DE2542312B2

DE2542312B2 - Vorrichtung zum pneumatischen Bremsen und Wiederanlassen in Gegendrehrichtung für einen Dieselmotor

Info

Publication number: DE2542312B2
Application number: DE2542312A
Authority: DE
Inventors: Dirk Eaubonne Bastenhof; Alain Saint-Mande Devaux
Original assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt Saint-Denis (frankreich) Ste
Current assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt Saint-Denis (frankreich) Ste
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1975-09-23
Publication date: 1979-05-10
Also published as: GB1516523A; CH589792A5; PL115635B1; AU8481275A; NL7511332A; JPS5157346A; DK433675A; SE7510461L; JPS56614B2; YU239775A; DD120510A5; DE2542312A1; IT1050973B; US4038825A; FI752678A; NO753106L; FR2286290B1; ES441201A1; FI58539C; FI58539B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art.

Solche Vorrichtungen werden hauptsächlich an Schiffsmaschinen großer Leistungen, die starr mit dem Propeller gekoppelt sind, eingesetzt, weil speziell bei diesen Maschinen der Zeitpunkt vom Abstellen der Brennstoffversorgung bis zum Motorstillstand, der das Wiederanlassen in Gegenrichtung erlaubt, für Notmanöver, die beispielsweise eine Kollision verhindern sollen, zu lunge dauert Durch die Zwangsabbremsung des Motors wird die Zeit bis zum Wiederawlassen, wonach erst mit Motorkraft gebremst werden kann, erheblich verkürzt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 8 60 432 bekannt Diese bekannte Konstruklion steuert das Hauptanlaßventil, mit dem von der B^triebsstellung »Bremsen durch Umpumpen« auf die Betriebsstellung »Wiederanlassen mit Druckluft« umgeschaltet wird, durch eine motordrehzahlabhängige Druckmittelsteuerung, die bei Unterschreiten eines bestimmten Druckes das Hauptanlaßventil zum Wiederanlassen öffnet. Die Umschaltdrehzahl ist bei dieser bekannten Konstruktion so gelegt, daß sie unter allen Umständen ein sofortiges Wiederanlassen in Gegendrehrichtung ermöglicht Diese Drehzahl liegt daher sehr niedrig in unmittelbarer Nähe der Motordrehzahl 0, von der aus das sichere Wiederanlassen ohne große Druckluftverluste möglich ist.

Nachteilig bei diesjr bekannten Konstruktion ist die Tatsache, daß das hier verwendete Motorbremsverfahren mittels Umpumpens zwischen den Motorzylindern zwar bei höheren Drehzahlen sehr wirksam ist jedoch mit sinkender Drehzahl immer wirkungsloser wird und bereits deutlich vor Stillstand des Motors keinerlei Wirkung mehr zeigt Bei niedrigen Drehzahlen müßte also über einen größeren Drehzahlbereich die natürliehe Verlangsamung des Motors abgewartet werden, was insbesondere bei Schiffsmaschinen auf Schwierigkeiten stößt, da diese durch den in der alten Richtung weitergetrieben werden. Die geschilderte bekannte Konstruktion setzt zur Umgehung dieser Schwierigkeiten ein Abblasventil ein, das bei niedrigen Drehzahlen für eine Verbesserung der Bremswirkung sorgt. Dieses Abblasventil bringt jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich. Insbesondere bläst es ölnebel in die Umgebung ab und neigt zum Festsetzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Vermeidung die Umgebung verschmutzender und störempfindlicher Teile den Motor rascher abbremst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs I gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß bei höheren Drehzahlen wirkungsvollere Abbremsverfahren mittels Umpumpens nur bei diesen höheren Drehzahlen einzusetzen und bei niedrigeren Drehzahlen das dann wirkungsvollere Bremsverfahren durch den normalen Anlaßvorgang einzusetzen. Dieses Verfahren ist wiederum bei höheren Drehzahlen weniger wirkungsvoll, zeigt aber bei niedrigeren Drehzahlen eine gegen den Motorstillstand hin stark ansteigende Bremswirkung. Die beiden Verfahren ergänzen sich in vorteilhafter Weise und ergeben eine optimale Verzögerung des Motors. Es kann dabei insbesondere auch auf das mit Nachteilen behaftete Abblasventil verzichtet werden.

