DE19651499A1 - Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Eine Motorbremsvorrichtung dieser Art ist aus der DE 35 29 767 A1 bekannt. Das Absperrglied ist dabei als Abgasklappe ausgebildet, die für den Motorbremsbetrieb die Abgasleitung so abschließt, daß sich in Strömungs­ richtung vor der Abgasklappe ein Staudruck aufbaut. Im Auslaßtakt der Brennkraftmaschine müssen dann die Kol­ ben eine entsprechende Verschiebearbeit gegen diesen Staudruck leisten und werden damit gebremst. Im Nor­ malbetrieb befindet sich die Abgasklappe in Offenstel­ lung. Dabei liegt zwar die Absperrfläche in Längsrich­ tung, aber sie befindet sich trotzdem noch im Strö­ mungsweg und verkleinert damit den Querschnitt der Abgasleitung. Darüber hinaus bilden die Vorderkanten Ansatzmöglichkeiten zur Ablagerung, wodurch es beim nachfolgenden Schließen zu Dichtheitsproblemen kommen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Motorbremsvorrichtung der eingangs er­ wähnten Art zu schaffen, welche im Motorbremsbetrieb annähernd dicht schließt und in geöffnetem Zustand den Querschnitt der Abgasleitung nicht verkleinert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Absperr­ gliedes mit der Durchgangsbohrung wird erreicht, daß in Offenstellung keine Teile in den Strömungsweg ragen und diesen damit behindern können. Die erforderliche Abdichtung wird durch die Mantelflächen der Kugel­ schichten erreicht, die entsprechend mit dem Kugel­ formbereich des Lagergehäuses zusammenarbeiten. Prak­ tisch weist das Absperrglied ringförmige Bereiche an der Einlaß- und der Auslaßöffnung auf, die außenseitig kugelförmig bearbeitet sind bzw. eine Kugelscheibe (Kugelschicht) darstellen. In dem Bereich zwischen den Mantelflächen kann das Absperrglied auf seiner Außen­ seite beliebig ausgestaltet sein. Der freie Strömungs­ querschnitt durch die Durchgangsbohrung dient auch der Senkung des Kraftstoffverbrauchs dadurch, daß der Ab­ gasgegendruck gesenkt wird.

Im Unterschied zu einem bekannten Kugelventil, wobei eine innere Kugel als Absperrglied in einer äußeren Kugel geführt und gleichzeitig auch abgedichtet wird, ist bei dem erfindungsgemäßen Ventil keine Kugelfüh­ rung, sondern eine Lagerung vorgesehen, wie bei einem Klappenventil. Darüber hinaus sind die Dichtungen be­ rührungslos, denn andernfalls würde die Funktionsfä­ higkeit der Absperreinrichtung beeinträchtigt sein.

Die Mantelflächen der Kugelschichten am Absperrglied dienen erfindungsgemäß auch nicht zur Führung des Ab­ sperrgliedes, sondern lediglich zur Abdichtung.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Absperreinrichtung einer Motorbremsvorrichtung in geöffneter Stellung,

Fig. 2 die Abgasabsperreinrichtung nach der Fig. 1 in geschlossener Stellung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Da die in der Zeichnung dargestellte Motorbremsvor­ richtung grundsätzlich von bekannter Bauart ist, wird nachfolgend nur auf die Abgasabsperreinrichtung näher eingegangen. Die Abgasabsperreinrichtung kann hinter einer Abgasturbine (nicht dargestellt) angeordnet sein. Damit ersetzt sie einen Diffusor mit dem Zweck die Strömungsverluste aufgrund des kleineren Turbinen­ querschnittes nicht zu groß werden zu lassen.

Die Absperreinrichtung weist ein Lagergehäuse 1 auf, das aus zwei Lagerteilen 1a und 1b besteht, die auf beliebige Weise durch eine Schraubverbindung miteinan­ der verbunden sind. Das Lagergehäuse 1 ist in eine gestrichelt dargestellte Abgasleitung 2 eingesetzt.

Die beiden Lagergehäuseteile 1a und 1b sind sowohl auf der Außenseite als auch der Innenumfangswand 3 wenig­ stens teilweise einer Kugelform nachgebildet. Im Inne­ ren des Lagergehäuses 1 ist ein Absperrglied 4 in Rohrform angeordnet. Das Absperrglied besitzt eine Durchgangsbohrung 5 mit einer Einlaßöffnung 6 und Aus­ laßöffnung 7. Die Abgase strömen in Pfeilrichtung in das Lagergehäuse 1 und in die Durchgangsbohrung 5 des Absperrgliedes 4 ein. Wie ersichtlich, sind die Über­ gänge fließend, wobei sich sowohl die Bohrung in dem Lagergehäuse 1 als auch die Durchgangsbohrung 5 in dem Absperrglied 4 in Abgasströmrichtung kontinuierlich erweitern, wodurch sich die Diffusorform ergibt. Selbstverständlich kann die Durchgangsbohrung 5 im Rahmen der Erfindung auch zylindrisch sein.

Im Bereich der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 7 ist das Absperrglied 4 am Außenumfang mit Mantelflä­ chen 8 und 9 einer Kugelschicht versehen. Die Durch­ messer der Mantelflächen 8 und 9 sind so gewählt, daß sie in Form von berührungslosen Dichtungen mit den Kugelumfangsbereichen der Innenumfangswand 3 des La­ gergehäuses 1 zusammenwirken. Die berührungslosen Dichtungen 10 sind in den Figuren nur prinzipmäßig dargestellt. In der Praxis kann man diese als Laby­ rinthdichtungen ausbilden, wobei hierzu entsprechend in einem der miteinander zusammenwirkenden Teile die Kugelform entsprechend durch Einschnitte oder Spalte unterbrochen sein kann, um ein Labyrinth zu bilden.

