DE3010219A1

DE3010219A1 - ENGINE BRAKE SYSTEM AND BRAKE METHOD

Info

Publication number: DE3010219A1
Application number: DE19803010219
Authority: DE
Inventors: Robert Bruce Price
Original assignee: Jacobs Manufacturing Co
Current assignee: Jacobs Vehicle Systems Inc
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1980-10-02
Also published as: ES489618A0; CH648903A5; GB2044851B; AU539345B2; ES491323A0; BE882266A; NL8001566A; GB2044851A; LU82264A1; ZA801542B; JPS55125320A; DK114580A; FR2457385B1; SE446557B; CA1131452A; ES8100422A1; IT1128044B; SE8002056L; AU5652580A; JPS5920852B2

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Motorbremssystem und ein Bremsverfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Bremssystem, welches durch die Kombination der Kompressionsverminderungs-Motorbremse und eines Turboladers gekennzeichnet ist, der eine Abgasturbine mit einer unterteilten Ladereintrittsspirale umfaßt und einen Luftkompressor, wodurch sich eine verbesserte Motorleistung und eine verbesserte Motorbremsung ergeben.The invention relates generally to an engine braking system and a braking method. In particular, the invention relates to a braking system which, by combining the compression-reducing engine brake and a turbocharger is characterized, which has an exhaust gas turbine with a partitioned Comprises supercharger inlet scroll and an air compressor, resulting in improved engine performance and improved Engine braking result.

Ein Turbolader in turbogeladenen Motoren ist normalerweise während des Bremsvorganges nicht erforderlich, da der Motor nicht mit Treibstoff versorgt wird. Daher werden sowohl das Volumen als auch die Temperatur der Auspuffgase vermindert. Dies führt zu zwei nachteiligen Wirkungen: (1) Die Betriebstemperatur des Motors fällt unter den gewünschten Punkt, da das Kühlsystem mehr Wärme abführt, als erzeugt wird; und (2) eine Verminderung des erzeugten Auspuffgasvolumens (wegen des Fehlens der Verbrennung) und die Verminderung des Gasvolumens (aufgrund des Temperaturabfalls des Gases) bewirken eine Verminderung der Drehzahl des Turboladers. Diese nachteiligen Wirkungen treten dann auf, wenn die Motorbremsung erforderlich ist, z.B. auf langen Gefällestrecken. Wenn das untere Ende des Gefälles erreicht ist, wird die Motortemperatur beträchtlich vermindert worden sein und der Turbolader verlangsamt. Unter diesen Bedingungen ist es schwierig, den Motor rasch zu beschleunigen, wie es erforderlich sein kann, um eine steile Steigung zu bewältigen, die gewöhnlich einem Gefälle folgt.A turbocharger in turbocharged engines is normally not required during braking because the engine is not supplied with fuel. Therefore, both the volume and the temperature of the exhaust gases are reduced. This has two adverse effects: (1) The operating temperature of the engine falls below the desired one Point because the cooling system dissipates more heat than is generated; and (2) a reduction in the volume of exhaust gas produced (due to the lack of combustion) and the reduction in gas volume (due to the temperature drop of the gas) cause a reduction in the speed of the turbocharger. These adverse effects occur when engine braking is required, e.g. on long downhill stretches. When the bottom of the slope is reached, the engine temperature will have decreased significantly and the turbocharger slowed down. Under these conditions it is difficult to accelerate the engine quickly as it may be necessary to climb a steep incline which usually follows a gradient.

Diese nachteiligen Auswirkungen werden allgemein dadurch überwunden, daß ein Bremssystem vorgesehen wird, welches den Turbolader, der eine Abgasturbine umfaßt, mit einer Kompressionsverminderungs-Motorbremse kombiniert, wobei der Turbolader ein Zusatz zum Bremssystem ist und der Bremsbe-These adverse effects are generally overcome by providing a braking system which the turbocharger, which includes an exhaust turbine, combined with a compression reduction engine brake, the Turbocharger is an addition to the brake system and the brake

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trieb eine Beigabe des verbesserten Betriebes des Turboladers ist. Bei dem Bremssystem wird der Turbolader derart gesteuert, daß die Luftströmung in den Motor hinein während des Bremsvorganges dadurch auf ein Maximum gebracht wird, daß das gesamte Abgas durch einen Abschnitt der Turbine umgelenkt wird, so daß die Kompressionsarbeit des Motors erhöht wird.drove is an addition to the improved operation of the turbocharger. In the braking system, the turbocharger becomes such controlled so that the air flow into the engine is thereby brought to a maximum during the braking process is that all the exhaust gas is diverted through a section of the turbine, so that the compression work of the engine is increased.

Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Motorbremssystem mit verbesserter Motorleistung für einen Verbrennungsmotor geschaffen, der Einlaß- und Auslaß-Sammelleitungen aufweist. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination einer Kompressionsverminderungs-Motorbremse, die beim Öffnen wenigstens eines Auslaßventils des Verbrennungsmotors nahe des Endes des Kompressionshubes des Motorzylinders, dem das Auslaßventil zugeordnet ist, wirksam ist, und einem Turbolader mit einer Abgasturbine mit geteilter Ladereintrittsspirale und einem Luftkompressor, der komprimierte Luft an die Motoreinlaß-Sammelleitung liefert, wobei der Turbolader ein Umlenkventil aufweist, welches wirkungsmäßig an einer Seite mit der Auslaß-Sammelleitung und an seinem entgegengesetzten Ende mit der geteilten Ladereintrittsspirale verbunden ist, um mit vorbestimmter Bremswirkung die Strömung des Auspuffgases aus der Auslaß-Sammelleitung nur an einen der Abschnitte der geteilten Ladereintrittsspirale zu lenken, und zwar anstatt beiden, wie es bei einem geringeren Maß als der vorbestimmten Bremswirkung auftritt.According to the invention, in particular, an engine braking system is included provided improved engine performance for an internal combustion engine having intake and exhaust manifolds. The invention is characterized by the combination of a compression-reducing engine brake, which when opening at least one exhaust valve of the internal combustion engine near the end of the compression stroke of the engine cylinder to which the Exhaust valve is assigned, is effective, and a turbocharger with an exhaust gas turbine with a split charger inlet spiral and an air compressor that supplies compressed air to the engine intake manifold, the turbocharger has a diverter valve which is operative on one side with the outlet manifold and on its opposite End with the split charger inlet spiral is connected to the flow with a predetermined braking effect of the exhaust gas from the exhaust manifold to only one of the sections of the split turbocharger inlet scroll to steer, rather than both, as occurs at a level less than the predetermined braking effect.

Durch Umlenken der Abgasströmung durch einen Abschnitt der Turbine wird der Gasdruck in der Auslaß-Sammelleitung erhöht. Diese Wirkung erhöht nicht nur die vom Motor entwickelte Verzögerungsleistung sondern auch die Temperatur der Luft im Motor. Die erhöhte Temperatur der Luft bewirkt ihrerseits eine Erhöhung der Energie des Abgases, das überdies denBy diverting the flow of exhaust gas through a portion of the turbine, the gas pressure in the exhaust manifold is increased. This effect not only increases the deceleration power developed by the engine but also the temperature of the air in the engine. The increased temperature of the air in turn causes an increase in the energy of the exhaust gas, which also increases the

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Wirkungsgrad und daher auch die Rotationsgeschwindigkeit der Turbine erhöht. Die Kombination einer Motor-Kompressionsverminderungsbremse mit einem Turbolader mit unterteilter Ladereintrittsspirale erzeugt ein synergistisches Ergebnis, welches die verfügbare, von der Kompressionsverminderungsbremse erzeugte Verzögerungsleistung erhöht. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Kombination für den normalen Betrieb der Erfindung ergibt sich aus dem Bremsbetrieb. Während des Bremsvorganges wird ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeuges in Wärme umgewandelt, die durch das Motorkühlsystem abgeleitet wird, so daß der Motor auf oder nahe der normalen Betriebstemperatur gehalten wird.The efficiency and therefore the speed of rotation of the turbine are increased. The combination of an engine compression reduction brake with a turbocharger with a subdivided charger inlet spiral creates a synergistic result, which increases the available deceleration power generated by the compression release brake. An additional The advantage of this combination for the normal operation of the invention results from the braking operation. While braking becomes part of the kinetic energy of the vehicle is converted into heat which is dissipated by the engine cooling system so that the engine is on or near normal operating temperature is maintained.