Das erfindungsgemäß unterhalb des bestimmten Drehzahlwertes, also im Bereich niedriger Drehzahlen,

verwendete Bremsverfahren, bei dem mit Gegenluft im normalen Aniaßverfahren gearbeitet wird, ist aus »MTZ«, 1954, S. 99 bekannt Dort ist angegeben, daß dieses Bremsverfahren zum Abbremsen aus voller Drehzahl ungünstig sei, da es hohe Druckluftmengen verbraucht Aus »Schiff und Hafen«, 1970, S. 228,229 ist bekannt, daß dieses Verfahren nur unterhalb einer bestimmten Drehzahl anwendbar ist Dieser Drehzahlwert läßt sich aus der DE-AS 12 21 491 entnehmen. Die erfindungsgemäße Kombination der beiden bekannten Vorschläge wird dagegen nirgends nahegelegt In »Schiff und Hafen«, 1970.S. 153 bis 158 werden mehrere Bremsverfahren, u. a. die beiden beim Erfindungsgegenstand angewandten Bremsverfahren, als alternativ anwendbare Bremsverfahren angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des pneumatischen Bremsmomentes des Motors von seiner Drehzahl für zwei zum Stand der Technik gehörende Vorschläge und für den erfindungsgemäßen Vorschlag,

F i g. 2 eine Darstellung einer Anlage zum pneumatischen Bremsen und Anlassen mit einem drehbaren Druckluftverteiler und

Fig.3 in größerer Darstellung einen Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig.2 durch eine abgewandelte Ausführungsform eines drehbaren Druckluftverteilers, in den direkt ein beim Erfindungsgegenstand anwendbares Ausblassteuerventil eingebaut ist.

In der Darstellung der Fig. 1, bei der das pneumatische Drehmoment CV auf der Ordinate und die momentane Drehzahl N des Motors auf der Abszisse aufgetragen ist, ist die Abhängigkeit des Bremsmomentes von der Drehzahl für einen bekannten Vorschlag zur pneumatischen Bremsung durch die Anlaßhauptdruckluft, die von dem Anlaßhauptventil geliefert wird, mit der Kurve A \ jranschaulicht. In dem Augenblick, in dem die Brennstoffeinspritzung in den Motor unterbrochen wird, dreht dieser sich mit seiner Leerlaufdrehzahl, nämlich z. B. mit einer Drehzahl von ungefähr 500 Umdrehungen/Minute, und vom Augenblick des Öffnens des Anlaßhauptventiles, d. h. vom Beginn der pneumatischen Bremsperiode durch die Anlaßhauptdruckluft, wirkt auf den Motor ein Bremsmoment ein, das kontinuierlich mit der fortschreitenden gleichzeitigen Verlangsamung des Motors (in dem Maße, in dem seine Drehzahl abnimmt) kleiner wird, bis es bei einer Drehzahl Λ/2 (kleiner als die normale Leerlaufdrehzahl) zu Null wi.d und sich gegebenenfalls umkehrt und negativ wird ( und dabei eine Beschleunigungsarbeit für den Motor entsprechend der Zone, die unterhalb der Abszissenachse liegt, erzeugt). Sich so umkehrend wird das Bremsmoment zu einem beschleunigenden Moment, das eventuell den Motor in die gleiche Drehrichtung treiben kann. Findet ein derartiges Wiederanlaufen in der ursprünglichen Drehrichtung nicht statt, verlangsamt sich der Motor weiterhin, und das negative Bremsmoment sinkt, nach dem es auf einen maximalen Werf angewachsen ist, ab. bis es bei der Drehzahl N\ (kleiner als die Drehzahl N₂) tu Null wird und sich umkehrt, dabei positiv wird und wieder größer zu werden beginnt (ntst der wachsenden Bremsung des Motors).

