DE3026529A1

DE3026529A1 - Motorbremse fuer eine verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE3026529A1
Application number: DE19803026529
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Kubis
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1980-07-12
Filing date: 1980-07-12
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE3026529C2

Description

M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg - Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, den 8. Juli I98O

Motorbremse für eine Verbrennungskraftmaschine.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse für Verbrennungskraftmaschinen wie Fahrzeugmotore oder dergleichen.

Bei schweren Nutzfahrzeugen wird vom Gesetzgeber neben einer Betriebs- und einer Feststellbremse noch eine dritte Bremse vorgeschrieben, deren Aufgabe vorzugsweise darin besteht, das Fahrzeug zu verzögern. Diese Bremse hat besondere Bedeutung, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Gefällstrecken zu begrenzen und dabei die normale Betriebsbremse wirksam zu entlasten.

Die erfindungsgemäße Verzögerungsbremse bringt das ■Bremsmoment unmittelbar über den Motor auf.

Vorzugsweise wird als Verzögerungsbremse im allgemeinen eine sog. Auspuffbremse verwendet. Eine Auspuffbremse arbeitet dadurch, daß das Motor- Auspuffrohr im Moment des Bremsens durch eine Drosselklappe ganz oder teilweise verschlossen und gleichzeitig die Brenn-

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stoffzufuhr zu den Zylindern, zum Beispiel die Einspritzmenge einer Einspritzpumpe innerhalb einer Diesel-Einspritzkraftmaschine, abgestellt wird.

Derartige Bremsen sind einfach aufgebaut und konnten im Laufe der Zeit zu ausreichender Betriebssicherheit entwickelt werden. Ein großer Nachteil besteht jedoch darin, daß die Auslaßventile der Arbeitskolben durch die im verschlossenen Auspuff entstehenden Druckschwingungen unkontrolliert öffnen können, so daß besonders durch den Aufprallstoß bei der Rückkehr des Ventils auf den Ventilsitzring sehr hohe Beanspruchungen entstehen, die schließlich zu Ventilbrüchen und damit zu Motortotalschäden führen können.

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Um ein derartiges unzulässiges und unkontrolliertes öffnen zu vermeiden, muß der Gegendruck im Abgasrohr, z.B. durch Löcher in der Drosselklappe auf ein zulässiges Maß verringert werden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Bremswirkung abnimmt. Bei größeren Fahrzeugdieselmotoren beträgt deshalb die Bremsleistung vielfach nur noch etwa 60 bis 70% der Nutzleistung bei herkömmlichen Saugmotoren und weniger als 50% der Nutzleistung bei Auflade- Motoren.

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Die Entwicklung der Motoren insbesondere für größere Nutzfahrzeuge tendiert aber in jüngerer Zeit weltweit zu Auflademotoren. Gegenüber gleich starken Saugmotoren besitzen diese ein wesentlich geringeres Hubvolumen. Dieses geringere

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Hubvolumen ergibt dementsprechend auch eine kleinere Motor-

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bremsleistung, was als erheblicher Nachteil der Auflademotoren gilt.

In Verbindung mit auslaßventilgesteuerten Zweitaktmotoren ist eine Motorbremse bekannt geworden, bei welcher das Auslaßventil kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes im Verdichtungstakt über ein genau festgelegtes Winkelintervall geöffnet wird, so daß die vorher verdichtete Verbrennungsluft zum Auspuff hinaus entweichen kann und die ein Antriebsmoment erzeugende Rückexpansion vermieden wird. Dabei wird die nur die Auslaßventile steuernde Nockenwelle durch ein Getriebe so verstellt, daß die Auslaßventile wesentlich später erst in der Nähe des oberen Totpunktes öffnen. Motorbremsen dieser Art haben sich als außerordentlich wirksam erwiesen. Nachteilig ist jedoch, daß hier für die Auslaßventilsteuerung eine Nockenwelle vorgesehen werden muß, die über ein zusätzliches eigenes Getriebe sehr genau in ihrer Winkelzuordnung verstellbar zu führen ist.

