DE2625095C2

DE2625095C2 - Steuerung für Motor-Auspuffbremsen

Info

Publication number: DE2625095C2
Application number: DE19762625095
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Eckardt; Wolfgang Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Fuhrmann; Adolf 3301 Watenbüttel Schmidt
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE2625095A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Molor-Auspuffbremsen für Dieselmotoren, mit wenig·- stens einer Bremsklappe, die über ein mit ihrer Schwenkachse in Verbindung stehendes Gestänge und einem pneumatischen Stellzylinder mit dem Bremspedal verbunden ist und durch die Kraft einer auf den Kolben des Stellzylinders einwirkenden Feder in ihrer wirkungslosen Stellung gehalten wird, und die durch Betätigen des Bremspedals und damit Beaufschlagung des Kolbens mit Druckluft entgegen der Kraft der Feder in ihre Bremsstellung verschwenkbar ist, welche von in Abhängigkeit vom Abgasdruck arbeitenden Steuermitteln beeinflußt wird, derart, daß diese während des Bremsvorganges die beim Treten des Bremspedals veranlaßte Schließung der Bremsklappe teilweise wieder rückgängig machen und die Steuermittel in einer von der Auspuffleitung von der Bremsklappe abgezweigten Steuerleitung angeordnet sind.

Es ist seit langem bekannt, daß Motor-Bremsen, die in der jeweils mehreren Zylindern gemeinsamen Auspuffleitung eingebaut sind, der Nachteil anhaftet, daß durch den Druckstau, der sich vor der Bremsklappe aufbaut, Rückwirkungen auf die Auslaßventile von gerade nicht Abgase ausschiebenden Zylindern auftreten, durch die die Ventile von außen her geöffnet werden. Sie können sich dabei um einige Millimeter von ihrem Sitz abheben und schließen dann so hart, daß sie auf die Dauer gesehen Schaden erleiden müßten.

ίο Um diesen gefährlichen Druckstau zu begrenzen, ohne in aufwendiger Weise jedem Zylinder eine eigene Bremsklappe zuordnen zu müssen, läßt man heute die Bremsklappe nicht mehr dicht abschließen. Sie weist im allgemeinen einen - kleineren Durchmesser als die

is Aaspuffleitung auf, so daß sich ein als Leckage dienender Ringspalt ergibt, oder man bringt in der Bremsklappe selbst Entlastungsbohrungen an.

Genaue Versuche mit derartigen Bremsklappen haben inzwischen ergeben, daß eine konstante Leckage während des Drosselvorganges nur wenig wirksam ist, denn die Gefahr für die Auslaßventile steigt mit wachsender Drehzahl des Motors progressiv an. Zwar ändert sich der mittlere Druck in der Auspuffleitung mit der Drehzahlerhöhung nicht wesentlich, wohl aber die Amplitude der auftretenden Druckspitzen, von denen der mittlere Druck überlagert ist.

Bemißt man aus dieser Erkenntnis heraus die Leckage der Bremsklappe so groß, daß auch bei hoher Motordrehzahl keine Gefahr für die Auslaßventile besteht, so sinkt die Bremsleistung sehr stark ab. Wird die Leckage hingegen für die Motor-Nenndrehzahl ausgelegt, erreicht man zwar eine höhere Bremsleistung, dafür aber besteht für die Auslaßventile vor allem große Gefahr, wenn der Fahrer bei Talfahrt den Motor

Μ auf überhöhte Drehzahl kommen läßt.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist es auch bekannt, die Bremsklappe von in Abhängigkeit vom Abgasdruck arbeitenden Steuermitteln derart zu beeinflussen, daß diese während des Bremsvorganges jie beim Treten des Bremspedals veranlaßte Schließung der Bremsklappe teilweise wieder rückgängig machen. Dabei ergibt sich, je nach vorliegendem Abgasdruck eine bestimmte (sich mit dem Abgasdruck ändernde) Leckage.
So wird der Stellzyünder der Bremsklappe entweder direkt (DE-AS 11 03 682) oder über ein Membranventil (US-PS 30 19 778) von der in der Auspuffleitung vorliegenden Abgasströmung beaufschlagt. Diese Strömung unterliegt starken Druckschwankungen, wobei sich durch zwischengeschaltete, schwingungserzeugende Gebilde (beispielsweise Membranventile) noch zusätzliche Druckspritzen aufbauen können. Dadurch w'rd die Verstellung der Bremsklappe erheblich gestört.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Motorbremsen der

eingangs bezeichneten Art, die abgasdruckabhängige Ansteuerung der Motorbremse so zu verbessern, daß der Einfluß der Druckschwingungen auf die Motorbremse vermieden wird.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Steuermittel ein Rückschlagventil, ein Speicher und eine Drossel in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, daß die Steuerleitung nach der Drossel in den Stellzylinder führt und daß vor dem Stellzylinder eine Abführleitung über eine weitere Drossel ins Freie führt.

