DE2728259C2

DE2728259C2 -

Info

Publication number: DE2728259C2
Application number: DE2728259A
Authority: DE
Inventors: Hugo Dipl.-Ing. 5072 Schildgen De Stock
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1991-03-21
Also published as: DE2728259A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Dieselmotor ist bekannt (Zeitschrift des Vereins Deutscher Maschineningenieure 1929, Seiten 1027 bis 1028). Sie hat zwei Steuerwellen, eine für die Auslaß ventile, die Brennstoffpumpe und den Regler sowie eine zweite, die die Einlaßventile antreibt. Diese ist in Längsrichtung verschiebbar und trägt dreifache Nocken für jedes Einlaßventil, einen für den Regelbetrieb, einen An laßnocken, durch den das Ventil erst gegen Ende des Saug hubes öffnet und einen dritten Nocken zum Ausschalten der Verdichtung. Durch diese Maßnahme, die jedoch zwei Steuer wellen erfordert, ist es möglich, das Betriebsverhalten von Dieselmotoren während des Starts und bei Vollast auch bei der Wahl von kleinen Verdichtungsverhältnissen optimal zu gestalten. Kleine Verdichtungsverhältnisse sind für aufgeladene Dieselmotoren aus Gründen des max. Zünddrucks und für freiansaugende Dieselmotoren aus Gründen der Leistungserhöhung an der Rauchgrenze vorteilhaft.

Es sind ferner Motorbremsen für Fahrzeugdieselmotoren be kannt (DE-OS 21 02 711), bei der die Abgase mit Hilfe ei ner Drosselklappe aufgestaut werden. Überschlägig kann mit dieser Methode zwischen 70 bis 90% der Dieselmotoren leistung im Saugbetrieb als Bremsleistung erreicht werden.

Beim Übergang auf einen aufgeladenen Dieselmotor bleibt die Bremsleistung unverändert, so daß bezogen auf die zu lässige Fahrzeugmasse die Verzögerung der Motorbremse oft nicht mehr den gesetzlichen Vorschriften entspricht. Es müssen dann zusätzlich hydrodynamische Bremsen (Retarder) in das Fahrzeug eingebaut werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmo tor mit niedriger Verdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, daß mit wenig baulichen Maßnahmen insbesondere im Start- und Bremsbetrieb optimale Verhältnisse erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Dieselmotor kann in verschiedenen Ar ten betrieben werden. Bei normalen Umgebungstemperaturen und warmem Dieselmotor kann dieser im allgemeinen gestar tet werden, wenn sich die Nockenwelle bereits in der Re gelstellung befindet.

Bei kaltem Dieselmotor ist es allerdings vorteilhaft, daß die Nockenwelle zum Start bei geöffneter Drosselklappe zu nächst eine Arbeitsstellung einnimmt, bei der die Gaswech selventile im Zweiertakt öffnen und schließen. Der Dieselmo tor ist dekomprimiert. Nach Erreichen der Startdrehzahl kann die Nockenwelle in die Regelstellung verschoben werden. Ist je doch die Umgebungstemperatur sehr niedrig, wird die Nocken welle, bevor sie in die Regelstellung verschoben wird, eine Arbeitsstellung einnehmen, bei der die Einlaßventile verspä tet öffnen und verfrüht schließen. Dadurch wird der Startvor gang erleichtert und eine schnellere Erwärmung des Dieselmotors auf eine optimale Betriebstemperatur erreicht.

Für die normale Bremsung kann es ausreichen, die Drosselklappe in der Abgasleitung in üblicher Weise einzuschalten. Für er höhte Bremsleistung wird jedoch vorgeschlagen, zusätzlich die Nockenwelle in eine Arbeitsstel lung zu verschieben, bei der die Gaswechselventile im Zweier takt öffnen und schließen. Die Bremsleistung erhöht sich da durch um ca. 50%. Die Motorbremse ist somit in zwei Leistungs bereichen verwendbar.

Durch die Erfindung werden mit wenig baulichen Maßnahmen opti male Verhältnisse beim Start, Vollastbetrieb und Bremsbetrieb erreicht. Durch die Steuerung des Dieselmotors während des Bremsbetriebs im Zweiertakt kann die max. Bremsleistung um ca. 50% erhöht werden.