Die Kurve öder Darstellung der Fig. 1 veranschaulicht den zweiten Vorschlag zur pneumatischen Bremsung, bei dem die Anlaßventile ständig offen gehalten werden und das Hauptanlaßventil ständig während der gesamten Dauer der Bremsphase geschlossen ist. Man stellt fest, daß zu Beginn der Bremsperiode das erhaltene Bremsmoment Q größer ist als bei den vorherigen Verfahren (Kurve A). Mit der Verlangsamung des Motors nimmt dieses Bremsmoment mit der Drehzahl kontinuierlich und regelmäßig ab, und diese gleichmäßig fallende Kurve B schneidet die Kurve A in

κι einem Schnittpunkt C₂, dem eine Drehzahl /Vo des Motors (kleiner als N2 und Ni) entspricht Danach trifft die Kurve B auf die Abszisse, bevor die Drehzahl Null wird, so daß die Bremsung aufhört bevor der Motor zum Stillstand kommt

ii Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Kombination der zwei genannten bekannten Verfahren, wobei nacheinander und zum Teil zunächst das zweite und danach das erste Verfahren angewendet wird. Zu diesem Zweck hält man die Anlaßventile an den

2» Zylindern offen und das Hauptanlaßvitil geschlosssen, um zunächst nach dem genannten ^«feiten Verfahren gemäß dem Kurvenstück Q, C2 aer Kurve B (gleichmäßig fallend) den Motor bis zu der niedrigen Drehzahl N₀ zu bremsen. Dieses Offenhalten der

2^r> Anlaßventile erhält man dadurch, daß man lediglich ihre Ausblasieitung am Druckluftverteiler schließt wodurch die normale zyklische, periodische Steuerung der Anlaßventile durch den Verteiler unterbrochen wird. Wenn der Motor bis zu der Drehzahl /V₀ verlangsamt

in worden ist setzt man die normale zyklische, periodische Steuerung der Anlaßventile wieder in Tätigkeit und öffnet das Anlaßhauptventil, so daß die Bremsung jetzt nach dem ersten Verfahren entsprechend dem gleichmäßig wachsenden Kurvenstück C2, Cy der Kurve A

)ί vonstattengeht Diese Bremsung ist unterhalb der Drehzahl /Vo merklich kraftvoller als die, die man gemäß der Kurve B erhält Die F i g. I zeigt auf diese Weise deutlich, daß die Bremsung gemäß der Kurve B wirksamer ist als die Bremsung gemäß der Kurve A, solange die Drehzahl des Motors größer ist als die kritirnhe Drehzahl /Vo, wohingegen unterhalb dieses Wertes die Bremsung gemäß der Kurve A wirksamer wird als die Bremsung gemäß der Kurve B.
Die F i g. 2 stellt schematisch die Vorrichtung zur

i) Ausführung der Erfindung dar. Das pneumatische Anlaßsystem umfaßt einen Behälter 1 für Druckluft, die unter einem Anfangsdruck von z. B. 30 Bar steht (der bis zu 6 Bar während des Betriebes nach wiederholtem Gebrauch absinken kann). Dieser Behälter ist durch

',11 einen Absperrschieber 2 über eine Leitung 3 mit dem Eingang 4 des Hauptanlaßventiles 5 mit pneumatischer Steuerung und/oder mechanischer Steuerung von HanJ verbunden. Der Ausgang 6 dieses Hauptanlaßventiles 5 ist parallel durch eine Leitung 7 mit den jeweiligen ; Eingängen 8 der verschiedenen Anlaßventih 9 verbunden, von denen jeweils eines in dem Zylinderkopf 10 eines entsprechenden Zylinders 11 des Motors eingebaut ist und von denen drei in der Abbildung dargestellt sind. Die pneumatische Steuerung zur öffnung jedes

Mi Anlaßventiles 9 erfolgt über eine Leitung 12, die mit der entsprechenden Ausgangsöffnung 13 eines Druckluftverteilers 14 verbunden ist, dessen Drucklufteingang 15 durch eine Zweigleitung 16 über einen Schieber 17, der z. B. elektromagnetisch steuerbar ist, mit der Leitung 3

·'"' (und damit mit dem bzhälter I) in einen Anschlußpunkt 18 verbunden ist, der zwischen dem Schieber 2 und dem Hauptanlaßventil 5 (folglich stromaufwärts von diesem Ventil) liegt.