^b5 Damit wird die gestellte Aufgabe voll gelöst. Durch das Rückschlagventil werden die in der Auspuffleitung auftretenden, sich mit der Motordrehzahl ändernden Druckspitzen gleichgerichtet und im Speicher geglättet.

Erst der so »beruhigte«, im Speicher aufgebaute Druck (nicht der pulsierende Druck der Abgasleitung) beaufschlagt, dann den SteHzylinder für die Bremsklappe. Dabei wird mit den Drosseln die Ansprechempfindlichkeit beeinflußt.

Dadurch bleibt in der Auspuffleitung immer ein nahezu gleicher, einen bestimmten Wert nicht überschreitender Druckstau und damit eine konstante Bremsleistung erhalten. Es kann nicht mehr vorkommen, daß ein Lastkraftwagen bei Talfahrt durch Unachtsamkeit des Fahrers durchgeht oder daß die Auslaßventile durch einen zu hohen Druckstau oder Spitzendrücke ungewollt geöffnet werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Bremsklappe erst bei Oberschreiten einer vorher ¹^ einstellbaren, als Grenzdrehzahl festgelegten Motordrehzahl jn eine, eine größere oder kleinere Leckage freigebende Stellung verlegt werden, was mit Hilfe eines Oberströmventils geschieht, welches zwischen Speicher und der ersten Drossel angeordnet ist.

Die zusätzliche Steuerung der Bremsklappe erfolgt pneumatisch in Abhängigkeit vom Abgasdruck. Dabei führt die von der Auspuffleitung vor der Bremsklappe abgezweigte Steuerleitung, in der die erwähnten Steuermittel vorgesehen sind, entweder direkt zum pneumatischen Stellzylinder der Bremsklappe oder sie mündet in die Druckseite eines zusätzlichen Hilfszylinders. Der Kolben dieses Hilfszylinders wird durch die Kraft einer auf der Zugseite angeordneten Feder in seiner unwirksamen Stellung gehalten und ist über die Kolbenstange mit einem keilförmigen Anschlag verbunden, der auf eine an der Kolbenstange des Brems-Stellzylinders befestigte Auflaufrolle einwirkt und die Kraft der Feder im Brems-Stellzylinder in Öffnungsrichtung der Bremsklappe unterstützt. ^

Es sei noch erwähnt, daß bei geschickter Ausbildung der beschriebenen Anordnung das Rückschlagventil mit dem Überströmventil als ein Teil ausgebildet werden kann, der Speicher ist bei entsprechender Auslegung der Steuerleitung durch diese ersetzbar und die beiden Drosseln können als sehr kleine Bohrungen ausgebildet sein, so daß der Aufwand sehr gering ist.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele entnommen werden. Es zeigt

F i g. 1 eine in einer Auspuffleitung angeordnete Bremsklappe mit ihrer üblichen Betätigungseinrichtung und einer zusätzlichen, auf pneumatischem Wege arbeitende Steuerung nach der Erfindung, ~'°

Fig.2 die Anordnung nach Fig. 1, jedoch mit einer zusätzlichen Steuerung in abgewandelter Form.

F i g. 1 zeigt einen Fünfzylinder-Motor 1, dessen Auslaßkanäle 2 zu einer gemeinsamen Auspuffleitung 3 zusammengefaßt sind, in der eine Bremsklappe 4 mit ihrer Schwenkachse 5 gelagert ist. In der dargestellten Drossellage ist zwischen der Bremsklappe 4 und der Innenwand der Auspuffleitung 3 eine Leckage 6 bzw. ein Leckspalt vorhanden. Die Schwenkachse 5 ist über ein Gestänge 7 mit der Kolbenstange 8 eines pneumatischen Stellzylinders 9 verbunden, dessen Kolben 10 von der Zugseite 9a her durch die Kraft einer Feder 11 in einer Lage gehalten wird, in der die Bremsklappe unwirksam ist Die Druckseite 9b des Stellzylinders 9 steht über eine Leitung 12 und ein Zweiwegventil 13 mit einem Druckluftbehälter 14 in Verbindung. Die Umschaltung des Zweiwegventils 13 erfolgt durch ein Bremspedal 15. Bei Entlastung desselben wird die Druckseite 96 mit einer ins Freie endenden Abführleitung 16 verbunden.

