DE3005456C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für einen Fahrzeug­ viertaktmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Betätigung einer Motorbremse über ein Stellglied, wie ein Pedal oder dergl. wird ein Absperrorgan in der Abgasleitung geschlossen und die Kolben müssen gegen den sich aufbauenden Staudruck ausschieben, wodurch die Bremswirkung erzielt wird. Im Ansaugtakt der einzelnen Zylinder besteht die Gefahr, daß dieser Staudruck ein an sich geschlossenes Auslaßventil unkontrolliert öffnet und daß die Bremswirkung durch eine Rückströmung von verdichteter Luft aus dem Abgasstrang über das Einlaßventil verloren geht. Es ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein Ausgleichskolben in einem Druckzylinder von Ventildurchmesser mit dem Auslaßventil verbunden ist, der mit einem Gegendruck im Schließsinn des Ventils beaufschlagbar ist, und bei der eine Ver­ bindungsleitung von der Abgasleitung zum Druckzylinder mit einem Steuerventil versehen ist, das diese Leitung gleichzeitig mit dem Schließen des Absperrorgans in der Abgasleitung freigibt (DE-AS 11 33 600). Diese Maßnahme soll sicherstellen, daß im Motorlast­ betrieb kein Abgas in die Druckzylinder einströmt, damit sich dort kein Ruß ablagern kann. Im Motorbremsbetrieb wird das Steuerventil geöffnet und der Ausgleichskolben mit Überdruck beaufschalgt. Eben­ so wie für das zumeist pneumatisch betätigte Absperrorgan in der Abgasleitung sind für das Steuerventil durch die mechanische Ver­ bindung nur zwei Extremstellungen vorgesehen. Je höher der Abgas­ gegendruck ist, umso schlagartiger setzt die Bremswirkung ein. Ein Abheben der Auslaßventile ist dabei nicht möglich, da jeweils der Ausgleichskolben zumindest mit dem von oben auf das Auslaßventil wirkenden Durck beaufschlagt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor zu schaffen, die insbesondere bei der üblichen Betätigung des Absperrorgans in der Abgasleitung mit zwei Stellungen an den Anschlägen eine dosierte Bremswirkung des Motors möglich macht.

Die Erfindung bietet eine Lösung dadurch, daß das Stell­ glied einen ersten Stellbereich zur Betätigung des Absperrorgans, und einen zweiten Stellbereich zur Betätigung des Steuerventils auf­ weist, wobei das Absperrorgan bei Betätigung geschlossen und das Steuerventil zunehmend geöffnet wird. Die Art der Betätigung der beiden Steuerungen ist freigestellt. Für das Absperrorgan in der Ab­ gasleitung ist besonders eine Betätigung mit sprungartigem Übergang geeignet, wie z. B. ein Pneumatikzylinder oder ein federbelasteter Zugmagnet. Befindet sich das Stellglied in seinem ersten Stellbereich, so wird das üblicherweise als einfache Drosselklappe ausgebildete Absperrorgan in der Abgasleitung vorzugsweise schlag­ artig geschlossen. Wird eine mehrfache oder stufenlose Verstellung der Drosselklappe vorgesehen, so ergibt sich eine erste Möglichkeit, die Bremswirkung zu dosieren, da sich der Gegendruck in der Abgas­ leitung u. a. entsprechend der Stellung der Drosselklappe einstellt. Erfindungsgemäß kann die Drosselklappe jedoch auch schlagartig bei Betätigung des Stellgliedes verschlossen werden, ohne daß die volle Bremswirkung einsetzt, da vor dem Übergang zum zweiten Stellbereich das Steuerventil in der Druckleitung geschlossen ist. Dies bedeutet, daß die Ausgleichskolben in den Druckzylindern keinen Schließdruck auf die Auslaßventile ausüben. Sie werden dadurch vom Staudruck in der Abgasleitung abgehoben, wodurch dieser zurückgeht und sich auf einen niedrigen Wert in Abhängigkeit von der Ventil­ federkraft und dem Unterdruck im Zylinder im Ansaugtakt einstellt. Wird im zweiten Stellbereich das Steuerventil in der Druckleitung erfindungsgemäß zunehmend geöffnet, so erhöht sich die im Schließ­ sinn auf die Auslaßventile wirkende Kraft um den in den Druck­ zylindern wirkenden Gasdruck auf die Ausgleichskolben. Das Ab­ heben der Auslaßventile durch den Staudruck erfordert zunehmend höhere Öffnungswerte. Der resultierende Staudruck und damit die Bremswirkung auf den Motor nimmt dosierbar zu. Die Betätigung des Steuerventils in der Druckleitung, das ein übliches Druckregel­ ventil sein kann, erfolgt in einfachster Form rein mechanisch mit einer geeigneten Übersetzung, wobei das Steuerventil in der räum­ lichen Anordnung bzw. in der baulichen Ausführung mit dem Stellglied zusammengefaßt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist in weiterer Ausgestaltung beim Schließen des Steuerventils in der Druckleitung bzw. am Ende des Bremsvorgangs beim Öffnen des Absperrorgans in der Abgasleitung eine Entlüftung der Druckzylinder vorzusehen. Dies ist vorzugsweise durch die Bau­ art des Steuerventils zu gewährleisten.

In besonderer erfindungsgemäßer Ausführung wird eine Entlüftungs­ leitung, die vorzugsweise von der unverzweigten Druckleitung aus­ geht, von den Druckzylindern zum Kurbelgehäuse eingerichtet. Dies ist besonders dann erforderlich, wenn die Druckleitung vor dem Steuer­ ventil mit der Abgasleitung vor dem Absperrorgan verbunden ist. Dies ermöglicht es, aus dem Abgas stammende Niederschläge am Ventiltrieb zu vermeiden.