Der Verteiler 14 ist vorteilhafterweise, jedoch nicht notwendigerweise ein Drehverteiler, z. B. der in der DE-AS 21 03 069 dargestellten und beschriebenen Art. Dieser Drehverteiler umfaßt im wesentlichen eine sich drehende Verteilerscheibe 19, die koaxial auf einer Welle 20 angebracht ist, sich in dem den Stator 21 des Verteilers bildenden Körper dreht und durch eine Nockenwelle des Motors angetrieben wird. Die Scheibe 19 dreht sich auf diese Weise in einem Hohlraum 22 des Körpers 21 unter gleichzeitiger Anlage an einer Fläche 23, die z. B. eine hochglanzpolierte Spiegelfläche bildet, in gleitender, dichter Druckberührung an einer entsprechenden ebenen inneren fläche 24 des Körpers 21. Die Verteilung der Druckluft in dem Körper 21 zur Speisung der verschiedenen Anlaßventile wird durch Speiscleitungfin 25 gewährleistet, deren Anzahl gleich der der Zylinder des Motors ist. die mit Anlaßventilcn versehen cinrt Oir

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ηιιΠ,ρη 3 m dem der Bohrungen 26, so daß die Bohrung 31 bei Drehung der Scheibe 19 genau mit jeder der aufeinanderfolgenden Bohrungen 26 Duchten kann. Die Bogenlänge der Ausnehmung 32 auf ihrem mittleren Umfangsbogen entspricht dem Winkelabstand zweier aufeinanderfolgender Bohrungen 26 und ist somit auf diesem Umfangsbogen kleiner als der Abstand ihrer Zentren, jedoch größer als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Bohrungen 26, d. h. der Bogenlänge des vollflächigen Bereiches, der diese trennt. Die Ausnehmung 32 kann daher zwei aufeinanderfolgende Bohrungen 26 gleichzeitig teilweise überdecken, so daß die Speisung einer Bohrung 26 beginnt, bevor die Ausnehmung 32 die unmittelbar in der Drehrichtung der Scheibe vorangehende Bohrung 26 verläßt. Dadurch wird die Kontinuität der Druckluftverteilung beim Obergang von einem Zylinder zum nächsten zu cnpKpnHpn 7vhnHpr crpu/ährlpictpf wrtKpi im vnrlipapn-

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Körper 21 vorzugsweise durch Bohrungen oder Rohre 13 aus, die sich im wesentlichen radial erstrecken und von denen jedes über eine genannte Rohrleitung 12 mit dem Anlaßventil 9 eines bestimmten Zylinders 11 des Motors verbunden ist. Jede Leitung 25 besitzt vorteilhafterweise einen im wesentlichen geradlinigen Bereich, dessen Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Drehachse der beweglichen Einheit 19, 20 verläuft und die in die Stirnfläche 24 des Körpers 21 durch eine Bohrung 26 ausmündet. Alle Öffnungen 26 sind vorteilhafterweise in gleichen Abständen von der Drehachse 20 und in gleichen Winkelabständen voneinander auf einer zur Drehachse konzentrischen Umfangslinie angeordnet. Die Speiseleitungen 25 dienen auch zum Steuerdruckluftausblasen der einzelnen Zylinder zur pneumatischen Steuerung der Anlaßventile 9. Zu diesem Zweck sind vorteilhafterweise mehrere Ausblasleitungen 27 vorgesehen, die seitlich außen am Körper 21 durch vorzugsweise im wesentlichen radiale öffnungen 28 ausmünden. Jede Ausblasleitung 27 weist vorteilhafterweise auch einen im wesentlichen sich in Längsrichtung geradlinig erstrekkenden Bereich auf. der im wesentlichen parallel zur Drehachse der sich drehenden Einheit 19, 20 verläuft und durch eine entsprechende öffnung 29 in eine kreisförmige Nut oder Kehle 30 mündet, die einen Kanal bildet, der konzentrisch zur Drehachse 20 verläuft und in der Stirnfläche 24 des Körpers 21 offen ist, so daß alle Öffnungen 29 durch diesen ringförmigen gemeinsamen Kanal miteinander verbunden werden. In der Fig. 2 sind nur zwei Speiseleitungen 25 und eine einzige Ausblasleitimg 27 dargestellt. Ihre Anzahl kann jedoch größer als die in der Abbildung dargestellte sein. Die Verteilerscheibe 19 wird parallel zur Drehachse 20 von einer Durchströmbohrung 31 für Druckluft durchdrungen, die auf einer Seite (der Stirnfläche 24 des Körpers entgegengesetzt) in den ringförmigen Raum 22 und auf der anderen Seite am Boden einer Ausnehmung 32 in Form einer bogenförmigen Nut ausmündet, die konzentrisch zur Welle 20 verläuft und in die Fläche 23 der Scheibe 19 eingearbeitet ist, so daß sie sich zu dieser Fläche öffnet Diese Ausnehmung 32 hat folglich annähernd die Form eines Mondes mit gerundeten Enden oder einer Bohne, dessen bzw. deren radiale Breite gleich dem Durchmesser der Bohrung 31 ist und dessen bzw. deren mittlere Umfangsbogenlinie durch das Zentrum der Bohrung 31 verläuft Diese Bohrung 31 besitzt den gleichen Durchmesser wie die Bohrungen 26, und der radiale Abstand vom Zentrum der Bohrung 31 zur geometrischen Drehachse der Welle 20 ist gleich