In den U.S.A. ist für Viertaktmotoren unter der Bezeichnung "Jacobs Engine Brake" eine elektromagnetisch-hydraulische Motorbremse bekannt geworden, die vorteilhaft bei solchen Motoren eingesetzt werden kann, die eine im Zylinderkopf angeordnete Kombination aus Einspritzpumpe und -düse, eine sog. "Pumpedüse" besitzen. Hierbei wird durch die Stösselstange, die die Pumpedüse betätigt, das Auslaßventil über ein kompliziertes, feinmechanisches Hydrauliksystem etwa zum Zeitpunkt des Einspritzbeginnes im normalen Motorbetrieb kurzzeitig geöffnet.

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Nachteilig an dieser Lösung ist unter anderem, daß das Auslaßventil sehr nahe am oberen Umkehrpunkt des Kolbens, dem Zünd-Or, geöffnet werden muß, so daß zur Vermeidung einer Kollision mit dem Kolben nur ein sehr kleiner Hub möglich ist oder unerwünschte Auslaßventilteiltaschen im Kolben vorgesehen werden müssen. Auch erfolgt der Öffnungsvorgang entsprechend dem Einspritzverlauf sehr abruppt, was hohe Beanspruchungen im Auslaß-Ventiltrieb erzeugt.

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Dabei befindet sich das Hochdruckaggregat für die Auslaßventilbetätigung im Motorbremsbetrieb über dem Kipphebelklavier auf dem Zylinderkopf, so daß die Bauhöhe des Motors erheblich vergrössert und die Zugänglichkeit zum Zylinderkopf, dessen Befestigungsschrauben und zu den Ventil einstellschrauben stark behindert wird. Bei Reparaturarbeiten am Zylinderkopf muß dann jeweils die Hochdruckmechanik für die Motorbremse abgebaut und nach der Montage neu eingestellt werden, was nur mit einem Spezialwerkzeugsatz möglich ist und den Reparaturaufwand erheblich vergrössert sowie eine besondere Qualifikation des Werkstattpersonals voraussetzt.

Bei Anwendung des vorgenannten Funktionsprinzip^s einer Motorbremsung bei Viertaktmotoren ohne im Zylinderkopf

eingebaute Pumpedüse ist das Hochdrucksystem noch komplizierter, da zur Erzielung des richtigen Öffnungszeitpunktes jeweils Auslaßstösselstangen benachbarter Zylinder das betreffende Auslaßventil öffnen müssen. 30

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\ Ein weiterer Nachteil hierbei ist, daß der betreffende Auslaßventil-Antrieb gleichzeitig sein eigenes und noch das gerade zur Motorbremsungmitbetätigte Ventil gegen hohen Verdichtungsdruck im Zylinder öffnen muß, was eine besonders kräftige, aufwendige und teuere Gestaltung des Auslaß-Ventiltriebes voraussetzt.

Weiter ist zur Anwendung des vorgenannten Funktionsprinzipes auch schon vorgeschlagen worden,in den von der Nockenwelle betätigten Auslaß-Ventilstössel einai unter Federdruck stehenden Kolben einzubauen. Im Falle des Motorbremsbetriebes wird dieser Kolben durch zugeführtes Motoröl gegen einen Anschlag um ein bestimmtes Maß angehoben. Hierdurch wird der auf dem Auslaßnocken befindliche zusätzliche Vornocken wirksam und öffnet das Auslaßventil gezielt in der Nähe des Zündumkehrpunktes des Kolbens, so daß die verdichtete Luft abgeblasen werden kann.