In der Verbindung der Druckleitung mit dem Abgassystem besteht die einfachste, der Erfindung entsprechende Möglichkeit, den Druck für die Druckzylinder aufzubringen, wobei in günstiger Weise der Höchst­ druck auf die Ausgleichskolben immer genau dem auf die Ventilteller wirkenden Staudruck entspricht. Dadurch ist zum einen der zum sicheren Schließen der Auslaßventile erforderliche Druck bei voller Bremswirkung gesichert, zum anderen wird der Ventiltrieb nicht durch einen überhöhten Schließdruck unnötig zusätzlich belastet.

Eine weitere Möglichkeit der Versorgung des Drucksystems besteht in einer Verbindung der Druckleitung mit einem Drucklufterzeuger, der ohnehin meist für die Betriebsbremse des Fahrzeugs vorhanden ist. Der Vorteil besteht hierbei darin, daß keine Abgasreste in die Druck­ zylinder gelangen, wo der Niederschlag von Abgasbestandteilen zu er­ höhtem Verschleiß führen kann.

Die Betätigung des Steuerventils durch das Stellglied er­ folgt nach Maßgabe der erwünschten Bremswirkung. In einfacher er­ findungsgemäßer Ausführung ist das Steuerventil ein Druckregelventil, bei dem durch den Stellweg der Druckabfall verändert wird. Ist die Druckleitung an eine Druckluftquelle angeschlossen, die einen weit über dem Staudruck in der Abgasleitung liegenden Druck erzeugt und die weiteren Verbraucher versorgt, so wird erfindungsgemäß ein Druckminderventil als Steuerventil in die Druckleitung eingesetzt, bei dem eine Änderung des Vordrucks sich nicht auf den Ausgangs­ druck für die Druckzylinder auswirkt. Dies ist erforderlich, um eine Beeinflussung der Bremswirkung durch einen plötzlichen Druckabfall bei Einsatz eines anderen Verbrauchers am Drucklufterzeuger auszu­ schalten.

Die Abbildungen zeigen ein Schema und Einzelheiten der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Auslaßventil mit einem Druckzylinder und außen­ liegenden Ventilfedern,

Fig. 2 zeigt ein Auslaßventil mit einem Druckzylinder und innen­ liegenden Ventilfedern,

Fig. 3 zeigt das Schema der Anlage mit zwei Ausführungsvarianten.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Auslaßventil 1 gezeigt, dessen oberer Ventilfederteller als Ausgleichskolben 2 ausgebildet ist, der in einem mit dem Zylinderkopf 4 verbundenen Druckzylinder 3 dichtend gleitet. Mit dem Inneren des Druckzylinders 3 ist ein Teil einer Druckleitung 10 verbunden. Eine Bohrung 6 dient der Schmierung der Ventilführung 7. In Fig. 1 ist eine Ventilfeder 8 außerhalb des Druckzylinders 3 angeordnet und stützt sich auf diesem ab, während in Fig. 2 die Ventilfedern 8 und 9 in seinem Inneren stehen und auf einem unteren Ventilfederteller 5 aufliegen.

Fig. 3 zeigt eine vierzylindrige Brennkraftmaschine 16 mit einer Abgasleitung 18, in dem ein Absperrorgan 17 angeordnet ist. Eine Druckleitung 10, die zu den Druckzylindern 3 an den Auslaßventilen 1 führt, wird von einem Steuerventil 11 beherrscht. Die Druckleitung 10 ist entweder mit dem Sammelbehälter 13 einer Druckluftquelle 12 oder alternativ über eine Verbindungsleitung 19 mit der Abgasleitung 18 vor dem Absperrorgan 17 verbindbar. In Ruhestellung gibt das Steuerventil 11 eine Verbindung von den Druckzylindern 3 zu einer Entlüftungsleitung 14 frei, die ins Kurbelgehäuse 15 der Brennkraft­ maschine 16 führt.

Claims (6)

1. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor, insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Stellglied (z. B. Bremspedal), durch das ein Absperrorgan (17) in der Abgasleitung (18) und ein Steuerventil (11) in einer Druckleitung (10) eines Druckmittelsystems betätig­ bar ist, wobei die Brennkraftmaschine Auslaßventile (1) aufweist, deren Ventilschaft mit einer druckmittelbetrie­ benen Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist, die im Schließsinn der Auslaßventile (1) mit Druck beaufschlagbar ist und das Druckmittel über das Steuerventil (11) zuge­ führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied einen ersten Stellbereich zur Betätigung des Absperrorgans (17) und einen zweiten Stellbereich zur Betätigung des Steuerven­ tils (11) aufweist.

2. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (10) vor dem Steuer­ ventil (11) mit der Abgasleitung (18) vor dem Absperrorgan (17) verbunden ist.

3. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (10) vor dem Steuer­ ventil (11) mit einer Druckluftquelle (12) verbunden ist.

4. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder (3) bei Ausgangs­ stellung des Stellgliedes über das Steuerventil (11) oder ein weiteres Ventil mit einer Entlüftungsleitung (14), insbesondere zum Kurbelgehäuse (15) der Brennkraftmaschine (16) verbunden sind.

5. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) ein Druckregel­ ventil ist, das in Abhängigkeit vom Stellweg den Druckabfall ver­ ändert.

6. Bremsvorrichtung für einen Fahrzeugviertaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) ein Druckminder­ ventil ist, das in Abhängigkeit vom Stellweg den Ausgangsdruck ver­ ändert.