Es ist zwar bekannt (DE-PS 4 77 714), Viertakt-Brennkraftmaschi nen im Bremsbetrieb durch Verschiebung einer Nockenwelle und eine besondere Ausbildung der Nocken als Zweitaktkompressor ar beiten zu lassen. Gegenüber den Auslaßnocken für den Normalbe trieb sind dabei die Auslaßnocken für den Bremsbetrieb um 90° versetzt. Dies erschwert die axiale Verschiebung der Nockenwel le. Ferner sind zur Steuerung der übrigen Betriebsverhältnisse, insbesondere für die Dekompression beim Start weitere Nockenwel lenstellungen erforderlich, was insgesamt zu einer sehr langen axialen Verschiebung der Nockenwelle führt. Neben dem baulichen Mehraufwand würde dadurch die Länge der Brennkraftmaschine ver größert werden. Die erfindungsgemäße Gestaltung bietet demgegen über den Vorteil, daß die Dekompression und der Bremsbetrieb die gleichen Nockenwellenstellung und Ausbildung der Nocken erfor dert und sich nur durch die Betätigung der Motorbremsklappe un terscheidet. Es wird dadurch eine einfache und betriebssichere Regelung erreicht. Die axiale Verschiebung der Nockenwelle so wie die Betätigung der Bremsklappe kann von Hand oder automa tisch durch entsprechende mechanische, hydraulische oder elek trische Stellglieder in Abhängigkeit geeigneter Betriebspara meter, z. B. Drehzahl, Last, Temperatur oder dergleichen, gere gelt werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 einen erfindungsgemäßen Dieselmotor in schema tischer Darstellung in der Draufsicht,

Abb. 2 eine Ansicht eines Dieselmotors in Richtung II in Abb. 1,

Abb. 3 ein Schaubild der Öffnungszeiten der Gaswechselventile mit einer verspäteten Öffnungszeit und verfrühten Schließzeit des Einlaßventils,

Abb. 4 ein Schaubild der Öffnungszeiten der Gaswechselventile im Regelbetrieb,

Abb. 5 ein Schaubild der Öffnungszeiten der Gaswechselventile im Zweiertakt und

Abb. 6 ausschnittsweise eine Nockenwelle mit einem Rollenstößel.

Der dargestellte Dieselmotor 1 ist eine Hubkolben-Brenn kraftmaschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 2, einem Schwungrad 15 und einer axial verschiebbaren Nockenwelle 3. Die se wird über Zahnräder 4 und 5 von einer Kurbelwelle 6 angetrie ben, die in einem Kurbelgehäuse 7 gelagert ist. Die Nockenwelle 3 hat entsprechend ihren möglichen Arbeitsstellungen für jedes Ein laßventil drei Nocken, einen Nocken 8, bei der das Einlaßventil verspätet öffnet und verfrüht schließt, einen Nocken 9 für den Regelbetrieb und einen Nocken 10, der die Einlaßventile im Zweier takt betätigt. Für die Betätigung der Auslaßventile hat die Noc kenwelle 3 im allgemeinen Fall ebenfalls 3 Nocken. Es ist jedoch möglich, die Nockenbahn 8 und 9 (Start- und Regelbetrieb) für die Auslaßventile identisch zu machen. Die Nockenbahn 10 steuert die Auslaßventile im Zweiertakt. Die Betätigung der nicht näher dargestellten Gaswechselventile erfolgt über einen Rollenstößel 11 mit einer Rolle 12.

In einer Abgasleitung 13 ist eine Drosselklappe 14 angeordnet, die während des Bremsbetriebs eingeschaltet wird.

Die Schaubilder zeigen über 720° Kurbelwinkel die Öffnungszei ten der Gaswechselventile. Dabei sind die Kurven für das Auslaß ventil mit A und die für das Einlaßventil mit E bezeichnet. Der obere und untere Totpunkt sind mit OT und UT benannt. Ein Z kennzeichnet den oberen Totpunkt, an dem die Zündung erfolgt. Ein Ü kennzeichnet den oberen Totpunkt, an dem im Regelbetrieb eine Überschneidung der Ventilöffnungszeiten auftritt.

Claims

1. Dieselmotor mit niedriger Verdichtung mit Gas wechselventilen, die durch eine längsverschiebbare Nocken welle mit drei Arbeitsstellungen je Ventil über Rollen stößel betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine eine Auspuffbremse mit einer Drosselklappe (14) in einer Abgas leitung (13) hat, und eine einzige Nockenwelle (3) auf weist, die neben einer Arbeitsstellung für den Regelbe trieb der Brennkraftmaschine und einer mit einer verspäte ten Öffnungszeit und verfrühten Schließzeit der Einlaßven tile für den Start der Brennkraftmaschine bei geöffneter Drosselklappe (14) und beim Bremsvorgang der Brennkraftma schine bei geschlossener Drosselklappe (14) eine weitere Arbeitsstellung aufweist, bei der die Gaswechselventile im Zweitakt öffnen und schließen.

2. Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Start der Brennkraftma schine die Nockenwelle (3) bei geöffneter Drosselklappe (14) zunächst eine Arbeitsstellung einnimmt, bei der die Gaswechselventile im Zweiertakt öffnen und schließen, daß bei Erreichen der Startdrehzahl die Nockenwelle bei sehr niedrigen Außentemperaturen und kalter Maschine in die Arbeitsstellung verschoben wird, bei der die Einlaßventile verspätet öffnen und verfrüht schließen, und daß schließ lich die Nockenwelle in die Arbeitsstellung für den Regel betrieb verschoben wird.

3. Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (3) in Ab hängigkeit der Umgebungs- und Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine im Teillastbereich und bei niedrigem Leerlauf in die Arbeitsstellung verschoben wird, bei der die Einlaßventile verspätet öffnen und verfrüht schließen.