In herkömmlichen Systemen wirken Kompressionsverminderungsbremsen (z.B. US-PS 3 220 392) normalerweise nur als Bremsen. In herkömmlichen Systemen wirken Turbolader mit einer unterteilten Ladereintrittsspirale und Umlenkmechanismen (vgl. die US-Patentschriften 4 008 572; 3 559 397; 3 137 477.; 3 313 518 oder 3 975 911) normalerweise derart, daß die Mengenströmung an Luft erhöht wird, um die Motorleistung während der Zufuhr von Treibstoff zu erhöhen. Bisher war es unbekannt, daß durch Verwendung einer Kompressionsverminderung sbr ems e synergistische Auswirkungen erzielt werden konnten, um den Betrieb eines turbogeladenen Motors zu verbessern und einen turbogeladenen Motor mit einer unterteilten Ladereintrittsspirale und Umlenkmechanismen zu verwenden, um den Betrieb der Kompressionsverminderungsbremse zu verbessern.In conventional systems, compression release brakes (e.g., U.S. Patent 3,220,392) normally act as brakes only. In conventional systems, turbochargers operate with a subdivided charger inlet spiral and deflection mechanisms (See U.S. Patents 4,008,572; 3,559,397; 3,137,477; 3,313,518 or 3,975,911) normally such that the Mass flow of air is increased in order to increase engine performance during the supply of fuel. So far it was it is unknown that by using a compression release sbr ems e synergistic effects could be achieved in order to operate a turbocharged engine to improve and a turbocharged engine with a subdivided turbocharger inlet spiral and deflection mechanisms use to operate the compression release brake to improve.

Die Erfindung betrifft also ein Motorbremssystem und ein Verfahren zur Erzeugung einer verbesserten Motorbremsung und eines verbesserten Motorbetriebs als Folge eines Bremsvorganges. Die Erfindung betrifft einen turbogeladenen Ver-The invention thus relates to an engine braking system and a Method for generating improved engine braking and improved engine operation as a result of a braking process. The invention relates to a turbo-charged vehicle

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brennungsmotor, der mit einer Kompressionsverminderungsmotorbremse ausgestattet ist, bei dem der Turbolader eine Zwillingseingang-Turbine aufweist. Zusätzlich ist ein Umlenkventil vorgesehen, welches derart ausgebildet ist, daß die gesamte Strömung der Abgase in einen Abschnitt der Turbine hineingelenkt wird. Die erfindungsgemäße Kombination erhöht die von dem Motor erzeugte Verzögerungsleistung dadurch, daß die Mengenströmung der Luft durch den Motor erhöht und die Auslaß-Sammelleitungstemperatur und der Auslaß-Sammelleitungsdruck vergrößert werden. Die verbesserte Leistung nach der Bremsung ergibt sich aus den höheren Turbolader-Drehzahlen und der erhöhten Motortemperatur, die im Motor während des Bremsvorganges erzielt wird.internal combustion engine using a compression reduction engine brake is equipped in which the turbocharger has a twin-inlet turbine. There is also a diverter valve provided, which is designed such that the entire flow of the exhaust gases in a portion of the Turbine is steered into it. The combination according to the invention increases the deceleration power generated by the engine by increasing the mass flow of air through the engine and increasing the exhaust manifold temperature and pressure be enlarged. The improved performance after braking results from the higher turbocharger speeds and the increased engine temperature that is achieved in the engine during braking.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing; it shows:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung eines Motors mit einer Kompressionsverminderungs-Bremse, einem Abgas-Umlenker und einem Turbolader mit Zwillingseingang oder einer Turbine mit geteilter Ladereintrittsspirale;1 shows a partially sectioned schematic representation of an engine with a compression reduction brake, an exhaust diverter and a twin-inlet turbocharger or a turbine with a split turbocharger inlet spiral;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung des Kompressionsverminderungs-Motorverzögerers; Figure 2 is a schematic illustration, partially in section, of the compression release engine retarder;

Fig. 2A ein Schaltbild des elektrischen Steuersystems für den erfindungsgemäßen verbesserten Motorverzögerer ;Figure 2A is a circuit diagram of the electrical control system for the improved motor retarder of the present invention ;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Turboladers mit einem Zwillingseingang oder einer Turbine mit geteilter Ladereintrittsspirale, die bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden kann;3 shows a cross-sectional view of a turbocharger with a twin inlet or a turbine with split charger inlet spiral that can be used with the arrangement according to the invention;

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Fig. 4 eine Draufsicht eines Schmetterlings-Umlenkventils, das bei der Erfindung verwendet werden kann;4 is a plan view of a butterfly diverter valve, which can be used in the invention;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 4;

Fig. 6 ein P-V-Diagramm der Druck-Volumen-Verhältnisse, die in einem Motorzylinder während eines vollständigen Zyklus beim Betrieb nach dem Stand der Technik unter Verwendung einer Kompressionsverminderungs-Bremse auftreten;6 shows a P-V diagram of the pressure-volume ratios, those in an engine cylinder during a full cycle when operating after Prior art using a compression release brake appear;

Fig. 7 ein P-V-Diagramm der Druck-Volumen-Verhältnisse, die in einem Motorzylinder während eines vollständigen Zyklus gemäß der Erfindung auftreten; undFIG. 7 is a P-V diagram of the pressure-volume ratios which occur in an engine cylinder during a full cycle occur according to the invention; and

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Verzögerungs-Leistung eines Motors, der allein eine Kompressionsverminderungs-Motorbremse benutzt, sowie die vergrößerte Verzögerungsleistung, die erfindungsgemäß entwickelt wird.Fig. 8 is a graph showing the deceleration performance of an engine employing only a compression release engine brake used, as well as the increased delay power, which is developed according to the invention.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Motor bezeichnet. Der Motor 10 kann mit Funkenzündung oder Kompressionszündung arbeiten und eine beliebige Anzahl von Zylindern haben. Die Erfindung wird jedoch mit Bezug auf einen typischen Sechszylinder-Kompressionszündungsmotor beschrieben, der mit einem Einlaß-Sammelrohr 12 und einem geteilten Auslaß-Sammelrohr versehen ist, welches ein vorderes Auslaß-Sammelrohr und ein hinteres Auslaß-Sammelrohr 16 umfaßt. Die Auslaß-Leitungen 18 und 20 führen jeweils von dem vorderen und hinte-In Fig. 1, the reference numeral 10 denotes a motor. The engine 10 can be spark ignition or compression ignition and have any number of cylinders. The invention will, however, be described with reference to a typical six cylinder compression ignition engine that is comprised of an inlet header 12 and a split outlet header which is a front outlet header and a rear outlet manifold 16 comprises. The outlet lines 18 and 20 each lead from the front and rear

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ren Auslaß-Sammelrohr zu einem Abgas-Umlenkventil 22. Das Abgas-Umlenkventil 22 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt und wird nachstehend im einzelnen erläutert. Eine geteilte Abgasleitung 24 verbindet den Auslaß des Umlenkventils 22 und den Einlaß einer Zwillingseingangs-Turbine oder einer Turbine mit geteilter Ladereintrittsspirale 25, die zusammen mit einem Kompressor 28, einen zusammengehörigen Turbolader 30 bildet. Der Turbolader 30 ist in der Fig. 3 dargestellt und wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Nach dem Durchtritt durch die Turbine 26 treten die Abgase in das Motorauspuffsystem 32 ein.ren outlet manifold to an exhaust gas diverter valve 22. The Exhaust diverter valve 22 is shown in FIGS. 4 and 5 and will be explained in detail below. A shared one Exhaust line 24 connects the outlet of diverter valve 22 and the inlet of a twin inlet turbine or turbine Turbine with split turbocharger inlet spiral 25 which, together with a compressor 28, forms an associated turbocharger 30 forms. The turbocharger 30 is shown in FIG. 3 and will be described in detail below. After this Passing through the turbine 26, the exhaust gases enter the engine exhaust system 32.