Nachteilig an dieser Lösung ist die komplizierte Nockenform mit einem zusätzlichen Vornocken, da dieser nur schwer herstellbar ist und unerwünschte Ventiltriebschwingungen auslösen kann. Die Gestaltung des für den normalen Motorbetrieb erforderlichen Auslaß-Nockens wird durch die Auspuffbremse in unerwünschter Weise verändert. Dabei schließt der Kombinationsnocken wegen der Notwendigkeit einwandfreien Bewegungsablaufes zwischen Nocken und Stössel im normalen Motorbetrieb eine für maximale Bremswirkung nötige optimale Form des Vornockens im allgemeinen aus.
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Darüberhinaus müssen in dem Kolben selbst Ausla,ßventiltaschen angeordnet werden, deren Tiefe exakt der Höhe des Vornockens multipliziert mit dem Kipphebel - Übersetzungsverhältnis entsprechen muß. Sollten bereits Aus-

c laßventiltaschen vorhanden sein, so müssen diese um den gleichen Betrag tiefer ausgeführt werden. Tiefe Ventiltaschen sind jedoch wegen Beeinträchtigung der Verbrennung unerwünscht.

Dabei führt der Auslaßventiltrieb während des Auspuffbetriebes einen größeren Hub als im normalen Motorbetrieb aus, was eine aufwendigere Auslegung des Auslaßventiltriebes und insbesondere auch der Ventilfeder erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorbremse nach dem vorgenannten Funktionsprinzip, also Ablassen des im Zylinderraum komprimierten Gases bei Stellung, des Arbeitskolbens im Bereich des oberen Umkehrpunk-tesUünd-OT) auch in Verbindung mit Viertaktmotoren zu ermöglichen,ohne daß nachteilige Einflüsse auf die Funktion des normalen Auslaß-Ventiltriebes in Kauf genommen werden müssen und insbesondere auch ohne daß die für den normalen Motorbetrieb optimale Anordnung der Auslaßventile in dem Arbeitskolben selbst, beispielsweise durch Unterbringung der Auslaßventile in eigenen Auslaßventil-Taschen, aufgegeben werden müßte.

Diese Aufgabe wird mit einer Motorbremse nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung wird also innerhalb des Ventiltriebes ein - im Bremsbetrieb rythmisch betätigbares - Teleskopteil vorgesehen, das die wirksame Länge insbesondere des Ventilstössels während seiner Betätigung im Sinne einer Öffnungsbewegung des Auslaßventils verändert. Dabei erfolgt diese Beeinflussung des Gestänges selbst rythmisch im Bremsbetrieb jeweils kurz2eitig zu dem Zeitpunkt, in welchem der Kolben im Arbeitszylinder nahe am oberen Zündumkehrpunkt ist, so daß selbst ein geringfügiges Anheben des Ventils einen zum Auslassen des komprimierten Gases ausreichenden Spalt ergibt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften und erfinderischen Weiterbildung wird hierbei das Teleskopteil hydraulisch durch Drucköl betätigt, wobei die rythmische Betätigung abhängig von einem Nockentrieb über Hydraulikkolben erfolgt. Der Nockentrieb selbst zur Auslösung der einzelnen Hydraulikkolben zur Betätigung der zugehörigen Teleskopteile in den einzelnen Ventiltriebgestängen arbeitet dabei synchron mit der Nockenwelle, wobei er unmittelbar als Fortsetzung der Nockenwelle oder als eigenes mit halber Motordrehzahl angetriebenes Antriebsteil ausgebildet sein kann.

Gemäß einer anderen vorteilhaften und erfinderischen Weiterbildung wird den einzelnen Teleskopteilen im normalen Motorbetrieb Drucköl über die vorhandenen Druckleitungen zugeführt, und zwar mit einem solchen Druck, daß zwar das Ventil nicht betätigt, daß

aber jegliches Spiel zwischen Ventilstift und Ventil

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selbst ausgeglichen wird, was sich sehr stark geräuschmindernd auswirkt.

Die kontruktiven Einzelheiten zur Durchführung dieser Maßnahmen, deren und weitere Vorteile sowie eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung einer kompakten Einheit zur Realisierung der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Ventiltrieb mit einem Teleskopteil gemäß der Erfindung zur Erläuterung des Grundprinzipes der Auslaß-Ventilsteuerung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm der Ventilbetätigung bei

einem Viertaktmotor mit Anwendung des Funktionsprinzipes nach der Erfindung,

Fig. 3 schematisch die Anwendung der Erfindung mit 2Q Steuerung über Hydraulikkolben bei einem

Sechszylinder-Viertaktmotor,

Fig. 4 den konstruktiven Aufbau einer Steuer-Antriebshydraulik zur Realisierung der Motorbremse nach der Erfindung und

Fig. 5 eine Antriebsvariante für die die

hydraulischen Teleskopteile steuernden Hydraulikkolben getrennt von der Nockenwelle .

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] Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Ausfuhrungsform einen Auslaßventiltrieb bestehend aus einem von einer Nockenwelle 1 angetriebenen Ventilstössei 9, dessen Bewegung über einen Kolben 10, eine Stösselstange 11, einen Kipphebel 11a auf das Ventil 12 mit Ventilteller 12a übertragen wird. Der Kontakt des Ventilstössels 9 auf dem Nocken. 1 wird durch die Druckfeder 19, die das Ventil zu schließen versucht, erzwungen.

IQ Gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung ist zwischen dem Ventilstössel 9 und der Stösselstange 11 ein Kolben ■

10 eingesetzt, dar als Teleskopteil wirkt, d.h. welches die Gesamtlänge zwischen Unterseite von Ventilstössel 9 und oberer Pfanne an der Stösselstange 11 steuerbar so verlängert, daß das Ventil 12 kurzzeitig geöffnet wird. Zu diesem Zweck steht - wie in Verbindung mit den folgenden Figuren noch im einzelnen erläutert wird - der Kolbenraum des Teleskopteiles über Bohrungen in dem Kurbelgehäuse 25 und über eine Hochdruckleitung 7, welche mit einer Hochdruckverschraubung 8-fest mit; dem Kurbelgehäuse 25 verbunden ist, mit einem Hydraulikkolben in Verbindung. In der Fig. 1 ist dabei die Hochdruckleitung 7 nur durch einen Pfeil angedeutet. Anordnung, Aufbau und Steuerung der Hydraulikkolben werden in Verbindung mit den folgenden Figuren erläutert.

Aus der Fig. 1 ist dabei zunächst zu ersehen, daß durch Zuführung von Drucköl, dessen Druck größer ist als der der Druckfeder 19 und der auf den Ventilteller 12a wirkende Gasdruck, das Ventil auch dann geöffnet, d.h. der Ventilteller 12a von dem Ventilsitz I2b im Motorgehäuse abgehoben werden kann, wenn der Ventilstössel 9 nicht auf den

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Nocken 1 der Nockenwelle aufläuft, sondern zu jedem frei wählbaren Zeitpunkt, das ist für die Zwecke der Motorbremsung wenn der Kolben im Arbeitszylinder, der über das Auslaßventil geöffnet werden soll, den Bereich des oberen Totpunktes beim ZUndtakt erreicht.

Im normalen Auslaßbetrieb ist die Leitung 7 entlüftet, so daß sich im Teleskopstößel 9 kein Druck ausbilden kann, der die Stößelstange Il gegen die Federkraft 19 anheben kann. Die Kraft der Ventilfeder 19 ist dabei so abgestimmt, daß der normale MotorÖldruck nicht in der Lage ist, das Auslaßventil über das Teleskopteil 10 zu öffnen.

Die Fig. 2 zeigt in einem Zeitdiagramm den Ablauf der Ventilwege unter Anwendung des Vorschlages nach der Erfindung. In dem Diagramm ist in der Abszisse der Zeitablauf wiedergegeben, während die Ordinate die Ventilwege in den einzelnen Taktzeiten wiedergibt. Hierbei ist mit A jeweils der Weg des Auslaßventils und mit E das Einlaßventil bezeichnet, während K die Wegkurve eines Arbeitskolbens in dem entsprechenden Arbeitszylinder kennzeichnet.

Aus dem Diagramm ist zu ersehen, daß während des Kompressionstaktes über das Teleskopteil 10 (vgl. Fig. 1) das Auslaßventil kurzzeitig geöffnet wird, und zwar wenn der Kolben K sich im Bereich des oberen Totpunktes befindet, zu welchem im Motorbetrieb gezündet wird, um

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einen Hub, der wesentlich geringer als der normale Öffnungshub des Auslaßventlies ist. (Vgl. die Darstellung des Weges des Auslaßventiles während des normalen Ausschubtaktes. )

Gemäß Fig. 2 erfolgt der max. Bremshub des Auslaßventiles vor dem Zündtotpunkt des Arbeitskolbens K. Der Bremshub kann jedoch auch so gelegt werden, daß dessen Maximum im oder nach dem Zündtotpunkt erreicht wird mit dem Ziel, für den jeweiligen Motortyp optimale Bremswirkung zu ermöglichen.

Mit der gestrichelt eingezeichneten Kurve A^! wird der durch Leckverluste gegebene Zeitquerschnittsverlust wiedergegeben, der, wie ersichtlich, allenfalls eine Verringerung aber keine zeitliche Verschiebung des Öffnungsweges des Auslaßventiles zur Folge haben kann.

In den Figuren ist noch die Größe b angegeben, die den kleinsten Abstand zwischen Kolbenoberseite und geschlossenen Ventilen kennzeichnet, während mit a der kleinste Abstand zwischen Kolben und gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung zur Bremsung geöffneten Auslaßventil gekennzeichnet ist.

Die Buchstaben Es bzw. Eo und As bzw. Ao in Verbindung mit den Ventilbezeichnungen E bzw. A geben jeweils den Zeitpunkt des Schließens bzw. öffnens der einzelnen Ventile an.

Mit UT sind die Umkehrpunkte des Kolbens im unteren Bereich und mit OT im oberen Bereich bezeichnet.

Die Fig. 3 zeigt schematisch Aufbau und Wirkungsweise einer Steuerung für einen Sechszylinderreihenmotor, bei welchem der Vorschlag nach der Erfindung mit Hilfe einer

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nockenbetätigten Hydrauliksteuerung realisiert werden soll. Hierbei ist schematisch ein Motor M angedeutet, dessen sechs Zylinder über einen Nookenwellenantrieb gesteuert werden. Entsprechend dem Vorschlag nach der Erfindung sollen dabei die sechs Auslaßventile über Ansohlußleitungen I, II, III, IV, V und VI zu einem Zeitpunkt, wie vorstehend anhand der Fig. 2 über ein Teleskopteil in den Auslaßventiltrieben gesteuert werden. Zu diesem Zweck sind insgesamt sechs Arbeitskolben 4 vorgesehen, welche über Steuerventile 14 an der normalen Öldruckversorgung des Motors liegen. Die Steuerung dieser Ventile wird in Verbindung mit der Fig. 4 erläutert werden.

Die einzelnen Kolben 4, von denen nur zwei diagonal zu einer Nockenscheibe J> angedeutet sind, sind sternförmig um diese Nockenscheibe angeordnet und führen über eine Hochdruckleitung zu den jeweiligen Anschlüssen 8, vgl. Fig. I, der Teleskopteile 10 in den Auslaß-Ventiltrieben. Dabei sind die Arbeitskolben 4 in der Reihenfolge der Zündfolge des Motors sternförmig angeordnet, wobei im vorliegende! Ausführungsbeispiel eine Zündfolge I - V III - VI - II - IV angenommen ist.

Der Antriebsnocken 3 ist in einer Stellung gezeichnet, in welcher Druck an die Hochdruckleitung 7 für den Arbeitszylinder I gegeben wird, und zwar, wie ohne weiteres ersichtlich dann und nur dann, wenn das Ventil 14 geschlossen ist.

