuffleitung feinfühlig und mit ausreichender Stellkraft zu betätigen. Die in der Auspuffleitung befindliche Stellklappe bedarf einer Abfederung, die dafür sorgt, daß die Stellklappe bei Nichtgebrauch der Motorbremse stets ihre volle Öffnungsstellung einnimmt. Bei der bekannten pneumatischen Betätigung der Stellklappe hat man diese Abfederung in dem pneumatisch beaufschlagten Antriebszylinder der Stellklappe untergebracht. Ist die Rückstellfeder nur schwach, wie dies für eine unmittelbare elektrische Betätigung der Stellklappe mit Hilfe des von der Fahrzeugbatterie gelieferten Stromes notwendig ist, so besteht die Gefahr, daß die Motorbremse bei Motorbremse für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

The British Electric Traction Company

Limited, London,

und Thomas Ash & Company Limited,
Birmingham (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 15. Mai 1953

Alfred Graham Slee, Cardiff, Wales,

und William Kenneth Cox,

Porth, Wales (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

Unterbrechung des elektrischen Stromes nicht oder nicht schnell genug ausgeschaltet wird. Wird die Rückstellfeder, deren Stellkraft beim Schließen der Sperr- oder Drosselklappe der Abgasleitung durch die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung überwunden werden muß, aber ausreichend stark bemessen, um eine verläßliche Rückführung der Sperr- oder Drosselklappe in die Öffnungsstellung beim Ausschalten der Motorbremse zu sichern, so besteht die Gefahr, daß die Auspuffleitung beim Einschalten der Motorbremse nicht oder nicht ausreichend geschlossen wird, die Motorbremse also nicht voll zur Wirkkung kommt. Überdies muß die Magnetspule zur Betätigung der Stellklappe dann unzweckmäßig große Abmessungen aufweisen, die die Unterbringung einer derartigen Einrichtung an der Auspuffleitung bei den normalerweise beschränkten Platzverhältnissen erschweren.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten und ist darauf gerichtet, die zum Einschalten der Motorbremse dienende Drosselklappe der Auspuffleitung in besonderer Weise so auszubilden, daß sie unter Fortfall einer zusätzlichen pneumatischen Betätigung durch den elektrischen Steuerstrom unmittelbar betätigt werden kann und trotz Verwendung einer für die sichere Einschaltung der Motorbremse durch ein

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kleines Magnetaggregat nur vergleichsweise schwachen Rückstellfeder unter Ausnutzung des Druckes der verdichteten Auspuffgase beim Ausschalten der Motorbremse schnell und sicher wieder in ihre volle Öffnungsstellung zurückkommt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Drehachse der in der Auspuffleitung angeordneten, zum Sperren oder Verengen der Auspuffleitung dienenden Stellklappe als Teil der Motorbremse derart außermittig angeordnet ist, daß in der Schließstellung der Klappe der Druck der Auspuffgase an derjenigen Seite der Drehachse, an der die Strömungsrichtung der Auspuffgase mit der Öffnungsrichtung der Stellklappe übereinstimmt, auf eine größere Fläche wirkt als an der anderen Seite.

Die außermittige Lagerung einer in der Auspuffleitung angeordneten Stellklappe ist an sich bekannt, in dieser Ausführung aber für einen anderen Zweck benutzt worden, nämlich zur Betätigung einer in der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine angeordneten abgefederten Drosselklappe, die hierbei durch ein Lenkersystem mit der in der Auspuffleitung angeordneten Drosselklappe verbunden ist.

Die Zeichnung zeigt zwei Beispiele für die Ausführung der nur elektrisch gesteuerten Fahrzeug-Motorbremse nach der Erfindung, und zwar zeigt

Fig. 1 den schematischen Grundriß eines Kraftfahrzeuges mit den wesentlichen Teilen der Bremsanlage, Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der Motorbremse,

Fig. 3 eine abgeänderte vereinfachte Ausführung der elektrischen Schaltvorrichtung und

