DE2758749C2

DE2758749C2 - Auspuff-Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2758749C2
Application number: DE2758749A
Authority: DE
Inventors: Julius P. Columbus Ind. Perr
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1984-10-31
Also published as: ES465502A1; AU513495B2; JPS5642740B2; CA1091109A; DE2758749A1; SE432003C; IN148607B; SE432003B; JPS53109328A; MX146260A; FR2376298A1; AU3198077A; IT1089237B; FR2376298B1; GB1582656A; SE7714869L; US4093046A; BR7708744A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Auspuffbremse für Brennkraftmaschinen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Betrieb von schweren Diösellastkraftwagen ist es aus sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Gründen unbedingt erforderlich, uaß eine Bremsvorrichtung zur Verfügung steht, die leicht gesteuert wer- j5 den kann. Hierzu wurde bereits eine Auspuffbremse der obengenannten Gattung (DE-AS 11 53 208) vorgeschlagen. Bei einem Bremsvorgang schließt das Ventilschließorgan die Auspuffleitung, wobei der Druck der Auspuffgase bei geschlossenem Ventil den Ventilkörper in Richtung Offenstellung belastet.

Eine derartige Auspuifbremse arbeitet als gegen die geschlossene Abgasleitung arbeitende Luftpumpe, so daß bei geschlossenem Ventil gegebenenfalls die Wirkung einer mechanischen Radbremse unterstützt wird. ^

Bei der bekannten Auspuffbremse nach der DE-AS 11 53 208 wird das Ventil über ein Hebelgestänge geschlossen, wobei zur Überlastensicherung eine Feder vorgesehen ist, die bei zu stark werdendem Druck das Ventil in die Offenstellung drückt. Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß das Ventil nur zwei definierte Stellungen einnehmen kann, nämlich eine geschlossene Stellung und eine geöffnete Stellung. Zwischenstellungen sind nicht möglich.

Aus der DE-AS 11 26 188 ist eine Auspuffbremse bc- w kannt, bei der der Druck der Auspuffgase den Ventilkörper in Richtung Schließstellung vorspannt. Bei dieser Anordnung wird ein öffnen des Ventils erschwert. Um das Ventil dennoch mit vernünftigem Aufwand öffnen zu können, ist in dem eigentlichen Ventilkörper ein weiteres Ventil angeordnet, das vor dem öffnen des Hauptventils zunächst in Offenstellung gebracht wird, wodurch eine Druckentlastung eintritt und ein Bewegen des Hauptventilkörpers erleichtert ist. Die Offenslcllung des Hilfsventil definiert gleichermaßen eine Zwi- h¹; schenstellung zwischen vollständig geschlossenem Hauptventil und vollständig geöffnetem Hauptventil. Eir.e darüber hinausgehende Änderung des Drucks in

der Auspuffleitung ist jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auspuffbrcmsc der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auch unter wechselnden Betriebsbedingungen ein definierter Anpreßdruck für das Ventil geschaffen werden kann und ausgehend von der geschlossenen Stellung des Ventils mehrere Zwischenstellungen mit unterschiedlichen Drosselwirkungen möglich sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Auspuffbremse der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Über die steuerbare Druckluftquelle läßt sich also eine Zwischenstellung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung des Ventilkörpers definieren. Hierdurch besteht die Möglichkeit, verschiedenen Betriebsbedingungen in optimaler Weise Rechnung zu tragen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. I einen unvollständigen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform einer Auspuffbremse, wobei der Schließkörper in seiner offenen Stellung gezeigt ist,

Fig. la eine Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 entlang der Linie la-la in Fig. l.und

Fig. 2 einen Sehn Mt ähnlich Fig. 1, wobei sich der Ventilkörper in seiner voll geschlossenen Stellung befindet.