Luft wird in den Motor 20 durch den üblichen Motorluft-Reiniger 34, die Kompressoreinlaß-Leitung 36, den Kompressor 28 und die Einlaß-Sammelrohrleitung 28 eingeführt, welche den Auslaß des Luftkompressors 28 mit dem Einlaß-Sammelrohr 12 verbindet. Wie in der Fig. 1 schematisch und im einzelnen in der Fig. 3 gezeigt, wird der Kompressor von der Turbine 26 angetrieben, so daß ein typischer zusammengehöriger Turbolader 30 vorliegt.Air is introduced into the engine 20 through the conventional engine air cleaner 34, the compressor inlet line 36, the compressor 28 and the inlet manifold 28 inserted, which connects the outlet of the air compressor 28 to the inlet manifold 12 connects. As shown schematically in FIG. 1 and in detail in FIG. 3, the compressor driven by the turbine 26 so that a typical associated turbocharger 30 is present.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, weist der Motor 10 ein Gehäuse 40 auf, welches das übliche, schematisch in der Fig. 2 dargestellte, Kompressionsverminderungs-Bremssystem enthält, öl 42 aus einem Sumpf 44, der beispielsweise aus dem Motor-Kurbelgehäuse bestehen kann, wird durch eine Leitung 46 durch eine Niederdruckpumpe 48 in den Einlaß 50 eines Magnetventils 52 gepumpt, welches im Gehäuse 40 angebracht ist. Das Niederdrucköl 42 wird von dem Magnetventil 52 über eine Leitung 56 an einen Steuerzylinder 54 geleitet, der ebenfalls in dem Gehäuse 40 angebracht ist. Ein Steuerventil 58 ist zur hin und her gehenden Bewegung innerhalb des Steuerzylinders eingepaßt und durch eine Druckfeder 60 in eine geschlossene Stellung gedrückt. Das Steuerventil 58 enthält einen Einlaßdurchgang 62, der durch ein Kugel-As shown in Fig. 2, the motor 10 has a housing 40, which is the usual, schematically in the Fig. 2 shown, contains compression reduction braking system, oil 42 from a sump 44, for example from the engine crankcase is fed through a conduit 46 through a low pressure pump 48 into the inlet 50 a solenoid valve 52, which is mounted in the housing 40. The low pressure oil 42 is from the solenoid valve 52 passed via a line 56 to a control cylinder 54, which is also mounted in the housing 40. A Control valve 58 is fitted for reciprocating movement within the control cylinder and is supported by a compression spring 60 pushed to a closed position. The control valve 58 includes an inlet passage 62 which is through a ball

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Sperrventil 64 geschlossen ist, welches durch eine Druckfeder 66 in die geschlossene Stellung vorgespannt ist, sowie einen Auslaßdurchgang 68. Wenn sich das Steuerventil in der offenen Stellung befindet (wie in der Fig. 2 gezeigt), ist der Auslaßdurchgang 68 mit dem Steuerzylinder-Auslaßdurchgang 70 ausgerichtet, welcher mit dem Einlaß eines Hilfszylinders 72 in Verbindung steht, der ebenfalls im Gehäuse 40 gebildet ist. Es ist erkennbar, daß das Niederdrucköl 42, welches durch das Magnetventil 52 hindurchtritt, in den Steuerventilzylinder 54 eintritt und das Steuerventil 58 in die offene Stellung anhebt. Danach öffnet sich das Kugel-Sperrventil 64 entgegen der Vorspannung der Feder 66 und Öl strömt in den Hilfszylinder 72. Von dem Auslaß 74 des Hilfszylinders 72 strömt das Öl 42 durch eine Leitung 76 in den Hauptzylinder 78, der im Gehäuse 40 geformt ist.Check valve 64 is closed, which is biased by a compression spring 66 into the closed position, as well an outlet passage 68. When the control valve is in the open position (as shown in Fig. 2), is the exhaust passage 68 with the control cylinder exhaust passage 70 aligned, which is in communication with the inlet of an auxiliary cylinder 72, which is also in the Housing 40 is formed. It can be seen that the low-pressure oil 42, which passes through the solenoid valve 52, enters control valve cylinder 54 and raises control valve 58 to the open position. After that it opens the ball check valve 64 against the bias of the spring 66 and oil flows into the auxiliary cylinder 72. From the outlet 74 of the auxiliary cylinder 72, the oil 42 flows through a line 76 into the master cylinder 78, which is formed in the housing 40 is.

Ein Hilfskolben 80 ist zur Hin- und Herbewegung innerhalb des Hilfszylinders 72 eingepaßt. Der Hilfskolben 80 ist in Aufwärtsrichtung (wie in der Fig. 2 gezeigt) gegen einen einstellbaren Anschlag 82 durch eine Druckfeder 84 vorgespannt, die innerhalb des Hilfskolbens 80 angebracht ist und gegen eine in dem Hilfszylinder 72 sitzende Stütze 86 wirkt. Das untere Ende des Hilfskolbens 80 wirkt gegen eine Auslaßventilkappe 88, die auf dem Schaft des Auslaßventils 90 aufgepaßt ist, das seinerseits in dem Motor 10 sitzt. Eine Auslaßventilfeder 92, spannt normalerweise das Auslaßventil 90 in die geschlossene Stellung vor, wie in der Fig. 2 gezeigt. Normalerweise wird der einstellbare Anschlag 82 derart eingestellt, daß er ein gewünschtes Spiel zwischen dem Hilfskolben 80 und der Auslaßventilkappe 88 herbeiführt, wenn das Auslaßventil geschlossen ist, der Hilfskolben am einstellbaren Anschlag 82 sitzt und der Motor kalt ist. Das vorbestimmte Spiel wird zur Aufnahme der Ex-An auxiliary piston 80 is fitted for reciprocation within the auxiliary cylinder 72. The auxiliary piston 80 is biased in the upward direction (as shown in FIG. 2) against an adjustable stop 82 by a compression spring 84, which is mounted inside the auxiliary piston 80 and against a support 86 seated in the auxiliary cylinder 72 works. The lower end of the auxiliary piston 80 acts against an outlet valve cap 88 which is on the stem of the outlet valve 90 is taken care of, which in turn sits in the engine 10. An exhaust valve spring 92 normally biases the exhaust valve 90 to the closed position, as shown in FIG. Usually the adjustable stop is 82 is set in such a way that there is a desired clearance between the auxiliary piston 80 and the outlet valve cap 88 brings about when the exhaust valve is closed, the auxiliary piston is seated on the adjustable stop 82 and the engine is cold. The predetermined clearance is used to accommodate the ex-

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pansion der Teile vorgesehen, einschließlich des Auslaßventilhubes wenn der Motor heiß ist ohne Öffnung des Auslaßventiles 90, und zur Steuerung der Zeitfolge der Auslaßventilöffnung .pansion of the parts provided, including the exhaust valve lift when the engine is hot without opening the exhaust valve 90, and to control the timing of the exhaust valve opening .