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Absperrglied 4 seitlich über sich gegenüberliegende Lagerzapfen 11 in dem Lagergehäuse 1 gelagert ist. Um an den Abdicht­ stellen eine entsprechende Abdichtung bei der Verdre­ hung aus der geöffneten Stellung gemäß Fig. 1 in die geschlossene bzw. Absperrstellung gemäß Fig. 2 einzu­ halten, ist die Drehachse 12 der Lagerzapfen 11 so angeordnet, daß sich die Mantelflächen 8 und 9 zur berührungslosen Abdichtung auf dem steilen Kugelradius befinden. Wegen der unterschiedlich großen Durchmesser von Einlaßöffnung 6 und Auslaßöffnung 7 sind die Ab­ stände der beiden Öffnungen 6 bzw. 7 zur Drehachse 12 jedoch unterschiedlich. Für die Verschwenkung des Ab­ sperrgliedes 4 aus der geöffneten Stellung in die ge­ schlossene Stellung und umgekehrt ist eine bezüglich ihrer Funktionsweise nicht näher dargestellte Stel­ leinrichtung 14 vorgesehen, die an einem der beiden Lagerzapfen 11 angreift. Aus Fig. 3 ist weiterhin auch ersichtlich, daß in bekannter Weise die Absperrein­ richtung durch eine Bypassleitung 15 umgangen werden kann.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, entspre­ chen die Durchmesser der Durchgangsbohrung 5 im Be­ reich der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 7 den Durchflußdurchmessern des Lagergehäuses 1 in diesem Bereich, so daß sich in der geöffneten Stellung nach Fig. 1 eine hindernisfreie Abgasströmung ergibt. Durch eine Verstellung der Stelleinrichtung 14 wird bei ei­ ner Drehung um 90° das Absperrglied 4 aus seiner ge­ öffneten in die geschlossene Stellung und umgekehrt gebracht.

Um eine genau zentrierte Lage des Absperrgliedes 4 und eine entsprechend präzise Abdichtung zu erreichen, werden die beiden Lagergehäuseteile 1a und 1b bei der Herstellung zuerst miteinander verschraubt. Anschlie­ ßend werden Lagerbohrungen in die beiden Lagergehäuse­ teile 1a und 1b eingebracht, eventuell entsprechend noch bearbeitet, wonach die beiden Lagergehäuseteile 1a und 1b wieder getrennt werden. Anschließend werden die beiden Lagerzapfen 11 mit darübergeschobenen La­ gerbuchsen 16 in die beiden auf diese Weise herge­ stellten Lagerbohrungen in dem Lagergehäuse 1 einge­ legt, wonach die beiden Lagergehäuseteile 1a und 1b wieder miteinander verschraubt werden. Die beiden La­ gerbuchsen dienen zum einen dazu eine Leichtgängigkeit für die Verstellung sicherzustellen und zum anderen wird durch sie das Absperrglied axial fixiert. Hierzu liegen die beiden Lagerbuchsen 16 axial jeweils zwi­ schen einem Anschlag 17 des Lagerzapfens 11 und einem Anschlag 18 im Lagergehäuse 1a bzw. 1b.

Claims (8)

1. Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer in einer Abgasleitung angeordneten Ab­ gasabsperreinrichtung mit einem Absperrglied, das über sich gegenüberliegende Lagerzapfen in einem Lagergehäuse drehbar gelagert ist, wobei das Ab­ sperrglied im Motorbremsbetrieb über eine Stell­ einrichtung in eine die Abgasleitung sperrende Stellung drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.1 das Lagergehäuse (1) mit einer Innenumfangs­ wand (3) versehen ist, die wenigstens teil­ weise eine Kugelform aufweist,
• 1.2 in dem Lagergehäuseinneren das Absperrglied (4) mit einer Durchgangsbohrung (5), die in Offenstellung in Abgasströmrichtung verläuft, angeordnet ist,
• 1.3 das Absperrglied (4) im Bereich der Einlaß- und der Auslaßöffnung (6, 7) der Durchgangs­ bohrung (5) am Außenumfang wenigstens annä­ hernd mit Mantelflächen (8, 9) einer Kugel­ schicht versehen ist, und
• 1.4 zwischen den Mantelflächen (8, 9) und dem Ku­ gelformbereich des Lagergehäuses (1) berüh­ rungslose Dichtungen (10) angeordnet sind.

2. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Durchgangsbohrung (5) in dem Absperrglied (4) wenigstens annähernd den Durch­ flußdurchmesser in dem Lagergehäuse (1) oder der Abgasleitung im Bereich der Einlaß- und der Aus­ laßöffnung (6, 7) in der Durchgangsbohrung (5) ent­ spricht.

3. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1) im Bereich der Lagerzapfen (11) zweigeteilt ist.

4. Motorbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (4), im Bereich zwischen den Man­ telflächen (8, 9) wenigstens annähernd eine Rohr­ form aufweist.

5. Motorbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgangsbohrung (5) in dem Absperrglied (4) zwischen der Einlaßöffnung (6) und der Auslaß­ öffnung (7) kontinuierlich erweitert.

6. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1) mit der Durchgangsbohrung (5) des Absperrgliedes (4) eine Diffusorform aufweist.

7. Motorbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen (11) durch Lagerbuchsen (16) axial fixiert sind.

8. Motorbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Dichtung als Labyrinthdichtung (10) ausgebildet ist.