Fig. 4 die an der Auspuffleitung angebrachte elektromagnetisch gesteuerte Betätigungseinrichtung der Motorbremse in schematisch-schaubildlicher Ansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage ist hinter dem Fahrzeugmotor 1 in üblicher Weise mit einem Bremspedal η versehen, das durch strichpunktiert angedeutete Verbindungen p in bekannter Weise an die Reibungsbremsen der FahrzeugTäder m angeschlossen ist. Die Auspuffleitung q des Fahrzeugmotors enthält eine Stellklappe t, die in Fig. 4 in größerem Maßstab dargestellt ist und aus der hier dargestellten Öffnungsstellung mit Hilfe einer elektrisch gesteuerten Magnetspule α in die Schließstellung gebracht werden kann. Der Anker der Mangnetspule greift an dem Arm w' eines zweiarmigen Hebels an, der fest auf der Drehachse ν der Stellklappe t sitzt. Der andere Arm w dieses Hebels ist mit einer verhältnismäßig schwachen Rückstellfeder y verbunden, die bei Unterbrechung des Magnetstromkreises die Stellklappe t zusammen mit dem Magnetanker in die dargestellte Öffnungslage bringt. Dem Hebelarm w kann ein einstellbarer Anschlag χ zugeordnet sein, der dafür sorgt, daß die Stellklappe t die Auspuffleitung nicht vollständig verschließen kann, damit eine völlige Stillsetzung des Fahrzeugmotors bei Betätigung der Motorbremse unterbleibt. Die Drehachse ν der Stellklappe t ist derart außermittig an der Klappe angeordnet, daß in der Schließstellung der Klappe der Druck der in Richtung des Pfeiles A strömenden Auspuffgase an derjenigen Seite der Drehachse, an der die Strömungsrichtung der Auspuffgase mit der Öffnungsrichtung der Stellklappe t übereinstimmt, auf eine größere Fläche wirkt als an der anderen Seite. Der Überdruck an der größeren Fläche wirkt sich in Richtung der Rückstellkraft der Feder y aus, die aus einer Zugfeder besteht.

Wird die Stellklappe t von der Magnetspule α entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers verschwenkt, so wird die Auspuffleitung q in bekannter Weise gedrosselt, so daß der Fahrzeugmotor bei eingeschalteter Kupplung als Verdichter arbeiten kann, wobei er von den Fahrzeugrädern m angetrieben wird und 5 ohne Betätigung der Reibungsbremsen eine wirksame Bremsung des Fahrzeuges verursacht.

Der Steuerstromkreis zur Betätigung der Magnetspule α ist in Fig. 2 dargestellt. Die Magnetspule ist mit der Fahrzeugbatterie b über zwei Kontakte c, c' eines

ίο Schalters verbunden, der durch ein Relais h betätigt wird. Der Schalter mit den Kontakten c, c liegt in Reihe mit der Relaisspule d eines Kurzschlußschalters / für einen damit parallel geschalteten Widerstand e. Das Relais h ist mit der Fahrzeugbatterie b über einen vom Bremspedal η betätigten Schalter i und einen zweiten Schalter; verbunden, der normalerweise geschlossen und mit dem Kupplungspedal s so verbunden ist, daß er sich öffnet, wenn die Kupplungsverbindung zwischen dem Fahrzeugmotor und

so der Radantriebswelle ausgerückt wird.

Wird das Bremspedal η bei eingerückter Kupplung etwas heruntergedrückt, so wird der Stromkreis des Relais h geschlossen, das seinen Anker anzieht und den Schalter mit den Kontakten c, c' schließt. Hieras durch wird der Stromkreis der Magnetspule σ ebenfalls geschlosen und die Stellklappe t in der Auspuffleitung in ihre Drosselstellung gedreht. Nach einer vorbestimmten Zeit, die von der Induktanz der Relaisspule d abhängt, wird der Kurzschlußschalter / durch den Anker g selbsttätig geöffnet und hierdurch der Widerstand e mit der Magnetspule a in Reihe geschaltet, der durch die Magnetspule α fließende Strom also vermindert. Diese selbsttätig eintretende Änderung der Regelung und die damit eintretende Stellkraftminderung einer magnetgesteuerten Stellvorrichtung sind an sich bekannt. Durch die Anwendung der Einrichtung auf den elektrischen Steuerstromkreis für das Betätigungsaggregat der Motorbremse wird erreicht, daß der Schließdruck der Stellklappe nachläßt, so daß bei übermäßiger Verdichtungsarbeit des Fahrzeugmotors nach dem Einschalten der Motorbremse, z. B. bei schneller Fahrt bergab, keine Stillsetzung des Motors durch die Motorbremse eintreten kann. Die Motorbremse bleibt dann so lange eingeschaltet, bis das Bremspedal η wieder freigegeben wird. Die Motorbremse bleibt in bekannter Weise auch wirksam, wenn das Bremspedal zur zusätzlichen Einschaltung der Radbremsen stärker niedergedrückt wird.