Ein Hauptkolben 94 ist zur hin- und hergehenden Bewegung innerhalb des Hauptzylinders 78 eingepaßt und in Aufwärtsrichtung (wie in der Fig. 2 gezeigt) durch eine leichte Blattfeder 96 vorgespannt. Das untere Ende des Hauptkolbens 94 berührt einen Einstellschraubenmechanismus 98 eines Kipphebels 100, der durch eine von der Motornockenwelle (nicht gezeigt) getriebene Stößelstange 102 gesteuert ist.A master piston 94 is fitted for reciprocating movement within the master cylinder 78 and in an upward direction Biased (as shown in FIG. 2) by a light leaf spring 96. The lower end of the main piston 94 contacts an adjustment screw mechanism 98 of a rocker arm 100 driven by one of the engine camshaft (not shown) driven push rod 102 is controlled.

Wenn das Magnetventil 52 offen ist, hebt das Öl 42 das Steuerventil 58 an und füllt dann den Hilfszylinder 72 und den Hauptzylinder 78. Eine Rückströmung von öl aus dem Hilfszylinder 72 und dem Hauptzylinder 78 wird durch die Wirkung des Kugel-Sperrventils 64 verhindert. Wenn jedoch einmal das System mit öl gefüllt ist, treibt eine Aufwärtsbewegung der Stößelstange 102 den Hauptkolben 94 aufwärts und der hydraulische Druck treibt seinerseits den Hilfskolben 80 nach unten, so daß das Auslaßventil 90 geöffnet wird. Die Ventil-Zeiteinstellung ist derart gewählt, daß das Auslaßventil 90 nahe des Endes des Kompressionshubes des Zylinders geöffnet wird, dem das Auslaßventil 90 zugeordnet ist. Die beim Komprimieren der Luft während des Kompressionshubes vom Motorkolben geleistete Arbeit wird auf diese Weise an das Auspuffsystem des Motors abgegeben, und während des Expansionshubes des Motors nicht wieder gewonnen. Bei einigen Motoren kann es passend sein, den Hauptkolben mittels der Injektor-Stößelstange zu betätigen, die dem Zylinder zugeordnet ist, mit welchem der Hilfskolben in Verbindung steht, während es bei anderen Motoren bevor-When the solenoid valve 52 is open, the oil 42 lifts the control valve 58 and then fills the auxiliary cylinder 72 and the master cylinder 78. A return flow of oil from the auxiliary cylinder 72 and the master cylinder 78 is through the Action of the ball check valve 64 prevented. However, once the system is filled with oil, it drives upward the push rod 102 up the main piston 94 and the hydraulic pressure in turn drives the auxiliary piston 80 downwards so that the outlet valve 90 is opened. The valve timing is chosen such that the exhaust valve 90 is opened near the end of the compression stroke of the cylinder with which the exhaust valve 90 is associated is. The work done by the engine piston in compressing the air during the compression stroke in this way released to the engine's exhaust system, and not again during the engine's expansion stroke won. On some engines it may be suitable to actuate the main piston using the injector push rod, which is assigned to the cylinder with which the auxiliary piston is connected, while in other engines it is preferred

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zugt sein kann, eine Stößelstange zu verwenden, die mit einem Einlaß- oder Auslaßventil für einen anderen Zylinder verbunden ist. In allen Fällen wird das Ergebnis gleich sein, da das Auslaßventil nahe des Endes des Kompressionshubes geöffnet wird. may be allowed to use a pushrod that comes with an intake or exhaust valve for a different cylinder connected is. In all cases the result will be the same since the exhaust valve is opened near the end of the compression stroke.

Wenn die Kompressionsverminderungs-Bremse deaktiviert werden soll, wird das Magnetventil 52 geschlossen, wodurch das öl 42 in dem Steuerventilzylinder 54 durch die Leitung 56, das Magnetventil 52 und die Rückkehrleitung 54 zum Sumpf 44 hindurchtritt. Wenn das Steuerventil 58 nach unten fällt, gesehen in der Fig. 2, wird ein Teil des Öls im Hilfszylinder 72 und Hauptzylinder 78 durch das Steuerventil 58 abgelassen und durch Leitungseinrichtungen (nicht gezeigt) in den Sumpf 44 zurückgeführt.When the compression release brake is to be deactivated, the solenoid valve 52 is closed, whereby the oil 42 in the control valve cylinder 54 through the line 56, the solenoid valve 52 and the return line 54 to the Sump 44 passes through. When the control valve 58 falls down, as seen in FIG. 2, some of the oil in the Auxiliary cylinder 72 and master cylinder 78 through the control valve 58 drained and returned to sump 44 through conduit means (not shown).

Das elektrische Steuersystem für die Erfindung ist in der Fig. 2A schematisch dargestellt, auf die im folgenden Bezug genommen wird. Die Fahrzeugbatterie 106 ist an einem Anschluß mit Masse 108 verbunden. Die andere Batterieklemme ist in Reihe mit einer Sicherung 110, einem Armaturenbrettschalter 112, einem Kupplungsschalter 114 und einem Kraftstoffpumpenschalter 116 geschaltet, sowie vorzugsweise über eine Diode 118 zurück an Masse 108 gelegt. Ein Mehrfachstellungs-Äuswahlschalter 120 ist ebenfalls in Reihe mit den Schaltern 112, 114 und 116 geschaltet. Zur Herbeiführung verschiedener Größen der Bremsleistung durch den Motorverzögerer und das Auspuff-Ümlenksystem, kann es wünschenswert sein, den Auswahlschalter 120 zu nutzen, der, wie in der Fig. 2A gezeigt ist, drei Positionen aufweist. In der Position 1 (wie in der Fig. 2A dargestellt) aktiviert der Auswahlschalter 120 die vorderen Motorbrems-Magnete 122, die beispielsweise die Magnetventile 52 steuern, welche der Hälfte der Zylinder des Motors (also drei bei dem in der Fig. 1 gezeigten Sechszylindermotor) zugeordnet sind.The electrical control system for the invention is shown schematically in Figure 2A, to which reference will now be made is taken. The vehicle battery 106 is connected to ground 108 at one terminal. The other battery terminal is in series with a fuse 110, a dashboard switch 112, a clutch switch 114 and a Fuel pump switch 116 switched, as well as preferably Connected back to ground 108 via a diode 118. A multi-position selector switch 120 is also shown in FIG Series connected with switches 112, 114 and 116. To the It can induce various amounts of braking power through the engine retarder and the exhaust deflection system it may be desirable to use the selector switch 120 which, as shown in Fig. 2A, has three positions. Activated in position 1 (as shown in Fig. 2A) the selector switch 120 the front engine brake solenoids 122, which for example control the solenoid valves 52, which are assigned to half of the cylinders of the engine (that is to say three in the six-cylinder engine shown in FIG. 1).