den Beispiel jedes Mal ein einziger Zylinder gespeist wird.

In der Fläche 23 der Scheibe 19 ist ferner eine bogenförmige Nut 33 mit vollem Boden ausgehöhlt, die sich zur fläche 23 hin öffnet und im wesentlichen symmetrisch zu einer Geraden ist, die durch die Drehachse der Scheibe 19 und den Mittelpunkt der Bohrung 31 verlauf!, und dabei im wesentlichen diametral "for Ausnehmung 32 (ebenfalls symmetrisch zur genannten Geraden) gegenüberliegt. Diese Nut 33 verläuft konzentrisch zur Drehachse der Scheibe 19, und der Mittclradius ihres Umfangsbogens ist gleich dem Abstand des Zentrums jeder Bohrung 26 von der genannten Drehachse. Die radiale Breite dieser Nut 33 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser jeder Bohrungen 26, und ihre Umfangslänge auf ihrer Mittellinie ^;st ausreichend groß, damit, wenn die öffnung 31 sich gegenüber einer öffnung 26 befindet, die anderen ölfnungen 26 alle der Nut 33 gegenüberliegen, so daß sie gemeinsam mit dieser in Verbindung stehen. An jedem F.nde der Nut 33 ist diese seitlich in radialer Richtung nach innen wenigstens annähernd in Form einer halbkreisförmigen Ausnehmung ausgespart, deren Radius im wesentlichen gleich dem jeder Bohrung 29 oder der radialen Breite des ringförmigen Kanales 30 ist. Diese zwei Aussparungen liegen symmetrisch zur Achse, die durch das Drehzentrum der Scheibe 16 und durch das Zentrum der Bohrung 31 verläuft, und der Umfang, der durch die Krümmungsmitflpunkte der zwei Aussparungen verläuft, ist konzentrisch zur Drehachse 20 und hat einen Radius, der wenigstens gleich dem mittleren Radius des Kanales 30 oder d.m radialen Abstand des Mittelpunktes jeder Bohrung 29 von dieser Drehachse ist Auf diese Weise steht die Nut 33 ständig über die genannten Aussparungen mit dem ringförmigen Kanal 30 des Körpers und damit mit dessen Ausblasöffnungen 29 in Verbindung, ganz gleich, welche Winkelstellung die Scheibe 19 einnimmt Die Umfangslänge der bogenförmigen Nut 33 ist so gewählt, daß, wenn die Bohrung 31 der Scheibe sich gegenüber einer Bohrung 26 des Körpers 21 befindet, alle anderen Bohrungen 26 mit den Auslaß- oder Ausblasöffnungen zur umgehenden Luft über die Nut 33, die genannten Aussparungen, den Kanal 30 und die entsprechenden Öffnungen 29 in Verbindung stehen. Wenn die Ausnehmung 32 zwei aufeinanderfolgende Bohrungen 26 überlappt oder überdeckt, um die Kontinuität der Speisung mit Druckluft von einem gespeisten Zylinder zum folgenden zu speisenden Zylinder zu gewährleisten, stehen die zwei Bohrungen 26 nicht mit der Nut 33 und

folglich nicht mit dem Auslaß in Verbindung. In der F i g. 2 ist eine d°r Leitungen 25 (die untere Leitung in der Abbildung) als mit der Ausblasnut 33 der Drehscheibe und damit mit dem ringförmigen Kanal 30 des Körpers 21 und mit wenigstens einer Ausblasleitung 27 in Verbindung stehend dargestellt, während eine andere Leitung 25 (die in der Figur obere Leitung) als mit der die Scheibe durchlaufenden Bohrung 31 in Verbindung stehend dargestellt ist. Die Bohrung IS des Körpers des Verteilers, an die die Druckluftzuführleitung 16 angeschlossen ist, mündet in den Hohlraum 22 des Körpers 21 des Verteilers auf der Seite der Scheibe 19, die der Stirnfläche 24 des Körpers entgegengesetzt ist.