Wie schon vorstehend erwähnt, läuft der Nocken J> mit der Geschwindigkeit der üblichen Nockenwelle um, so daß nacheinander Hochdruck über die entsprechende Hoch-

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druckleitungen 7 an die einzelnen Auslaßventiltriebe gegeben wird.

Arbeitsweise und Zusammenwirken der einzelnen Teile wird im folgenden in Verbindung mit der Fig. 4, die eine bevorzugte Realisierungsmöglichkeit einer Steuer- und Hochdruckhydraulikantriebseinheit für eine Motorbremse nach der Erfindung zeigt, erläutert. Dabei sind auch in dieser Figur, um die Übersichtlichkeit zu erleichtern, Konstruktionsteile, die nicht unmittelbar für die Erläuterung notwendig sind, weggelassen. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel wird hierbei die Motorbremse, wie noch erläutert wird, pneumatisch gesteuert und hydraulisch betätigt. Die gesamte Steuer- und Hydraulikpumpeneinheit ist in einem kompakten Aggregat angeordnet, das unmittelbar direkt von der Motornockenwelle, wie noch erläutert wird, angetrieben ist.

In dieser Figur ist die Nockenwelle - gemäß Darstellung in Fig. 1 - in ihrer Gesamtheit mit

1 bezeichnet. Die Nockenwelle besitzt eine Verlängerung

2 mit einem zusätzlichen Nocken 3 - vgl. auch Fig. 3 zum Antrieb der Hochdruckkolben 4 im Hochdrucksteuergehäuse 5. Die Hochdruckverschraubung 6 stellt eine drucksichere Verbindung zu den Hochdruckleitungen 7 - vgl. Fig. 1und Fig. 3 - her.

Die Steuer- Hochdruckhydraulikantriebseinheit besitzt im linken Teil ein Steuerteil, das den übergang von normalen Motorbetrieb auf Motorbremsbetrieb und umgekehrt steuert.

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In der Darstellung ist dieses Teil im Bremsbetrieb B.

Bei Normalbetrieb befindet sich dieses Steuerteil zusammen mit der mit 23 bezeichneten Druckplatte in der gestrichelten Lage N, wie im einzelnen noch erläutert wird.

Beim normalen Motorbetrieb

wird eine Kugel 13 eines Steuerventils 14 durch einen Druckschieber 15 von einer Feder 16 offen gehalten.

Hierdurch befindet sich im gesamten Hochdruckteil der Einheit der von einer Ölpumpe 17 aufgebrachte und vom Regulierventil 18 auf ein festgelegtes Niveau eingestellte normale Motoröl - Betriebsdruck. Dieser Öldruck sorgt außer für eine gute Füllung des gesamten Hochdruckteiles mit Schmieröl auch für eine gute Schmierung aller Elemente im Hochdruckteil und über die Leitung 7 auch des Ventilstössels. Über das Teleskopteil 10 ergibt der Motoröldruck auch Spielfreiheit des Ventiltriebes selbst, wodurch das Geräusch im Ventiltrieb selbst reduziert wird. Die Kraft der Ventilfeder 19 - vgl. Fig. 1 - ist dabei so abgestimmt, daß der normale Motoröldurck nicht in der Lage ist, das Auslaßventil über das Teleskopteil 10 zu öffnen.

Zum Übergang in den Motorbremsbetrieb

wird über die Verschraubung 20 im Steuerteil der Steuer-Hydraulikpumpeneinheit dem Zylinder 21 Druckluft zugeführt. Gleichzeitig wird die nicht dargestellte Einspritzpumpe für die Arbeitszylinder auf Nullförderung gestellt.

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Der auf dem Kolben 22 des Zylinders 21 wirkende Luftdruck bewegt die Druckplatte 23 nach links, so daß der Druckschieber 15 die Kugel 13 im Steuerventil 14 zur öldichten Anlage an das Gehäuseteil 24 bringt.