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In der Position 2, aktiviert der Auswahlschalter 120 die vorderen Motormagnete 122 und die hinteren Motormagnete 124, so daß die Magnetventile 52 gesteuert werden, die allen Zylindern des Motors zugeordnet sind, wodurch eine erhöhte Motorbremsung erzielt wird. In der Position 3, aktiviert der Auswahlschalter 120 nicht nur alle Magnetventile 52, sondern überdies das Umlenkventil 22 durch den Magnet 126, so daß eine maximale MotorbremsIeistung erzielt wird, wie im einzelnen nachstehend beschrieben. Es kann auch vorteilhaft sein, daß zusätzliche Stellungen des Auswahlschalters 120 vorgesehen werden, so daß die Motorbremse, falls gewünscht, an einen oder mehrere Motorzylinder angelegt werden kann. Natürlich kann der Auswahlschalter 120 auch weggelassen werden, wenn zu jedem Zeitpunkt eine maximale Motorbremsung erforderlich ist, d.h. an allen Motorzylindern und zusätzlich die Bremsung mittels des Umlenkventils 22. Die Schalter 112, 114 und 116 sind zur Vervollständigung des Steuersystems vorgesehen; sie ermöglichen den sicheren Betrieb des Systems. Der Schalter 112 ist eine manuelle Steuerung zur Deaktivierung des gesamten Systems. Der Schalter 114 ist ein automatischer Schalter, der zur Deaktivierung des Systems angeschlossen ist, wenn die Kupplung ausgerückt ist, um ein Abwürgen des Motors zu verhindern. Der Schalter 116 ist ein zweiter automatischer Schalter, der mit dem Treibstoffsystem verbunden ist, um die Treibstoffzufuhr zum Motor zu unterbinden, wenn die Motorbremse in Betrieb ist.In position 2, the selection switch 120 activates the front motor solenoids 122 and rear motor solenoids 124 so that solenoid valves 52 are controlled, all of which Cylinders of the engine are assigned, whereby an increased engine braking is achieved. In position 3, activated the selection switch 120 not only all solenoid valves 52, but also the diverter valve 22 through the magnet 126, so that maximum engine braking power is achieved, as described in detail below. It can also be beneficial be that additional positions of the selector switch 120 are provided so that the engine brake, if desired, can be applied to one or more engine cylinders. Of course, the selection switch 120 can also be omitted when maximum engine braking is required at all times, i.e. on all engine cylinders and additionally the braking by means of the diverter valve 22. The switches 112, 114 and 116 are to complete the tax system provided; they enable the safe operation of the system. The switch 112 is manual Control to deactivate the entire system. The switch 114 is an automatic switch that is used to deactivate of the system is connected when the clutch is disengaged to prevent the engine from stalling. Of the Switch 116 is a second automatic switch connected to the fuel system for fuel delivery to the engine when the engine brake is in operation.

Die Fig. 3 zeigt einen typischen Turbolader 30, der mit der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden kann. Der Turbolader 30 umfaßt eine Zwillingseingangs-Turbine und einen Kompressor 28, die zusammen koaxial auf einer Welle 128 montiert sind, welche drehbar in Lagern 130 in einem stationären3 shows a typical turbocharger 30 which can be used with the arrangement according to the invention. The turbocharger 30 includes a twin-input turbine and compressor 28 mounted together on a shaft 128 coaxially are rotatable in bearings 130 in a stationary

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Gehäuse 132 gelagert ist. Die Turbine 26, die hier als Radialströmungsturbine dargestellt ist, umfaßt eine geteilte Ladereintrittsspirale 134 mit zwei Reihen von Düsen 136, 138, die auf die Flügel eines an der Welle 128 befestigten Flügelrades 140 ausgerichtet sind. Gas, welches in der geteilten Ladereintrittsspirale 134 strömt, wird beim Durchtritt durch die Düsen 136, 138 beschleunigt und überträgt seine kinetische Energie auf das Flügelrad 140. Die Geschwindigkeit des Flügelrades 140 ist eine Funktion des Gasvolumens, das durch die Ladereintrittspirale 140 strömt, die die Strömungsgeschwindigkeit durch die Düsen 136, 138 bestimmt. Es ist bekannt, daß bei verhältnismäßig geringen GasStrömungsgeschwindigkeiten der Wirkungsgrad der Turbine abnimmt und daß ein größerer Wirkungsgrad bei niedrigen Gasströmungsgeschwindigkeiten dann erzielbar ist, wenn das gesamte Gas in einen Teil der Ladereintrittsspirale 134 hineingerichtet ist.Housing 132 is mounted. The turbine 26, which is shown here as a radial flow turbine, comprises a split one Supercharger inlet scroll 134 with two rows of nozzles 136, 138 attached to the wings of one on shaft 128 Impeller 140 are aligned. Gas flowing in the split charger inlet scroll 134 is released upon passage accelerates through the nozzles 136, 138 and transfers its kinetic energy to the impeller 140. The speed of impeller 140 is a function of the volume of gas flowing through charger inlet scroll 140, which determines the flow rate through the nozzles 136, 138. It is known that at relatively low Gas flow rates decrease the turbine efficiency and that greater efficiency at low Gas flow rates can then be achieved when all of the gas is in a portion of the charger inlet spiral 134 is set up in it.

Das Turbinenrad 140 der Turbine 26 ist mit dem Treibrad 142 des Kompressors 28 verbunden, der hier als Zentrifugalkompressor dargestellt ist. Die Rotation des Treibrades: 142 zieht Luft durch die Eintrittsöffnung 144 und fördert die Luft mit erhöhtem Druck durch die Kompressor-Laderspirale 146 zur der Einlaß-Sammelleitung 38. Es ist zwar ein Radialströmungs-Turbolader dargestellt und beschrieben, doch können verschiedene Arten von Turboladern mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Turbine von derjenigen Art ist, bei der das gesamte, als Antriebsfluid verwendete Auspuffgas, falls gewünscht, an einen Teil des Turbinenrades geliefert werden kann.The turbine wheel 140 of the turbine 26 is with the drive wheel 142 of the compressor 28, which is shown here as a centrifugal compressor. The rotation of the drive wheel: 142 draws air through the inlet opening 144 and conveys the air at increased pressure through the compressor-charger spiral 146 to the inlet manifold 38. Although a radial flow turbocharger is shown and described, however, various types of turbochargers can be used with the present invention provided that the turbine is of the type in which all of the exhaust gas used as the drive fluid, if desired, can be supplied to part of the turbine wheel.