Hei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind alle Ausblasöffnungen 28 des Verteilers 14 mit einer einzigen AusblasleiUine 34 verbunden, die mit einem Schieber 35 versehen ist, der z. B. von einem zentralen Steuerstand aus elektromagnetisch ferngesteuert wird.

Die F i g. 3 stellt eine abgewandelte Ausführungsform des Systemes zur selektiven Steuerung der öffnung und Schließung der Ausblasleitungen für einen drehbaren Verteiler 14 dar, bei der alle Ausblaswege im Verteilerkörper 21 radial nach außen durch jeweils entsprechende seitliche Bohrungen 28 ausmünden, die auf derselben koaxial zum Verteilerkörper verlaufenden Umfangslinie liegen. Bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Absperrschieber der AusHasbohrungen ein ringförmiges Absperrorgan 36, das einen drehbaren Hahn bildet, der in dem Körper 21 des Verteilers 14 abgedichtet drehbar auf den Ausblasbohrungen 28 angebracht ist und diese überdeckt, damit sie sich bei einer selektiv gesteuerten Winkelbewegung des Hahnes 36 gleichzeitig je nach der Drehrichtung öffnen oder schließen. Der Hahn 36 ist mit drei radialen Löchern 37 versehen, deren Anzahl gleich der dtr Ausblasöffnungen 28 ist und die in Winkelabständen angeordnet sind, die den Winkelabständen der Bohrungen 28 entsprechen, so daß bei der Öffnungsstellung des Hahnes 36 die radialen Löcher 37 mit den Ausblasbohrungen 28 Duchten, wohingegen im geöffneten Zustand der Hahn 36 die Ausblasöffnungen 28 dichtend versperrt Bei der in der DE-AS 21 03 069 dargestellten und beschriebenen Ausführungsart münden die jeweiligen radialen Bereiche der Ausb'as'eitungen 27 vorteilhafterweise mit ihren jeweiligen Endöffnungen 28 in eine gemeinsame umlaufende Nut, die einen kreisförmigen Auslaßkanal bildet, der zum Beispiel im wesentlichen konzentrisch zum zylindrischen Körper 21 des Verteilers 14 liegt, nach außen geöffnet ist und dadurch die verschiedenen Ausbiasbohrungen 28 in gegenseitige Verbindung bringt. Der Drehhahn 36 besteht in diesem Fall aus einer ringförmigen Krone, die in diese umlaufende Kehle eingesetzt und drehbar mit dichtender Gleitberührung angebracht ist Zur abwechselnden Steuerung seiner Drehbewegung trägt der Hahn 36 vorteilhafterweise einen Bügel 38 oder dgl, an dem (kinematisch vereinbar mit der Drehbewegung des Hahnes, z. B. mit Hilfe eines Systemes mit einer Gleitführung oder einem länglichen Fenster) ein Steuerarm 39 angelenkt ist, der direkt oder durch Zwischenschaltung einer Übertragungsvorrichtung mit einem zugehörigen nicht dargestellten SieuerservoiTiOtor verbünden ist, wie z. B. einem Hydraulikzylinder mit unter Druck stehendem Medium, insbesondere vom Typ mit geradliniger Bewegung mit einem Zylinder und einem Kolben, vorteilhafterweise mit Doppelwirkung oder mit Umkehrwirkung. Dieser Servomotor wird vorteilhafterweise durch Fernsteuerung von der Bedienungsperson von der genannten zentralen Steuerstelle aus betätigt.
Jedes Anlaßventil 9 an einem Zylinder des Motors besitzt in an sich bekannter Weise das Absperrelement, z. B. in Form eines Tellerventiles 40, das sich bei seiner Bewegung zum Inneren des zugehörenden Zylinders 11 hin öffnet und durch Anlage seines Tellers an einem Ventilsitz 41 am Ventilgehäuse 42 infolge der Umkehr

to oder des Rücklaufes des Ventiles 40 geschlossen wird. Die Zuführleitung 7 für die Anlaßluft mündet durch die seitliche Bohrung 8 in die Kammer 43 des Ventilgehäuses 42, das mit dem Inneren des Zylinders 11 in Verbindung steht oder von diesem getrennt ist, je nachdem, ob das Absperrelement 40 geöffnet oder geschlossen ist. Der Ventilschaft des Ventils 40 ist nach oben verlängert und läuft in einen Kolben 44 aus, der in dichtender Weise in einer zylindrischen Kammer 45 gleitet, die eine obere Verlängerung und einen Bestandteil des Ventilgehäuses 42 bildet und mit dem Kolben 44 einen einfach wirkenden Steuerzylinder für das Ventil 9 darstellt. Im Boden der Kammer 45 dieses eingebauten Zylinders mündet die Leitung 12 zur Speisung mit Steuerdruckluft durch die Eingangsbohrung 46. Eine entgegenwirkende Rückstellfeder 47, z. B. in Form einer Schraubendruckfeder, umgibt koaxial die Ventilstange und stützt sich dabei mit ihrem unteren Ende auf einem inneren ringförmigen Rand 48 des Ventilgehäuses ab, der von der Ventilstange gleitend durchlaufen wird. Sie liegt andererseits mit ihrem entgegengesetzten Ende auf der benachbarten Fläche des Kolbens 44 an, die auf der Seite der Ventilstange liegt, so daß sie bei fehlendem Steuerdruck selbsttätig das Ventil 40 in seine Verschlußstellung drückt (also bei Verbindung der Kammer 45 mit der Abblasvorrichtung oder dem Ablaß über die Leitung 12, die Ausblasleitung 27 des Verteilers 14 und den sich im geöffneten Zustand befindenden Schieber 35 oder 36). Das Aufbauprinzip des Anlaßventiles 9 ist nur beispielsweise beschrieben und ist nicht auf die dargestellte Ausführungsart beschränkt, da zahlreiche andere Aufbauarten ebenfalls möglich sind.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung beim Bremsen eines zunächst vorwärtslaufenden Dieselmotors und beim Wiederanlassen in umgekehrter oder Rücklaufrichtung ist die folgende: Nachdem die Brennstoffspeisung unterbrochen worden und jede Nockenwelle versetzt worden ist, um sie von der anfänglichen Vorlaufstellung in die Rücklaufstellung zu bringen,

so u, obei das Hauptanlaßventil 5 als geschlossen vorausgesetzt wird, bewirkt der Bedienungsmann die öffnung des Absperrventiles oder Schiebers 2 und des Schiebers 17 mit zum Beispiel elekromagnetischer Steuerung durch Fernsteuerung von seinem zentralen Steuerstand aus, um den Verteiler 14 mit Druckluft zu speisen. Er bewirkt ebenfalls die Schließung des getrennten Schützes, Schiebers oder Ventils 35, das z. B. ebenfalls mit elekromagnetischer Fernsteuerung versehen ist, oder des Schützes oder Ventiles 36, das in den Verteiler 14 eingebaut ist und zum Beispiel elektropneumatisch fernsteuerbar ist, um das Ausblasen der Kammern 45 aller Anlaßventile 9 an den Zylindern zu blockieren. Alle Kammern 45 werden daher mit Steuerdruckluft gespeist und ständig unter Druck gehalten, se daß jeder Kolben 44 und das zugeordnete Ventil 40, das mit diesem fest verbunden ist, nach unten unter Überwindung der Kraft der entgegengerichteten Rückstellfeder 47 in ihre Stellung dauernder Öffnung gestoßen werden. In der

Abbildung 2 ist das obere Anlaßventil in geöffneter Stellung dargestellt, während die anderen Ventile in geschlossener Stellung gezeigt sind.

Dank der Blockierung aller Anlaßventile in ihrer geöffneten Stellung wird die normale zyklische, periodische Steuerung dieser Anlaßventile durch den Verteiler 14 vorläufig für eine Zeit lang neutralisiert, so daß der Motor auf diese Weise pneumatisch gebremst und fortschreitend »on seiner normalen Leerlaufdrehzahl aus verlangsamt wird. Wenn die Drehzahl des Motors durch diese Bremsung bis zu dem genannten kritischen Wert W₀ (in der Fig. I dargestellt) abgesunken ist. öffnet die Bedienungsperson den Schütz 35 (oder 36), um die normale Steuerung der Anlaßventile durch den Verteiler 14 wieder in Tätigkeit zu setzen, und öffnet damit auch das Hauptanlaßventil 5, so daß die Zylinder des Motors mit Anlaßdruckluft versorgt

werden, den den Motor bis zu seinem vollständigen Stillstand weiter abbremst und ihn in entgegengesetzter Richtung oder Rückwärtslaufrichtung wiederantreibt.

Das Hauptanlaßventil 5 und die Schütze 35 und 36 sind vorteilhafterweise durch ein automatisches Servosteuersystem einem Gerät zur Erkennung der Drehzahl des Motors unterworfen, durch das das Hauptanlaßventil 5 und der Schütz 35 oder 36 in der Verschlußstellung blockiert gehalten werden, bis der Motor bis zu der Drehzahl Λ/ο verlangsamt ist, und anschließend freigegeben werden, damit ihr öffnen möglich wird. Wenn der Motor pneumatisch in entgegengesetzter Richtung wiederangelaufen ist, bewirkt die Bedienungsperson seine Speisung oder Brennstoffeinspritzung, um den Wiederanlauf zu ermöglichen, und schließt danach das Hauptanlaßventil 5 sowie die Schütze 2 und 17.

Hierzu 1 Rjntt y.eirhniinoen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum pneumatischen Bremsen und Wiederanlassen in Gegendrehrichtung für einen Dieselmotor, mit einem Druckluftanlaßsystem, das ein Hauptanlaßventil umfaßt, das zur Speisung der Motorzylinder mit Druckluft über deren Anlaßventile dient und mit einer Druckluftquelle verbunden ist, die ihrerseits über einen Trennschieber mit einem Steuerdruckluftverteiler in Verbindung steht der von einer Motornockenwelle angetrieben wird, um abwechselnd in bestimmter Reihenfolge einfachwirkende pneumatische Steuerzylinder zum öffnen der Anlaßventile gegen Rückstellkraft zu speisen und zu entleeren, wobei der Trennschieber bei gleichzeitigem Geschlossenhalten des Hauptanlaßventils während einer Verlangsamungsperiode des Motors geöffnet wird und über eine Steuereinrichtung die Druckbeaufschlagung aller Steuerzylinder im Sinn eines ein Umpumpen der Motorzylinderinhalte zulassenden dauernden Offenhaltens der Anlaßventile erfolgt, solang die Motordrehzahl noch über einen bestimmten Wert liegt, und nach Erreichen dieses Wertes das Hauptanlaßventil geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß während dieser Verlangsamungsperiode (C\ bis C?) eine Verbindung aller Steuerzylinder (45) mit der Atmosphäre gesperrt ist und daß der bestimmte Drehzahlwert (TV₀) derart oberhalb dem Motorstillstand liegt, daß bei Unterschreiten des Wertes die Bremsung durch Anlaßdruckluft (A) wirksamer wird als die Bremsung durch Umpumpen (B).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Steuerzylinder (45) mit der Atmosphäre durch ein Absperrventil oder einen Schieber (35,36) beherrscht ist, das bzw. der in jeder Ausblasleitung (28) des Steuerdruckverteilers (14) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Steuerzylinder (45) mit der Atmosphäre durch einen Sperrschieber (35) beherrscht ist, der in eine einzige Ausblasleitung eingebaut ist, in die alle Ausblaswege des Verteilers (14) einmünden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch automatische Mittel zur Steuerung des Hauptanlaßventils (5) und gegebenenfalls jedes genannten Sperrschiebers oder -ventiles (35, 36), wobei die genannten Mittel einem Organ zur Bestimmung der Motordrehzahl untergeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit einem drehbaren Verteiler dessen Ausblaswege im Verteilerkörper radial nach außen jeweils durch entsprechende seitliche Öffnungen ausmünden, die auf ein und derselben koaxial zum Körper des Verteilers verlaufenden Umfangslinie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (35) ein ringförmiges Sperrorgan besitzt, das einen drehbaren Hahn (36) bildet, der mit dichtender Anlage in dem Körper (21) des Verteilers (14) vor den Öffnungen (28) drehbar gelagert ist, damit diese gleichzeitig bei einer selektiv gesteuerten Winkelbewegung des Hahnes (36) je nach der Drehrichtung geöffnet oder geschlossen werden.