In F i g. 1 und 2 ist eine Auspuffbremse 10 gezeigt, die in der Auspuffanlage eines im einzelnen nicht weiter gezeigten Motorfahrzeuges eingebaut werden kann. Für den Fall, daß der Motor mit einem Turbolader ausgerüstet ist, kann die Vorrichtung so eingebaut werden, daß sie mit der Auslaßscite des Turbinenteils des Turboladers kommuniziert. Für den Fall, daß der Motor keinen Turbolader aufweist, wird die Auspuffbremse 10 mit einem Teil 11 der Leitung verbunden, die vom Auspuff-Krümmer kommt, der normalerweir^ am Motor vorgesehen ist (nicht gezeigt).

Die Auspuffbremse 10 besteht aus einem Ventilgehäuse 12 mit einer ersten Kammer 13. In dem Gehäuse sind ein Einlaß 14 für die Kammer 13 und ein Auslaß 15 vorgesehen, der vom Einlaß einen bestimmten Abstand aufweist. Das Gehäuse 12 weist weiterhin einen äußeren Flansch 12a auf, welcher den Einlaß 14 umgrenzt. Ein ähnlicher Außenflansch ist auch am Auslaß 15 vorgesehen. Die Außenflanschc erleichtern eine Verbindung des Gehäuses mit den Teilen 11 und Hader Auspuffleitung. Am Einlaß 14 des Gehäuse·* kann ein zylindrischer Ventilsitz 16 angeordnet sein, dessen Zweck nachfolgend näher beschrieben werden wird.

Innerhalb der Kammer 13 ist ein Ventilkörper 17 verstellbar befestigt. Die Größe und Ausbildung des Ventilkörpers 17 sind so, daß er in Stellung A den Einlaß vollständig abschließt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, so daß die Verbindung zwischen Einlaß 14 und Auslaß 15 unterbrochen wird. Wenn der Körper 17 sich in der Stellung A befindet, steht der Umfang der Fläche 17a des Körpers in Dichtkontakt mit einer Seite des Ventilsitzes 16, so daß ein Einströmen des Auspuffgases in die Kammer 13 verhindert wird.

Die Einstellung des Ventilkörpers 17 in seine Stellung Λ wird mittels eines Kolbens 18 vorgenommen. Er besteht aus einer Stange 20, d'.-rcn eines Ende verschwenkbar mit dem Körper 17 verbunden ist, so daß der Körper 17 an den Ventilsit/ 16 anliegen kann. Das entgegengesetzte Ende der Stange 20 endet in einer zweiten Kammer 21, die in einem Hilfsgchäuse 22 ausgebildet ist. das

außen am Gehäuse 12 angeordnet ist. Ein vergrößertes scheibenförmiges Teil 23 ist mit einem Ende der Stange verbunden und innerhalb der Kammer 21 angeordnet Zwischen Teil 23 und der einen Endwand 24 der Kammer 2! befindet sich eine Druckfeder 25. Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt ist, umgibt die Feder 25 einen Teil der Stange 20.

Auf der entgegengesetzter. Seite des Teiles 23 und mit demselben in Berührung stehend ist ein Kolben 26 angeordnet, der in Kammer 21 gleitend geführt ist und to von dem im Bereich 21a der Kammer 21 zwischen Kolben 26 und der zweiten Endwand 27 der Kammer 21 herrschenden pneumatischen Druck beaufschlagt wird. Der Kolben 26 trägt eine bekannte O-Ringdichtung26a, die mit der Wand des Gehäuses 22 in gleitendem Eingriff steht. Wenn der pneumatische Druck im Bereich 21a der Kammer größer wird als die Krafi der Feder 25 und die Kraft des sich oberhalb von Einlaß 14 befindlichen Auspuffgases, werden sich der Kolben 26, die Stange 20 und der Ventilkörper 17 zusammen nach rechts bewegen, wie in F i g, 2 gezeigt ist, wodurch der Ventilkörper 17 seine Schließstellung A einnimmt. Der Vemilkörper 17 wird in Stellung A bleiben, bis der Druck des Fluids, das sich stromauf des Einlasses akkumuliert, das Druckgleichgewicht am Körper 17 umkehrt, wodurch dieser 17 aus seiner Schließstellung A weg bewegt wird und in eine teilweise offene oder völlig geöffnete Stellung B zurückgelangt, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist. Das Ausmaß, um welches der Ventilkörper 17 aus seiner Schließstellung weg bewegt wird, hängt von der Größe des pneumatischen Druckes im Teil 21 a der Kammer ab.

Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist, weist die Endwand 27 eine öffnung 27a auf, welche mit einer Leitung 28 verbunden ist, die zu einem Drucklufttank 30 führt. Solch ein Tank ist normalerweise an Fahrzeugen zum Bedienen der Luftdruckbremsen oder dergleichen vorgesehen. Verbunden mit der Leitung 28 sind zwischen Tank 30 und der öffnung 27a ein Druckregelventil 31 und ein Schließ ventil 32 angeordnet. Der im Bereich 21a der Kammei aufrecht erhaltene Luftdruck kann durch eine Handeinstellung des Ventiles 31 gesteuert werden. Das Ventil 32 kann auch mit der Drosseldüse des Motors und der Kupplung (nicht gezeigt) verbunden werden, so daß es unter bestimmten Motorbedingungen automatisch betätigt wird.

Um die Stange 20 ausreichend zu lagern und abzudichten, wobei die Stange 20 jedoch jederzeit in der Lage sein muß, sich axial ;^f.u verschieben, ist innerhalb einer öffnung 34 in der Wand des Gehäuses 12 ein Lagerkragen 33 befestigt. In der Endwand 24 des Hilfsgehäuses 22 ist eine weitere öffnung 24a vorgesehen, die mit der öffnung 34 axial ausgefluchtet ist.

Wie in F i g. 1A gezeigt ist, ist Gehäuse 12 herzförmig ausgebildet, wenn es in F i g. 1 von links betrachtet wird. Der Zweck dieser Ausbildung besteht darin, den Rückdruck auf die Auspuffleitung 11 auf einem Minimum zu halten, wenn sich die Bremse in ihrer offenen Stellung befindet, d.h., wenn Schließkörpcr 17 vom Einlaß 14 weitestmöglich entfernt ist. Infolge der räumlichen Begrenzungen im Motorteil muß der Auspuff schließlich in t>o einer runden Leitung enden, die mit dem Lcitungsteil 11a verbunden ist. Wenn sich die Bremse in ihrer offenen Stellung befindet, strömt Gas durch den zwischen Einlaß 14 und dem Außenumfang von Körper 17 definierten Ringraum radial nach außen. Wenn das Gehäuse t>5 12 nicht herzförmig wäre, würde der Strömungsquerschnitt um das Ventil herum deutlich reduziert werden, da am obersten Umfangsbereich des .Schließkörpers 17 (zwischen der 11-Uhr- und der 12-Ühr-Stellungj keine Gase radial nach außen strömen könnten. Durch die Vorsehung eines zusätzlichen Strömungsweges für radial nach außen strömende Gase unmittelbar an diesen Positionen wird der wirksame Strömungsquerschnitt auf einer vernünftigen Größe gehalten und sichert damit eine gleichförmige Strömung um den Ventilkörper 17 herum zum Auslaß 15.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auspuffbremse für Brennkraftmaschinen mit einem in der Auspuffleitung angeordneten, zwei Kammern aufweisenden Ventilgehäuse, einem Ventilsitz zwischen den beiden Kammern und einem Ventilschließorgan, das von außen betätigt wird und in Schließstellung des Ventils die Auspuffleitung sperrt, wobei der Druck der Auspuffgase bei geschlossenem Ventil den Ventilkörper in Richtung Offenstellung belastet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper von einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit (21) mittels einer steuerbaren Druckluftquelle (30) so eingestellt wird, daß der Ventilkörper (17) abhängig vom Abgasdruck auch Stellungen zwischen seiner Offenstellung und Schließstellung einnimmt.

2. Auspistbremse nach Anspruch 1, dadurch gekep.nzsichne¹' daß der Steuerdruck durch ein Druckregelventil (31) eingestellt wird.

3. Auspuffbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (17) durch eine Feder (25) in geöffneter Ventilstellung vorbelastet wird.

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