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Die Pig. 4 und 5 zeigen die typische Form eines Umlenkventils 22, welches zur Umlenkung der Strömung des Auspuffgases aus den Leitungen 18 und 20 zu einem Teil der Leitung 24 und von dort zu nur einem Abschnitt der Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26 ausgebildet ist. Wie dargestellt, umfaßt das Umlenkventil 22 ein Paar von verhältnismäßig dicken Platten 148, 150, die ein Gehäuse bilden, welches zum Einsetzen zwischen die Leitungen 18, 20 und die geteilte Leitung 24 ausgebildet ist. Die Platten 148, 150 sind mit Bolzenlöchern 152 versehen, um die Platten an Flansche an den Leitungen 18, 20 und 24 zu befestigen. In jeder der Platten 148, 150 ist eine öffnung 154 geformt. Ein Schmetterlings-Ventil 156 ist innerhalb der öffnung 154 auf Zapfenwellen 158, 160 montiert, die derart gelagert sind, daß sie bezüglich der Platten 148, 150 aus einer geschlossenen Stellung, in der sie im wesentlichen parallel zu den Platten stehen, in eine offene Stellung drehbar sind, die im wesentlichen senkrecht zu den Platten liegt. Ein zweites Schmetterlings-Ventil 162 ist innerhalb der öffnung 154 auf einer Welle 164 montiert, die derartgelagert ist, daß sie bezüglich der Platten 148, 150 aus einer geschlossenen Stellung, die im wesentlichen senkrecht zu den Platten steht, in eine geöffnete Stellung drehbar ist, in der die Ebene des Schmetterlings-Ventils 162 in einem spitzen Winkel zur Ebene der Platten 148, 150 steht. Wenn dabei das Schmetterlings-Ventil 156 in der offenen Stellung steht, und das Schmetterlings-Ventil 162 in seiner geschlossenen Position, dann tritt die Gasströmung von den Leitungen 18, 20 in beide Abschnitte der unterteilten Leitung 24 ein und damit auch in beide Abschnitte der unterteilten Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26. Wenn jedoch das Schmetterlings-Ventil 156 in der geschlossenen Stellung steht und das Schmetterlings-Ventil 162 in seiner geöffneten Stellung, dann wird die Gasströmung von den Leitungen 18 undThe Pig. 4 and 5 show the typical shape of a diverter valve 22 which is used to divert the flow of the exhaust gas from lines 18 and 20 to part of line 24 and from there to only a portion of the charger inlet spiral 134 of the turbine 26 is formed. As shown, diverter valve 22 includes a pair of relatively thick plates 148, 150 that form a housing, which is designed to be inserted between the lines 18, 20 and the split line 24. The plates 148, 150 are provided with bolt holes 152 for the plates to be attached to flanges on lines 18, 20 and 24. An opening 154 is formed in each of the plates 148, 150. A butterfly valve 156 is mounted within the opening 154 on peg shafts 158, 160 which are in such a way are stored that they are with respect to the plates 148, 150 from a closed position in which they are substantially parallel to the plates are rotatable to an open position substantially perpendicular to the plates lies. A second butterfly valve 162 is within the opening 154 is mounted on a shaft 164 which is mounted in such a way that it is made with respect to the plates 148, 150 rotatable from a closed position substantially perpendicular to the panels to an open position in which the plane of the butterfly valve 162 is at an acute angle to the plane of the plates 148, 150. With the butterfly valve 156 in the open position and the butterfly valve 162 in its closed position, then the gas flow from the lines 18, 20 enters both sections of the divided line 24 and thus also into both sections of the divided charger inlet spiral 134 of the turbine 26. If, however butterfly valve 156 is in the closed position and butterfly valve 162 is in its open position Position, then the gas flow from lines 18 and

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20 in einen Teil der unterteilten Leitung 24 umgelenkt und somit auch in einen Abschnitt der unterteilten Ladereintrittsspirale 134 der Turbine 26. Die Position der Schmetterlings-Ventile 156 und 162 braucht lediglich zwischen einer voll geöffneten und einer voll geschlossenen Position umgesteuert werden. Die Ventile können daher ohne weiteres durch einen Elektromagnet 126 (Fig. 2A) über geeignete Verbindungsgestänge-Systeme (nicht gezeigt) betätigt werden, wie dem Fachmann ohne weiteres einleuchten wird. Da diese Betätigungsmechanismen keinen Teil der Erfindung darstellen, brauchen sie hier nicht im einzelnen erläutert werden. Vorstehend wurde eine spezielle Form eines Umlenkventils dargestellt und erläutert, doch ergibt sich ohne weiteres, daß verschiedene Arten von Umlenkventilen oder Umlenkmechanismen bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden können, vorausgesetzt lediglich, daß die Vorrichtung in der Lage ist, das gesamte Motorabgas in eine einzige Leitung umzulenken, die nur zu einem Abschnitt der Turbine hin gerichtet ist, so daß der Turbinen-Wirkungsgrad und die Geschwindigkeit bei geringen Abgasströmungsgeschwindigkeiten erhöht werden können.20 deflected into part of the subdivided line 24 and thus also into a section of the subdivided charger inlet spiral 134 of turbine 26. The position of butterfly valves 156 and 162 need only be between one full open and a fully closed position can be reversed. The valves can therefore easily by a Electromagnet 126 (Fig. 2A) via suitable linkage systems (not shown) can be actuated, as will be readily apparent to those skilled in the art. As these operating mechanisms do not constitute part of the invention, they do not need to be explained in detail here. Above a special form of diverter valve has been shown and explained, but it is readily apparent that various types of diverter valves or diverter mechanisms can be used in the arrangement according to the invention provided that the device is capable of conveying all of the engine exhaust into a single conduit deflect, which is only directed towards a section of the turbine, so that the turbine efficiency and speed can be increased at low exhaust gas flow rates.

Die Fig. 6 ist ein Druck-Volumen-Diagramm für einen Mack Kompressions-Zündungsmotor, der mit einer Kompressionsverminderungs-Motorbremse ausgestattet ist, die von der Firma Jacobs Manufacturing Co. hergestellt wird. Der Teil des Diagramms von den Punkten 1 bis 2 bezeichnet den Kompressionshub des Motors, der am unteren Totpunkt (BDC) beginnt. Bevor der Kolben den oberen Totpunkt (TDC) erreicht, wird das Auslaßventil 90 durch die Motorbremse geöffnet und der Zylinderdruck beginnt abzufallen. Am Punkt 2a endet der Kompressionshub und der Kolben kehrt seine Bewegungsrichtung um, so daß er den "Leistungs"-Hub beginnen würde, wenn der Motor mit Treibstoff versorgt wäre. Der Punkt 3 stellt das Ende desFigure 6 is a pressure-volume diagram for a Mack compression ignition engine equipped with a compression reduction engine brake manufactured by Jacobs Manufacturing Co. The part of the The diagram from points 1 to 2 indicates the compression stroke of the engine, which begins at bottom dead center (BDC). Before the piston reaches top dead center (TDC), the exhaust valve 90 is opened by the engine brake and the cylinder pressure is opened begins to fall off. At point 2a the compression stroke ends and the piston reverses its direction of movement, so that when the engine was fueled it would begin the "power" stroke. The point 3 represents the end of the

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"Leistungs"-Hubes am unteren Totpunkt dar. Das Diagramm vom Punkt 3 bis zum Punkt 4 bezeichnet den Ausstoßhub, während das Diagramm vom Punkt 4 bis zum Punkt 1 den Ansaughub darstellt. Während des Kompressions- und Ausstoßhubes wird von dem Motor dadurch Arbeit verrichtet, daß die Luft innerhalb des Zylinders komprimiert wird; während des "Leistungs"- und Ansaughubes gibt der Motor die gespeicherte Energie an das Motorkühlsystem und an das Auspuff system ab. Die Fläche innerhalb der Diagrammkurve ist daher proportinal zur Verzögerungsleistung, die von dem Motor unter Verwendung der herkömmlichen Jacobs-Motorbremse entwickelt wird."Power" stroke at bottom dead center. The diagram from point 3 to point 4 denotes the exhaust stroke, while the diagram from point 4 to point 1 denotes the intake stroke represents. During the compression and exhaust strokes, work is done by the engine in that compressing the air within the cylinder; during the "power" and intake strokes, the engine gives the stored Energy to the engine cooling system and to the exhaust system. The area within the graph curve is therefore proportional to the deceleration power provided by the engine using the conventional Jacobs engine brake is being developed.

Die Fig. 8 (Kurve A) ist eine graphische Darstellung, in welcher die Veränderung der Verzögerungs-Leistung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl dargestellt 1st, und zwar für einen Mack 676-Kompressionszündungsmotor, der mit einer Jacobs-Motorbremse der schematisch in der Fig. 2 gezeigten Art ausgestattet ist.Fig. 8 (curve A) is a graph showing the change in deceleration power as a function is represented by engine speed for a Mack 676 compression ignition engine operating with a Jacobs engine brake of the type shown schematically in Fig. 2 is equipped.

Erfindungsgemäß wird nun ein Umlenkventil der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Art in die Auslaß-Sammelleitung eines Mack 676-Motors eingefügt, der mit einem Turbolader und einer Jacobs-Motorbremse ausgestattet ist. Die bemerkenswerte Verbesserung der Motorbremsleistung sowie der Motorbetriebsleistung ist hinsichtlich der Bremsleistung in den Fig. 7 und 8 dargestellt.According to the invention, a diverter valve of the type shown in Figs. 4 and 5 is now in the outlet manifold of a Mack 676 engine inserted, the one with a turbocharger and one Jacobs engine brake is equipped. The remarkable improvement in engine braking performance as well as engine operating performance is shown in FIGS. 7 and 8 with regard to braking performance.