Das in dem Hydraulikkolben 4 und in den anschließenden Leitungen befindliche öl kann nunmehr nicht mehr, außer über Passungspalt- Leckverluste entweichen und betätigt bei einem Hub des Nockens 3 - vergl. auch Fig. 3 - über den Kolben 4 den Kolben im Teleskopteil 10 zu einem durch den Nocken 3 genau festgelegten Zeitpunkt und durch das Auslaßventil 12, und zwar, vgl. Fig. 2, im: Bereich des obereriZündumkehrpunktes des Arbeitskolbens, wodurch die in dem entsprechenden Zylinder verdichtete Luft abgeblasen wird. Hierdurch wird,unterstützt durch die Motorreibleistung,die gewünschte hohe Bremswirkung erzielt.

Der Hub des Nockens 3 - vgl. Fig. 1, 3 und 4 - ist so bemessen, daß Leckverluste, die insbesondere durch den größeren Passungsspalt zwischen Ventilstössel 9 und Kurbelgehäuse 25 entstehen können, ausgeglichen werden.

Nach Beendigung des Hubes eines Hydraulikkolbens 4 werden die Leckverluste durch öffnen der Kugel 13 vom Motor-Öldruck wieder ausgeglichen, so daß vor dem nächsten Hub das gesamte Hochdruckteil wieder ölgefüllt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird innerhalb des Hydraulikkolbens 4 eine zusätzliche Druckfeder 27 angeordnet, um die Abwärtsbewegung des Kolbens 4 zu unterstützen,

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-^ ÖL·

wenn, was bei besonders hochtourigen Motoren möglich sein kann, der normale Motoröldruck nicht allein zur Sicherstellung guter ölfüllung ausreichen sollte.

Der Bremsbetrieb wird durch Entlüften des Zylinders 21 beendet, wobei die Feder 16 den normalen Betrieb wieder herstellt, indem die Kugel 13 abgehoben und damit das Steuerventil 14 dauerhaft geöffnet wird.

Das in diesem Aufbau antretende Lecköl wird über die Bohrung 28 in den ölkreislauf zurückgeführt.

In die Darstellung nach Fig. 4 ist im Bereich des Antriebes der Nockenwelle gestrichelt ein Kreis X eingezeichnet. Die Fig. 5 zeigt eine Variante dieses Bereiches für den Antrieb des Steuernockens 3.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist nämlich angenommen, daß der Steuernocken 3 in Verlängerung der Nockenwelle 1 angeordnet ist und mit dieser eine durchgehende Welle bildet.

Bei der Variante nach der Fig. 5 erfolgt zum Ausgleich kleiner Mittelversetzungen der Antrieb des Nockens 3 über eine Kreuzscheibe 30. Dabei wird die Druckölverbindung durch das Rohr 31 sichergestellt.

Aus Ubersichtlichkeitsgründen wurde die vorliegende Erfindung anhand von Einzelteilen teilweise schematisch

^ου erläutert, wobei das Zusammenwirken in der Figur im einzelnen dargestellt ist. Aufbau der Verbindungsleitungen

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und räumliche Zuordnung der einzelnen Teile ergeben sich aber aus den vorstehenden Ausführungen unmittelbar, wobei die ölhochdruckleitungen zwischen der Steuer-Antriebshydraulikeinheit (Fig. 4) und den einzelnen Auslaßveng tilgestängen über die einzelnen Hydraulikkolben an sich in verschiedener Weise ausgeführt sein können. Mit Rücksicht auf den zu übertragenden Druck empfiehlt es sich aber gemäß einer anderen erfinderischen Ausgestaltung die Leitungen in Form einfacher Bohrungen im Motorblock auszuführen.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. Insbesondere kann die Steuerung der Motorbremse selbst außer über Druckluft auch elektromagnetisch oder mechanisch erfolgen. Außerdem ist es möglich, die gesamte Steuer- Hochdruckeinheit nicht in Verlängerung der Motornockenwelle 1 anzuordnen, sondern getrennt, wobei auch in diesem Fall der Antrieb synchron mit der Nockenwelle beispielsweise von dieser oder auch über irgendeinen anderen mit 0,5 mal der Motordrehzahl laufenden Antrieb erfolgen. Die räumliche Anordnung kann dabei den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden.