Bei dem vereinfachten Schaltbild nach Fig. 3 sind das Relais h mit den Kontakten c, c' und die zur selbsttätigen Stellkraftminderung der Magnetspule vorgesehenen Teile d bis g fortgelassen, da diese Einrichtung nicht benötigt wird, wenn die Magnetspule a so bemessen ist, daß sie nur einen vergleichsweise schwachen Strom aufnehmen kann. Auch der vom Kupplungspedal betätigte Schalter; ist fortgelassen. Dagegen ist hier ein von einem Relais 0 gesteuerter Schalter vorgesehen, dessen Relais an den Stromkreis der Lichtmaschine r des Fahrzeugmotors angeschlossen ist. Läuft der Fahrzeugmotor im Normalbetrieb mit hoher Drehzahl, so hält das von der Lichtmaschine gespeiste Relais 0 den Betätigungsstromkreis der Motorbremse geschlossen. Sinkt die Drehzahl des Fahrzeugmotors dagegen unter einen vorbestimmten Wert ab, so ermäßigt sich über die Lichtmaschine auch der Steuerstrom für das Relais 0, so daß der zugeordnete Schalter im Betätigungsstromkreis der Motorbremse geöffnet und die Motorbremse abgeschaltet wird. Hierdurch wird verhindert, daß

der Fahrzeugmotor stillgesetzt wird, wenn das Fahrzeug langsam fährt und anhält.

Wird die Motorbremse nach der Erfindung bei Motoren verwendet, die mit einer durch Unterdruck gesteuerten Brennstoffpumpe ausgerüstet sind, so muß in bekannter Weise dafür gesorgt werden, daß die Zahnstange der Brennstoffpumpe in der Ausschaltstellung verbleibt, solange die Motorbremse betätigt wird. Hierfür kann gemäß Fig. 4 ein Bowdenzug s vorgesehen sein, der mit dem einen Ende an dem Arm ¹W des Betätigungshebels der Stellklappe ί und mit dem anderen Ende an einem nicht dargestellten Kolben der Regelvorrichtung k für die Zahnstange der Brennstoffpumpe u angreift. Ist die Motorbremse in Betrieb, so hält der Kolben dann die Zahnstange der Brennstoffpumpe in der Ausschaltstellung, gibt sie aber wieder frei, wenn die Motorbremse nachgelassen bzw. ausgeschaltet wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Motorbremse für Kraftfahrzeuge mit einer in der Auspuffleitung des Fahrzeugmotors angeordneten Stellklappe, die um eine ihre Hauptfläche schneidende Drehachse schwenkbar ist, durch eine Rückstellfeder in der Öffnungsstellung gehalten und durch einen vom Bremspedal der Radbremsen gesteuerten Stromkreis geschlossen wird, ehe die Radbremsen wirksam werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei unmittelbarer Betätigung der abgefederten Stellklappe (f) durch eine vom Steuerstromkreis betätigte Magnetspule (α) die Drehachse der in der Auspuffleitung (q) angeordneten Stellklappe (i) derart außermittig angeordnet ist, daß in der Schließstellung der Klappe der Druck der Auspuffgase an derjenigen Seite der Drehachse der Stellklappe, an der die Strömungsrichtung der Auspuffgase mit der Öffnungsrichtung der Stellklappe übereinstimmt, auf eine größere Fläche wirkt als an der anderen Seite.

2. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der die Stellklappe (i) betätigenden Magnetspule (α) ein von der Lichtmaschine (r) des Fahrzeugmotors gesteuerter Relaisschalter (0) angeordnet ist, der den Stromkreis unterbricht und hierdurch die Motorbremse ausschaltet, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors einen bestimmten Wert unterschreitet.

Entgegengehaltene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 698 448, 693 828,
322185;

schweizerische Patentschrift Nr. 167 985;
USA.-Patentschrift Nr. 2 281 509;
Zeitschrift »Last-Auto und Omnibus«, Nr. 3 (1953), S. 107.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen