DE4301835C1 - Engine brake for diesel IC engine - has operating device with hydraulic piston for decompression in area of TDC with hydraulic piston control line in chamber enclosed by cylinder head and cylinder head hood - Google Patents
Engine brake for diesel IC engine - has operating device with hydraulic piston for decompression in area of TDC with hydraulic piston control line in chamber enclosed by cylinder head and cylinder head hoodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Motorbremse für eine Dieselbrenn kraftmaschine nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an engine brake for a diesel burner Engine according to the preamble of claim 1 specified features.
Die üblichen Motorbremssysteme für Nutzfahrzeugbrennkraft maschinen bestehen aus einer in der Abgasleitung angeordneten Motorbremsklappe und darüber hinaus zur weiteren Steigerung der Motorbremsleistung aus einer Konstantdrossel als Dekompres sionsventil, das pneumatisch bestätigt während der Motorbremsphase ständig geöffnet ist.The usual engine braking systems for commercial vehicle internal combustion machines consist of one arranged in the exhaust pipe Engine brake flap and beyond to further increase the Engine braking power from a constant throttle as a decompress sionsventil, which confirms pneumatically during the engine braking phase is always open.
Eine weitere Verbesserung der Motorbremsleistung ergibt sich aus der DE 39 04 497 C1, in der eine Dekompressionsbremse eine hydraulische Vorrichtung mit einem Hydraulikkolben und Hydraulik zylinder zur Steuerung eines auslaßseitigen Gaswechselventils der Brennkraftmaschine umfaßt. Die Betätigung der hydraulischen Vorrichtung und damit des Auslaßventils erfolgt durch die motoreigene Einspritzpumpe, in dem die zur Einspritzdüse führende Einspritzleitung durch eine Wegesteuerung gesperrt und der Weg zur hydraulischen Vorrichtung über eine Steuerleitung beim Verdichtungstakt des Zünd-OT freigegeben und das Auslaßventil um einen Spalt geöffnet wird.There is a further improvement in engine braking performance from DE 39 04 497 C1, in which a decompression brake hydraulic device with a hydraulic piston and hydraulics cylinder for controlling an exhaust gas exchange valve of the internal combustion engine. The actuation of the hydraulic device and thus the exhaust valve through the engine's own injection pump, in which the injection nozzle leading injection line blocked by route control and the way to the hydraulic device via a Control line released at the compression stroke of the ignition TDC and the outlet valve is opened a gap.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Motorbremssystem der gattungsgemäßen Art Maßnahmen vorzusehen, die neben einem geringeren Platzbedarf auch einen störungsfreien Motorbremsbetrieb auf Dauer sicherer machen ohne Funktionsbeeinträchtigung hinsichtlich der Motorbremsleistung und Taktung des Dekompressionsventils.The invention has for its object on an engine brake system measures of the generic type to provide, in addition to a smaller space requirement also a make trouble-free engine brake operation safer in the long run without Functional impairment with regard to engine braking performance and clocking the decompression valve.
Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patent anspruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve the problem are the features of the patent claims 1 specified characteristics.
Durch Integration der Wegesteuerung in das Gehäuseinnere der Brennkraftmaschine und der damit verbundenen kurzen Ausführung der Steuerleitung zwischen Einspritzdüse und Dekompressionsventil, nämlich innerhalb des von Zylinderkopf und Zylinderkopfhaube umschlossenen Raumes oder im Zylinderkopf selbst, läßt sich der Platzbedarf erheblich minimieren und der Bauaufwand verringern.By integrating the path control into the interior of the Internal combustion engine and the associated short version the control line between the injector and Decompression valve, namely within the cylinder head and cylinder head cover enclosed space or in the cylinder head itself, the space requirement can be significantly minimized and the Reduce construction costs.
In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben, wobei sich eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung gemäß Unteranspruch 3 ergibt, da eine weiter vereinfachte und zugleich lecklagesichere Bauausführung erreichbar ist.In the subclaims there are still further training opportunities specified the invention, wherein a particularly advantageous Training of the invention according to subclaim 3 results because a further simplified and leak-proof construction is achievable.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing provided and described in more detail below. It shows
Fig. 1 das Motorbremssystem mit Wegesteuerung und Steuer leitung in einem in einer Aufnahme im Zylinderkopf lagefixierten Einsatzkörper in Schnittdarstellung, Fig. 1, the engine braking system with route control and control line in a fixed position in a receptacle in the cylinder head insert body in sectional view,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Wegesteuerung bei Einspritzbetrieb, Fig. 2 in an enlarged illustration the route control in injection operation,
Fig. 3 die Wegesteuerung bei Motorbremsberieb, Fig. 3 shows the route control at Motorbremsberieb,
Fig. 4 eine andere Ausgestaltung des Motorbremssystems mit einer in einer Spannpratze verlaufenden Steuerleitung im Schnitt, Fig. 4 shows another embodiment of the engine braking system with a clamping claw extending in a control line in section,
Fig. 5 das Motorbremssystem mit einer Steuerleitung in der Ausbildung als freiliegende Rohrleitung, Fig. 5, the engine braking system with a control line in the formation as an exposed pipe,
Fig. 6 die Steuerleitung im Zylinderkopfgehäuse. Fig. 6, the control line in the cylinder head housing.
In Fig. 1 ist der obere Teil einer luftverdichtenden Ein spritzbrennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf 1 und Zylinder kopfhaube 2 gezeigt. Neben den den Gaswechsel steuernden Einlaß- und Auslaßventilen (nicht näher dargestellt) ist für jeden Zylinder ein zusätzliches Auslaßventil als Dekompres sionsventil 3 im Zylinderkopf 1 vorgesehen, welches über einen sich auf dem Ventilschaft 4 dieses Dekompressionsventils 3 abstützenden Hydraulikkolben 5 von dem Förderdruck einer Ein spritzpumpe (nicht dargestellt) betätigbar ist. Ventilschaft 4 und Hydraulikkolben 5 können aber auch eine einteilige Baueinheit bilden. Parallel zum Dekompressionsventil 3 befindet sich eine Einspritzdüse 6 mit Düsenhalter 7.In Fig. 1, the upper part of an air-compressing an internal combustion engine with a cylinder head 1 and cylinder head cover 2 is shown. In addition to the inlet and outlet valves controlling the gas exchange (not shown in detail), an additional outlet valve is provided as a decompression valve 3 in the cylinder head 1 for each cylinder, which is supported by a hydraulic piston 5 supported by the delivery pressure of an injection pump via a valve stem 4 of this decompression valve 3 (not shown) can be actuated. Valve stem 4 and hydraulic piston 5 can also form a one-piece structural unit. An injection nozzle 6 with a nozzle holder 7 is located parallel to the decompression valve 3 .
Der Zylinderkopf 1 ist mit einer zylinderkopfhaubenseitigen zylindrischen Ausnehmung 8 für die Aufnahme eines die Wege steuerung 9 und Steuerleitung 10 umfassenden Einsatzkörpers 11 versehen. Vom Boden 8a dieser Ausnehmung 8 führen eine Ausnehmung 12 für die baueinheitlich zusammengefaßte Einspritzdüse und Düsenhalter 7 sowie eine Ausnehmung 13 für das Dekompressionsventil 3 weg.The cylinder head 1 is provided with a cylindrical recess 8 on the cylinder head cover side for receiving an insert body 11 comprising the path control 9 and control line 10 . From the bottom 8 a of this recess 8 lead a recess 12 for the unitarily combined injection nozzle and nozzle holder 7 and a recess 13 for the decompression valve 3 away.
Die den Förderstrom steuernde Wegesteuerung 9 besteht aus einem ansteuerbaren Schieberventil, dessen in einer zylindrischen Führung 14 im Einsatzkörper 11 längsverschiebbar geführter Steuerschieber 15 (Fig. 2, 3) die Strömungsverbindung von der Einspritzpumpe über eine Einspritzleitung 16 sowie über einen Steuerkanal 17 und Zuführkanal 18 in dem Einsatzkörper 11 zur Einspritzdüse 6 oder im Motorbremsbetrieb von der Einspritzpumpe über die Einspritzleitung 16, Steuerkanal 17 und Steuer leitung 10 zum Hydraulikkolben 5 des Dekompressionsventils 3 steuert.The path control 9 controlling the delivery flow consists of a controllable slide valve, the control slide 15 ( FIGS. 2, 3) of which is guided in a longitudinally displaceable manner in a cylindrical guide 14 in the insert body 11 ( Fig. 2, 3) the flow connection from the injection pump via an injection line 16 and via a control channel 17 and supply channel 18 in the insert body 11 to the injector 6 or in engine braking operation from the injection pump via the injection line 16 , control channel 17 and control line 10 to the hydraulic piston 5 of the decompression valve 3 controls.
Die Steuerleitung 10 hat gemäß Fig. 1 einen von der Wegesteue rung 9 ausgehenden horizontal verlaufenden Leitungsabschnitt 10a, der in einen vertikal verlaufenden erweiterten Leitungs abschnitt 10b übergeht. Letzterer dient zugleich als Führung für den längsverschiebbaren Hydraulikkolben 5. Leitungsabschnitt 10b und Hydraulikkolben 5 bilden einen definierten Ringspalt 19.According to the control line 10 has FIG. 1 one of the Wegesteue tion 9 outgoing horizontally extending line portion 10 a, the extended in a vertical line portion 10 b passes. The latter also serves as a guide for the longitudinally displaceable hydraulic piston 5 . Line section 10 b and hydraulic piston 5 form a defined annular gap 19 .
Die für das Dekompressionsventil 3 vorgesehene Ausnehmung 13 ist als stufige Durchgangsbohrung ausgebildet, deren obenliegender erweiterter Teil 13a einen Federraum 20 bildet, dessen Rückstellfeder 21 über einen mit dem Ventilschaft 4 fest ver bundenen Federteller 22 das Dekompressionsventil 3 in Schließlage hält und deren durchmessermäßig kleinster Teil als Führung für den Ventilschaft 4 dient. Der Einsatzkörper 11 ist in der Ausnehmung 8 mit dem Zylinderkopf 1 mittels einer Befesti gungsschraube 23 fest verspannt. Jeweils ein den Düsenhalter 7 und das Dekompressionsventil 3 umgebender Dichtring 24, 25 zwischen Einsatzkörper 11 und Zylinderkopf 1 sowie ein den Steuerkanal 17 umgebender Dichtring 26 dienen als Leckagesicherung.The recess 13 provided for the decompression valve 3 is designed as a stepped through-hole, the upper part 13 a of which forms a spring chamber 20 , the return spring 21 of which holds the decompression valve 3 in the closed position via a spring plate 22 firmly connected to the valve stem 4 and the smallest part in terms of diameter serves as a guide for the valve stem 4 . The insert body 11 is clamped in the recess 8 setscrew with the cylinder head 1 by means of a Fixed To 23 firmly. In each case a sealing ring 24, 25 surrounding the nozzle holder 7 and the decompression valve 3 between the insert body 11 and the cylinder head 1 and a sealing ring 26 surrounding the control channel 17 serve as leakage protection.
In Fig. 4 ist der Hydraulikkolben 5 in einem Hydraulikzylinder 27 längsverschiebbar geführt, zwischen dem und dem Hydraulikkolben ebenfalls ein definierter Ringspalt 19 gebildet ist. Der Hydraulikzylinder 27 ist als Steckkörper ausgeführt, der in einer zylindrischen Ausnehmung 28 im Zylinderkopf 1 steckt und mit seinem Flansch 29 auf dem Zylinderkopf 1 aufliegt. Der Hydraulikzylinder 27 weist eine stufige Durchlaßbohrung 30 auf, die im oberen Teil eine Druckleitung 31, im nachfolgenden mittleren Teil einen von dem Hydraulikkolben 5 begrenzten Druckraum 32 und im unteren Teil einen Federraum 20 bildet, dessen Rückstellfeder 21 über einen mit dem Ventilschaft 4 fest verbundenen Federteller 22 das Dekompressionsventil 3 in Schließlage hält.In FIG. 4, the hydraulic piston is guided longitudinally displaceably in a hydraulic cylinder 27 5, a defined annular gap 19 is formed between the piston and the hydraulic likewise. The hydraulic cylinder 27 is designed as a plug-in body, which is inserted in a cylindrical recess 28 in the cylinder head 1 and rests on the cylinder head 1 with its flange 29 . The hydraulic cylinder 27 has a stepped passage bore 30 which forms a pressure line 31 in the upper part, a pressure chamber 32 delimited by the hydraulic piston 5 in the following middle part and a spring chamber 20 in the lower part, the return spring 21 of which is connected to the valve stem 4 via a spring Spring plate 22 holds the decompression valve 3 in the closed position.
Neben dem Hydraulikzylinder 27 befindet sich die Einspritzdüse 6 mit bis in die Zylinderkopfhaube 2 reichendem Düsenhalter 7. Einspritzdüse 6 und Düsenhalter 7 sind gemeinsam in einer zy lindrischen Ausnehmung 12 als Steckeinheit eingesetzt, wobei diese Steckeinheit und der Hydraulikzylinder 27 durch eine mit dem Zylinderkopf 1 verschraubte Spannpratze 33 verspannt sind. In der Spannpratze 33 verläuft die Steuerleitung 10 als Strö mungsverbinder zwischen Wegesteuerung 9 und Dekompressionsventil 3.In addition to the hydraulic cylinder 27, there is the injection nozzle 6 with a nozzle holder 7 reaching into the cylinder head cover 2 . Injection nozzle 6 and nozzle holder 7 are used together in a cylindrical recess 12 as a plug-in unit, this plug-in unit and the hydraulic cylinder 27 being clamped by a clamping claw 33 screwed to the cylinder head 1 . In the clamping claw 33 , the control line 10 runs as a flow connector between path control 9 and decompression valve 3 .
Der Düsenhalter 7 enthält die den Förderstrom steuernde Wege steuerung 9 mit dem längsverschiebbar geführten Steuerschieber 15 (Fig. 2 und 3), der den Förderstrom von der Einspritzpumpe durch die Einspritzleitung 16, die Steuerkanäle 17 und Zuführ kanal 18 zur Einspritzdüse 6 oder im Motorbremsbetrieb nicht mehr durch den Zuführkanal 18, sondern durch den Steuerkanal 34, die Steuerleitung 10, die Druckleitung 31 zum Hydraulik kolben 5 leitet.The nozzle holder 7 contains the flow control path control 9 with the longitudinally displaceable control slide 15 ( Fig. 2 and 3), the flow from the injection pump through the injection line 16 , the control channels 17 and feed channel 18 to the injector 6 or in engine braking operation more through the feed channel 18 , but through the control channel 34 , the control line 10 , the pressure line 31 to the hydraulic piston 5 conducts.
Die in der Spannpratze 33 integrierte Steuerleitung 10 kann aber auch ersetzt werden durch eine freiliegende Rohrleitung gemäß Fig. 5. In diesem Fall ist der Hydraulikzylinder 27 mit dem Zylinderkopf 1 verschraubt, ebenso der Düsenhalter 7. The control line 10 integrated in the clamping claw 33 can, however, also be replaced by an exposed pipeline according to FIG. 5. In this case, the hydraulic cylinder 27 is screwed to the cylinder head 1 , as is the nozzle holder 7 .
In Fig. 6 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die Steuerleitung 10 teilweise im Düsenhalter 7, im Hydraulikzylinder 27 und im Gehäuse des Zylinderkopfes 1 verläuft.In FIG. 6, an embodiment is shown in which the control line 10 partially extending in the nozzle holder 7 in the hydraulic cylinder 27 and the housing of the cylinder head 1.
Wirkungsweise der Ausführung gemäß Fig. 1:Mode of operation of the embodiment according to FIG. 1:
Der von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoff bzw. Dieselöl wird im Einspritzbetrieb zur Einspritzdüse 6 geleitet. Der Steuerschieber 15 befindet sich in der in Fig. 2 gezeigten Spritzstellung, in der der einspritzpumpenseitige Steuerkanal 17 über eine Radialbohrung 35 im Steuerschieber 15 mit dem düsenseitigen Zuführkanal 18 verbunden ist.The fuel or diesel oil delivered by the injection pump is conducted to the injection nozzle 6 in the injection mode. The control slide 15 is in the injection position shown in FIG. 2, in which the control channel 17 on the injection pump side is connected to the supply channel 18 on the nozzle side via a radial bore 35 in the control slide 15 .
Bei Motorbremsbetrieb rückt der angesteuerte Steuerschieber 15 in die in Fig. 3 gezeigte Motorbremsstellung ein, in der der Steuerkanal 17 über eine Diagonalbohrung 36 im Steuerschieber 15 und über die Steuerleitung 10 mit dem hydraulischen Dekompressionsventil 3 verbunden ist. In dieser Schaltstellung wird der Hydraulikkolben 5 beaufschlagt, das Dekompressionsventil geöffnet und die durch den Motor während des Verdichtungshubes absorbierte Energie nicht an den Motor im Verlauf des Expansionshubes zurückgegeben.In engine braking operation, the controlled control slide 15 engages in the engine brake position shown in FIG. 3, in which the control channel 17 is connected to the hydraulic decompression valve 3 via a diagonal bore 36 in the control slide 15 and via the control line 10 . In this switching position, the hydraulic piston 5 is acted upon, the decompression valve is opened and the energy absorbed by the engine during the compression stroke is not returned to the engine in the course of the expansion stroke.
Der Druckabbau im erweiterten Leitungsabschnitt 10b bzw. Hy draulikzylinder 27 erfolgt durch Leckage, also Verlust des Dieselöls über den Ringspalt 19 zum Federraum 20. Das Leckageöl wird über eine nicht dargestellte Leckölleitung abgeführt. Das Dekompressionsventil 3 wird durch die Rückstellfeder 21 wieder in Schließlage gebracht. Der Druckabbau im Hydraulikzylinder 27 kann aber auch bei Taktung des Dekompressionsventils 3 und ab gedichteter Führung des Hydraulikkolbens 5 in der Druckleitung 31 (Fig. 4, 5), d. h. bei ringspaltfreier Ausführung, durch die Anordnung eines Abzweigkanals 37 und Rücklaufkanals 38 erfolgen (Fig. 2, 3). Der Steuerschieber 15 wird dabei synchron zur Ein spritzpumpe getaktet. The pressure reduction in the expanded line section 10 b or hydraulic cylinder 27 takes place through leakage, that is to say loss of the diesel oil via the annular gap 19 to the spring chamber 20 . The leakage oil is discharged via a leakage oil line, not shown. The decompression valve 3 is brought back into the closed position by the return spring 21 . But the pressure drop in the hydraulic cylinder 27 can also at timing of the decompression valve 3 and from sealed guidance of the hydraulic piston 5 in the pressure line 31 (Fig. 4, 5), ie, an annular gap-free execution, by the arrangement of a branch channel 37 and return channel 38 carried (FIG. 2, 3). The control slide 15 is clocked synchronously with an injection pump.
Der während des Motorbremsbetriebes ständig aus dem Kraft stoffbehälter entnommene Kraftstoff bzw. Dieselöl fließt über den Abzweigkanal 37 und die Leckölleitung in den Behälter zurück. Aufwendige Kühlmaßnahmen sind bei dieser Ausführung nicht erforderlich.The fuel or diesel oil constantly removed from the fuel tank during engine braking operation flows back into the tank via the branch duct 37 and the leakage oil line. Complex cooling measures are not necessary with this version.
Das Dekompressionsventil 3 kann mit Hilfe der üblichen Reihen einspritzpumpe oder Steckpumpe oder Pumpe-Düse getaktet werden. Bei Anordnung von elektronisch geregelten Pumpen ist gegebenenfalls eine stufenlose Regelung der Motorbremsleistung einsetzbar. Da das Dekompressionsventil 3 aufgrund der vorhandenen hohen Betriebsdrücke durchmessermäßig klein ausgebildet sein kann, ist es auch für Motoren in Vierventiltechnik pro Zylinder geeignet.The decompression valve 3 can be clocked using the usual series of injection pumps or plug-in pumps or pump nozzles. If electronically controlled pumps are arranged, a stepless regulation of the engine braking power can be used. Since the decompression valve 3 can be made small in diameter due to the high operating pressures present, it is also suitable for engines with four-valve technology per cylinder.
Die Anordnung der Steuerleitung zwischen der Wegesteuerung und der hydraulischen Betätigungsvorrichtung kann auch im Gehäuse des Zylinderkopfes 1 selbst getroffen werden (Fig. 6).The arrangement of the control line between the path control and the hydraulic actuating device can also be made in the housing of the cylinder head 1 itself ( FIG. 6).
Gegebenenfalls kann bei Anordnung einer Spannpratze 33 gemäß Fig. 4 die Wegesteuerung 9 in der Spannpratze 33 untergebracht sein. In diesem Fall muß die Einspritzleitung 16 entsprechend verlegt werden.If necessary, if a clamping claw 33 is arranged according to FIG. 4, the path control 9 can be accommodated in the clamping claw 33 . In this case, the injection line 16 must be laid accordingly.
Claims (8)
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DE4236881 | 1992-10-31 | ||
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DE4301835C1 true DE4301835C1 (en) | 1993-11-04 |
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ID=25920018
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT, 70567 STUTTGART, |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
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8330 | Complete disclaimer |