Auch die Betätigung des Steuerventils 13 oder auch der öldruckzufuhr zu den einzelnen Auslaß-Ventiltrieben kann in anderer Weise z.B. über ein Magnetventil usw. erfolgen. Wesentlich für die Realisierung der Erfindung ist, daß aus einem Drucksystem die wirksame Länge eines Ventiltriebes steuerbar kurzzeitig so verändert wird, daß das gewünschte öffnen des Auslaßventiles erfolgt. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß dies auch über einen elektronischen Verteiler zur Steuerung entsprechender Magnetventile oder dergleichen erfolgen kann. Das gewählte Ausführungsbeispiel zeigt lediglich eine 35

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einfache, kompakte und sichere Realisierung einer zur Durchführung des Erfindungsgedankens notwendigen Einheit.

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Motorbremse mit jeweils im Bereich des Verdichtungs- /Zündumkehrpunktes der Arbeitskolben einer Verbrennungskraft maschine kurzzeitig aufsteuerbaren Auslaßventilen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ventiltriebgestänges (9, 11, 12) eines Ventils (12 ) ein die wirksame Länge des Gestänges im Sinne einer Öffnungsbewegung des Ausl·aßventil·s steuerbar betätigbares Teleskopteil· (10) vorgesehen ist.
2. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teieskopteil· (10) im Ventiistössel· angeordnet ist.
3. Motorbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teiekopteil· (10) hydraulisch durch Drucköl· betätigbar ist.
4. Motorbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Teleskopteil· im Ventilstössel ' eines Auslaßventiies

(12) ein von einem Nockenantrieb (3) steuerbar mit Drucköl betätigbarer Kolben (10.) angeordnet ist.

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5. Motorbremse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenantrieb (3) zur rythmischen Betätigung des Teleskopteiles (10) während des Bremsbetriebes vom Motor mit 0,5 χ der Motordrehzahl angetrieben, vorzugsweise als Verlängerung der Nockenwelle ausgebildet ist.
6. Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Teleskopteil (lQ)ein-über einen Nockenantrieb (3) betätigbarer, steuerbar entlüftbarer Hydraulikkolben (4) zugeordnet ist.
7. Motorbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend der Anzahl der Arbeitszylinder eines Verbrennungsmotors vorzusehende Anzahl von·

Hydraulikkolben (4) sternförmig um einen einzigen Nocken (3) angeordnet sind.
8. Motorbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hydraulikkolben (4) ein Steuerventil (14) aufweist, das im normalen Motorbetrieb geöffnet bleibt und über das im geöffneten Zustand dem Arbeitskolben und damit dem hydraulisch betätigbaren Teleskopteil (10) im Ventilstößel (ΛΪ) der normale Öldruck zugeführt wird.
9. Motorbremse nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkolben" mit ihren Steuerventilen, ihrem Nockenantrieb sowie der Hochdruckhydraulik und der Steuerung der Ventile

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zur Entlüftung der Hydraulikkolben eine bauliche kompakte Einheit bilden.
10. Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsnocken (3) und damit der Hub jedes Hydraulikkolbens (4) so bemessen sind, daß der Hub des zu steuernden Auslaßventils (12 ) auch bei Leckverlusten im Hochdrucksystem ausreichend ist, das im Arbeitszylinder komprimierte Gas (Luft) während sich der Arbeitskolben im Bereich des oberen Totpunktes befindet, austreten zu lassen.
11. Motorbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung einer guten ölfüllung auch während des Bremsbetriebes am bzw. im Hydraulikkolben (4) eine Druckfeder (27) angeordnet ist.
12. Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ölhochdruckIeitung

zwischen Steuer- Antriebshydraulikeinheit und den einzelnen Auslaßventilgestängen und/oder innerhalb der einzelnen Aggregate zumindest teilweise in Form einfacher Bohrungen ausgebildet sind. 25

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