Die Fig. 7 ist ein Druck-Volumen-Diagramm ähnlich der Fig. 6, sie zeigt jedoch die Auswirkung des zusätzlichen Umlenkventils. Es ist zu bemerken, daß ein beträchtlich höherer Maximaldruck im Kompressionshub erzielt wird, während die "Leistungs"-Hubkurve verhältnismäßig unverändert bleibt, so daß die Fläche zwischen den Kurven, die proportional zur Ver-FIG. 7 is a pressure-volume diagram similar to FIG. 6, but it shows the effect of the additional diverter valve. It should be noted that a considerably higher maximum pressure is achieved in the compression stroke during the "Power" stroke curve remains relatively unchanged, so that the area between the curves, which is proportional to the

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zögerungsleistung ist, vergrößert wird. In ähnlicher Weise wird der Maximaldruck (sowie der mittlere wirksame Druck) während des Ausstoßhubes erhöht, so daß die Fläche zwischen den Ausstoß- und Einsaughubkurven und die hierdurch gegebene Verzögerungsleistung ebenfalls vergrößert ist.delay performance is increased. In a similar way, the maximum pressure (as well as the mean effective pressure) increased during the exhaust stroke, so that the area between the exhaust and intake stroke curves and that given thereby Delay performance is also increased.

Die Kurve B der Fig. 8 ist eine Darstellung der Verzögerungsleistung, die von dem erfindungsgemäßen Gerät entwickelt wird. Es ist erkennbar, daß bei allen Motordrehzahlen innerhalb des nutzbaren Betriebsbereiches des Motors die von dem erfindungsgemäß arbeitenden Motor entwickelte Bremsleistung größer ist, als diejenige, die bei einem Motor entsteht, der nur mit der herkömmlichen Jacobs-Bremse betrieben wird. Bei den höheren Motordrehzahlen, die normalerweise beim Gebrauch der Motorbremse auftreten, ist überdies die Verbesserung der Bremsleistung am stärksten gefördert.Curve B of Figure 8 is a plot of the delay performance developed by the apparatus of the present invention will. It can be seen that at all engine speeds within the usable operating range of the engine, that of the engine operating according to the invention developed braking power is greater than that which is achieved with an engine which is only operated with the conventional Jacobs brake. At the higher engine speeds that normally occur when using the engine brake, moreover, the improvement in braking performance is most strongly promoted.

Es wird angenommen, daß die Verbesserung der Bremsleistung auf der synergistisehen Reaktion der Jacobs-Motorbremse und des mit der geteilten Ladereintrittsspirale versehenen Turboladers und des ümlenkventils beruht. Wenn eine Motorbremsung beispielsweise auf einem langen Gefälle erforderlich ist, arbeitet der Motor nahe des oberen Grenzwertes seines Betriebsdrehzahlbereichs, doch wird der Motor nicht mit Treibstoff versorgt. Dadurch werden sowohl das Volumen als auch die Temperatur der Auspuffgase reduziert. Dies erzeugt zwei früher beschriebene nachteilige Wirkungen. Diese nachteiligen Wirkungen werden dadurch berücksichtigt, daß das ganze verfügbare Auspuffgas durch einen Abschnitt der Turbine gelenkt wird, so daß die Turbinen-Düsengeschwindigkeit erhöht wird, wodurch sich eine Erhöhung der Kompressordrehzahl ergibt. Bei erhöhter Kompressordrehzahl kann eine größere Luftmasse in den Motoreinlaß gefördert werden, so daß die vom Motor verrichtete Kompressionsarbeit erhöht wird, wie durch die Kurve 1'-2' der Fig. 7 gezeigt wird, und zwar imIt is believed that the improvement in braking performance on the synergistic reaction of the Jacobs engine brake and of the turbocharger with the split turbocharger inlet spiral and the deflection valve is based. For example, when engine braking is required on a long downhill slope the engine is operating near the upper limit of its operating speed range, but the engine will not respond Fuel supplied. This reduces both the volume and the temperature of the exhaust gases. This creates two previously described adverse effects. These adverse effects are taken into account in that the all available exhaust gas is directed through a section of the turbine so that the turbine nozzle speed is increased, resulting in an increase in the compressor speed. If the compressor speed increases, a larger Air mass are conveyed into the engine intake, so that the compression work done by the engine is increased, such as is shown by curve 1'-2 'of Figure 7, in the

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Vergleich mit der Kurve 1-2 der Fig. 6. Überdies besteht die Wirkung des Umlenkventils darin, eine Einschnürung in der AuspuffSammelleitung zu schaffen, die zu einem erhöhten Widerstand während des Ausstoßhubes führt. Die letztgenannte Wirkung zeigt ein Vergleich der Kurve 3'-4' der Fig. 7 mit der Kurve 3-4 der Fig. 6. Die vom Motor während des Kompressions- und Ausstoßhubes verrichtete erhöhte Arbeit führt zu einer erhöhten Temperatur der Auspuffgase, so daß auch das Volumen des Auspuffgases größer wird. Wie vorstehend bereits angemerkt, erhöht ein Anwachsen des Auspuffgasvolumens die Drehzahl der Turbine und diese erhöht weiter die Luftmenge, die über den Kompressor in den Motor eingespeist wird. Somit ist verständlich, daß die neuartige Kombination der Kompressionsverminderungs-Bremse und des Turboladers mit seinem Umlenkventil einen synergistischen Effekt erzielt, bei dem die Kompressionsverminderungs-Bremse in verbesserter Weise und überdies als Auspuffbremse arbeitet.Compare with curve 1-2 of Fig. 6. Moreover, there is the effect of the diverter valve is to create a constriction in the exhaust manifold leading to a leads to increased resistance during the exhaust stroke. The latter effect shows a comparison of the curve 3'-4 'of FIG. 7 with curve 3-4 of FIG Increased work done by the engine during the compression and exhaust strokes results in an increased temperature of the exhaust gases, so that the volume of the exhaust gas also increases. As noted above, increases a As the exhaust gas volume increases, the speed of the turbine increases and this further increases the amount of air that passes through the compressor is fed into the motor. Thus, it can be understood that the novel combination of the compression release brake and the turbocharger with its diverter valve achieves a synergistic effect in which the compression reduction brake works in an improved way and moreover as an exhaust brake.