Die zusätzliche Steuerung besteht vas einer vor der Aüspüffidappe 4 von der Aaspüffleiturife 3 zur Zugseile 9a des Stellzylinders 9 führenden Steuerleitung 27, in der ein Rückschlagventil 28, ein Speicher 29, ein federbelastetes Überströmventil 30 zum Einstellen eines bestimmten Steuerdruckes und eine Drossel 31 hintereinander angeordnet sind. Ferner ist in einer Abführleitung 32 eine weitere Drossel 33 eingebaut Die Druckspitzen in der Auspuffleitung 3 werden also gleichgerichtet und geglättet wenn der im Überströmventil 30 eingestellte Druck erreicht ist öffnet dieses und es wird wieder die Zugscite 9a des Stellzylinders 9 beaufschlagt, wodurch die Bremsklappe 4 eine definierte größere Leckage 6 freigibt Das Schließen der Bremsklappe 4 bei Absinken des Druckes in der Auspuffleitung 3 erfolgt durch Ausströmen der Abgase aus dem Stellzylinder 9 ins Freie über die Drossel 33.

Fig.2 zeigt im wesentlichen die Anordnung nach Fig. 1, nur führt hier die Steuerleitung 27 in tinen Hilfszylinder 34, dessen Kolben 35 durch die Kraft einer Feder 36 in Ruhestellung gehalten wird und der über die Kolbe jstange 37 mit einem keilförmigen Anschlag 38 fest verbunden ist. An der Kolbenstange 8 des Stellzylinders 9 ist eine Auflaufrolle 39 angebracht. Öffnet nun das Überströmventil 30, scr gelangen die Abgase in den Hilfszylinder 34 und drücken den keilförmigen Anschlag 38 an die Auflaufrolle 39, wodurch der Kolben 10 des Stellzylinders 9 kontinuierlich nach unten gedrückt wird und damit die Bremsklappe 4 langsam eine größere Leckage 6 freigibt bzw. die Betätigung des Bremspedals 15 einschränkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Steuerung für Motor-Auspuffbremsen für Dieselmotoren, mit wenigstens einer Bremsklappe, die über ein mit ihrer Schwenkachse in Verbindung stehendes Gestänge und einem pneumatischen Stellzylinder mit dem Bremspedal verbunden ist und durch die Kraft einer auf den Kolben des Stellzylinders einwirkenden Feder in ihrer wirkungslosen Stellung gehalten wird, und die durch Betätigen des Bremspedals und damit Beaufschlagung des Kolbens mit Druckluft entgegen der Kraft der Feder in ihre Bremsstellung verschwenkbar ist, welche von in Abhängigkeit vom Abgasdruck arbeitenden Steuermitteln beeinflußt wird, derart, daß diese während des Bremsvorganges die beim Treten des Bremspedals veranlaßte Schließung der Bremsklappe teilweise wieder rückgängig machen und die Steuermittel in einer von der Auspuffleitung von der Bremsklappe abgezweigten Steuerleitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuermittel ein Rückschlagventil (28), ein Speicher (29) und eine Drossel (31) in- der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, daß die Steuerleitung (27) nach der Drossel (31) in den Stellzylinder (9) führt und daß vor dem Stellzylinder (9) eine Abführleitung (32) über eine weitere Drossel

(33) ins Freie führt

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Speicher (29) und Drossel (31) als wei;sres Steuermittel ein einstellbares Überströmventil (30) angeordnet ist.

3. Steuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (27) an die Druckseite eines zusätzlichen Hilfszylinders

(34) angeschlossen ist, und der Kolben (35) des Hilfszylinders (34) durch die Kraft einer auf der Zugseite angeordneten Feder (36) in seiner unwirksamen Stellung gehalten wird und über die Kolbenstange (37) mit einem keilförmigen Anschlag (38) verbunden ist, der auf eine an der Kolbenstange (8) des Stellzylinders (9) befestigte Auflaufrolle (3») einwirkt und die Kraft der Feder (11) im Stellzylinder (9) in Öffnungsrichtung der Bremsklappe (4) unterstützt.