überdies wird nicht nur die Bremsleistung verbessert, sondern auch die Betriebsleistung des Motors wird verbessert. Wie bereits erwähnt, tritt häufig der Fall auf, daß einer Steigung unmittelbar ein langes Gefälle folgt, bei dem eine Motorbremsung erforderlich ist. Am unteren Ende des Gefälles hatte sich dabei bisher die Motortemperatur beträchtlich vermindert und der Turbolader wurde verlangsamt. Unter diesen Bedingungen ist es, wie bereits erwähnt, schwierig, den Motor wieder rasch zu beschleunigen. Bei der erfindungsgemäßen Kombination wird nicht nur die Motortemperatur höher sein (wegen der größeren verrichteten Arbeit an der gesteigerten Strömungsmenge der Luft während des Motorbremsbetriebs), sondern auch die Turbolader-Drehzahl wird durch die kombinierten Auswirkungen des Umlenkventils und der vergrößerten Strömungsmenge aufrechterhalten. Der Turbolader wird also nähermoreover, not only is the braking performance improved, but the operating performance of the engine is also improved. As already mentioned, it often occurs that there is an incline a long downhill gradient immediately follows, which requires engine braking. At the bottom of the slope the engine temperature has been reduced considerably and the turbocharger has been slowed down. Under these As already mentioned, it is difficult to accelerate the engine again quickly. In the inventive Combination not only will the engine temperature be higher (because of the greater work done on the increased flow rate of air during engine braking), but The turbocharger speed is also determined by the combined effects of the diverter valve and the increased flow rate maintain. So the turbocharger is getting closer

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an einer Drehzahl arbeiten, wie sie für die rasche Beschleunigung des Motors erforderlich ist. Ein zusätzlicher Leistungsvorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß beim Beginn der Treibstoffversorgung des Motors die höhere Temperatur und die höhere Strömungsmenge der Luft die vollständige Verbrennung fördern, so daß eine Auspuffrauch-Emission und der damit einhergehende Leistungsverlust vermieden werden. Die Aufrechterhaltung der Motortemperatur und der Strömungsmenge der Luft neigt überdies zur Verhinderung einer Verkohlung beim Betrieb im Motorbrems-Modus. work at a speed as it is necessary for the rapid acceleration of the engine. An additional Performance advantage arises from the fact that at the beginning of the fuel supply to the engine the higher Temperature and the higher flow rate of the air promote complete combustion, so that exhaust smoke is emitted and the associated loss of performance can be avoided. Maintaining the engine temperature and the flow rate of the air also tends to prevent charring when operating in the engine braking mode.

Obwohl die Kombination der vorliegenden Erfindung die Funktion der Erhöhung des Auspuff-Sammelleitungsdrucks umfaßt, und daher in dieser Hinsicht ähnlich einer Auspuff bremse ist, vermeidet sie aber den prinzipiellen Nachteil einer Auspuffbremse, d.h. das Problem des Ventil-Schwimmens. Gewöhnlich wird der Auspuff-Sammelleitungsdruck durch das Erfordernis begrenzt, daß er die Kraft der Auspuffventilfeder nicht überschreiten darf. Die Verwendung der Motorbremse stellt jedoch sicher, daß der Druck an der Verbrennungsseite des Auslaßventils während des Ansaugzyklus erheblich größer ist als derjenige, der bei alleiniger Verwendung einer Auspuffbremse auftritt. Durch diesen größeren Druck arbeitet die Kompressionsverminderungsbremse mit einem höheren Auspuff-Sammelleitungsdruck, ohne daß das Problem des Ventil-Schwimmens auftritt. Die Beseitigung des Ventil-Schwimmens führt dazu, daß ein höherer Auspuff-Sainmelleitungsdruck aufrechterhalten wird, so daß sich eine zusätzliche Verzögerungsleistung ergibt. Although the combination of the present invention provides the Function of increasing the exhaust manifold pressure, and therefore similar in this respect to an exhaust brake, but it avoids the principal disadvantage of an exhaust brake, i.e. the problem of valve floating. Usually the exhaust manifold pressure is limited by the requirement that it be the force the exhaust valve spring must not exceed. However, the use of the engine brake ensures that the Pressure on the combustion side of the exhaust valve during of the intake cycle is significantly greater than that which occurs when an exhaust brake is used alone. This higher pressure causes the compression reduction brake to work with higher exhaust manifold pressure without the problem of valve float occurs. The elimination of valve float results in higher exhaust pipe pressure being maintained so that there is an additional delay performance.

Ein weiterer, durch die erfindungsgemäße Kombination erwachsender Vorteil bezieht sich auf die zuverlässige Arbeits-Another advantage resulting from the combination according to the invention relates to the reliable working

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weise des Turboladers. Die Wirkung des höheren Einlaß-Sammelleitungsdrucks besteht darin, daß das Druckdifferential am Turbolader vom Kompressor zur Turbine vermindert wird. Das bedeutet, daß der Seitenschub auf die Turbolader-Lager vermindert wird, so daß die Zuverlässigkeit des Turboladers vergrößert wird.way of the turbocharger. The effect of higher inlet manifold pressure consists in reducing the pressure differential across the turbocharger from the compressor to the turbine will. This means that the sideshift on the turbocharger bearings is reduced, so that the reliability of the turbocharger is enlarged.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination im Vergleich zu einer Motorbremse und einer Auspuffbremse, die zur Erzeugung der gleichen Verzögerungsleistung ausgebildet sind, besteht in der Verminderung des Turbinengehäusedruckes, wodurch die Lebensdauer der Turbine und ihre Verlässlichkeit erhöht werden. Die Auspuffbremse erhöht notwendigerweise den Auspuff-Sammelleitungsdruck, während die erfindungsgemäße Kombination den Einlaß-Sammelleitungsdruck erhöht und dabei nur einen verhältnismäßig geringen Anstieg des Auspuff-Sammelleitungsdruckes herbeiführt. Die Tatsache, daß erfindungsgemäß die gleiche Verzögerungsleistung mit einem geringeren Anstieg des Auspuff-Sammelleitungsdrucks erzielt wird, bedeutet, daß die Belastung des Turbinengehäuses geringer ist und dadurch die Lebensdauer der Turbine erhöht wird.Another advantage of the combination according to the invention in Compared to an engine brake and an exhaust brake, which are designed to generate the same deceleration power consists in reducing the turbine housing pressure, thereby increasing the life of the turbine and its reliability. The exhaust brake increased necessarily the exhaust manifold pressure, while the inventive combination the inlet manifold pressure increased and thereby only brings about a relatively small increase in the exhaust manifold pressure. the The fact that, according to the invention, the same deceleration performance with a smaller increase in the exhaust manifold pressure is achieved, means that the load on the turbine housing is lower and thereby the service life of the turbine is increased.

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Claims

otor braking system with improved engine performance for one Internal combustion engine with inlet and outlet manifolds, characterized by a compression-reducing engine brake, when opening at least one exhaust valve of the internal combustion engine near the end of the Compression stroke of the engine cylinder to which the exhaust valve is assigned operates, and through a turbocharger (30), which comprises an exhaust gas turbine (26) which has a divided turbocharger inlet spiral, and an air compressor (28) which supplies compressed air to the engine intake manifold (12), the turbocharger has a diverter valve (22) which is operative on one side with the outlet manifold (14,16) and is connected at its opposite end to the split charger inlet spiral in order to

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A certain braking effect is a flow of the exhaust gas instead of directing from the outlet manifold to only one of the sections of the split charger inlet scroll of both, as occurs at a value less than the predetermined braking effect.

2. Engine braking system according to claim 1, characterized in that the exhaust gas turbine is a radial flow turbine includes.

3. engine braking system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the deflecting valve is a solenoid operated butterfly valve (156).

4. Method of braking with improved engine performance a vehicle driven by an internal combustion engine, characterized in that the Vehicle is equipped with a turbocharged engine, which has a turbocharger, which is divided with a Loader inlet spiral is equipped, as well as with a compression reduction engine brake that the exhaust gases upon actuation of the compression reduction engine brake by a predetermined amount from the Engine exhaust manifold to be directed to a section of the split turbocharger inlet scroll to increase the speed of rotation of the turbocharger beyond what it would assume if the exhaust gases would be directed to both sections of the split supercharger inlet scroll that as a function of the increased rotational speed of the turbocharger, the mass flow rate of the air through the turbocharger is increased, whereby an inhibition of the flow rate of the exhaust gases from the exhaust manifold results in the increased flow rate the air is continuously compressed, and

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that the braking and engine performance are improved, with the release of the increased amount more compressed Air to the exhaust manifold near the end of the engine compression stroke.

5. The method according to claim 4, characterized in that when the compression reduction engine brake is deactivated the mass flow of the exhaust gases through both sections of the divided charger inlet spiral is steered.

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