SE1451234A1 - Förbränningsmotor samt metod för motorbromsning hos en dylik förbränningsmotor - Google Patents

Abstract

Den föreliggande uppfinningen hanför sig till en förbran-ningsmotor samt till en metod för motorbromsning hos endylik förbranningsmotor innefattande åtminstone en cylinder(2) med en cylindervolym (6) och en i namnda cylinder (2) förskjutbar kolv, en tilluftskanal (9) med ett första tryck Pl, en första inloppsventil (7) anordnad mellan tillufts- kanalen (9) och cylindervolymen (6), en frånluftskanal (l0)med ett andra tryck P2, en första utloppsventil (8) anordnadmellan cylindervolymen (6) och frånluftskanalen (10), och en lagringskammare (ll) med ett tredje tryck P3 som ar högre annamnda första tryck Pl och namnda andra tryck P2, varvidlagringskammaren (ll) ar inrattad i styrbar fluidkommunika- (6). densamma sker i tvåtaktscykel och innefattar stegen att, tion med cylindervolymen Metoden ar kannetecknad av attförskjuta kolven från övre dödpunkt mot nedre dödpunkt, hålla den första inloppsventilen (7) öppen under åtminstoneen del av tiden då kolven förskjuts från övre dödpunkt tillnedre dödpunkt, förskjuta kolven från nedre dödpunkt motoch hålla fluidkommunikationen mellan(ll)åtminstone en del av tiden då kolven förskjuts från nedre dödpunkt till övre dödpunkt. övre dödpunkt, lagringskammaren och cylindervolymen (6) öppen under Publikationsbild: Figur 2

Description

FÖRBRÄNNINGSMOTOR SAMT METOD FÖR MoToRBRoMsNING Hos EN DYLIKFÖRBRÄNNINGSMOTOR Uppfinningens tekniska område Den föreliggande uppfinningen hänför sig i allmänhettill en forbranningsmotor samt till en metod for motor-bromsning hos en dylik forbranningsmotor, vilken typiskt aranordnad i ett s.k. tungt fordon. De forbranningsmotorer somberors ar framforallt kamaxelfria kolvmotorer, vilka aven arkanda under begreppet ”motorer med fria ventiler”. Denforeliggande uppfinningen hanfor sig i synnerhet till enmetod for motorbromsning hos en forbranningsmotor inne-fattande åtminstone en cylinder med en cylindervolym och eni namnda cylinder forskjutbar kolv, en tilluftskanal med ettforsta tryck (Pl), en forsta inloppsventil anordnad mellantilluftskanalen och cylindervolymen, en frånluftskanal medett andra tryck (P2), en forsta utloppsventil anordnadmellan cylindervolymen och frånluftskanalen, och enlagringskammare med ett tredje tryck (P3)(Pl) lagringskammaren ar inrattad i styrbar fluidkommunikation som ar hogre an namnda forsta tryck och namnda andra tryck (P2), varvidmed cylindervolymen.

Uppfinningens bakgrund och teknikens ståndpunkt I dagslaget finns flera kanda satt att utfora motor-bromsning hos en forbranningsmotor, vilka metoder i synner-het anvands vid motorbromsning hos forbranningsmotorer hostunga fordon, såsom diselmotorer hos bussar och lastbilar.Motorbromsning anvands i dessa typer av fordon for attexempelvis i långa utforsbackar inte riskera att overhettafordonens mekaniska hjulbromsanordningar vilket kan ledatill helt eller delvis forlorad bromsverkan.

Ett exempel på motorbromsning ar att medelst en ventilstanga av forbranningsmotorns frånluftskanal/avgaskanalvarvid forbranningsmotorn fortsatter sin fyrtaktscykel och då cylinderns utloppsventiler oppnas, for att vid normal drift släppa ut avgaser, byggs istallet ett mottryck upp nedströms cylindern vilket mottryck anvands för att motverkakolvens förskjutning från nedre dödpunkt till övre dödpunktdå utloppsventilerna ar öppna. Denna motorbromsningseffektmotsvarar dock enbart en del av förbranningsmotorns driv-effekt, allt leder till oönskad uppvarmning av förbranningsmotorns samtidigt som denna typ av motorbromsning framför- komponenter.

Motorbromsning enligt konventionell typ medför attförbranningsmotorn måste ha motorventilfjadrar med högpermanent fjaderkraft, vilket inte ar ett problem medkonventionella kamaxelstyrda motorventiler iochmed att denhöga fjaderkraften återvinns på baksidan av kammen, dock ardet förödande för en motorventilstyrning utan kraftåtervin-ning.

US 7,946,269 till Gerum, innefattar en cylinder med en cylindervolym och en i namnda visar en förbranningsmotor somcylindervolym förskjutbar kolv, och en lagringskammare som ar inrattad i styrbar fluidkommunikation med cylindervolymenvia cylinderns inloppsventiler. Förbranningsmotorn drivs i fyrtaktscykel under motorbromsningen och då kolven förskjutsfrån övre dödpunkt till nedre dödpunkt och inloppsventilernaar öppna, öppnas fluidkommunikationen mellan lagringsvolymen och cylindervolymen. Dvs. luft med högt tryck slapps in i insugstakten, varpå motorbromsning sker under kompressions-takten. takten, Således sker ingen motorbromsning under insugs-utan istallet sker tillförsel av luft med högt tryck vilket de facto motverkar motorbromsning.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens syften Den föreliggande uppfinningen tar sikte på att undan-röja ovannamnda nackdelar och tillkortakommanden hostidigare kanda metoder för motorbromsning hos förbrannings-motorer och att tillhandahålla en förbattrad motorbroms- ningsmetod. Ett grundlaggande syfte med uppfinningen ar att tillhandahålla en forbattrad motorbromsningsmetod avinledningsvis definierad typ, vilken genererar minst likastor motorbromsningseffekt som forbranningsmotorns driv-effekt vid fyrtaktsdrift.

Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningenar att tillhandahålla en motorbromsningsmetod, som for-hindrar oonskad/skadlig varmeuppbyggnad av forbrannings-motorns komponenter under motorbromsning.

Ett ytterligare syfte med den foreliggande uppfinningenar att tillhandahålla en motorbromsningsmetod, som medgeratt storleken på forbranningsmotorns motorventilfjadrar kanreduceras vilket medfor reducerad energiforbrukning under normal drift.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens sardrag Enligt uppfinningen uppnås åtminstone det grundlaggandesyftet medelst den inledningsvis definierade metoden ochforbranningsmotorn, som har sardragen definierade i deoberoende kraven. Foredragna utforanden av den foreliggandeuppfinningen ar vidare definierade i de beroende kraven.

Enligt en forsta aspekt av den foreliggande uppfin-ningen tillhandahålls en metod av inledningsvis definieradtyp, cykel och innefattar stegen att, vilken ar kannetecknad av att densamma sker i tvåtakts-forskjuta kolven från ovredodpunkt mot nedre dodpunkt, hålla den forsta inlopps-ventilen oppen under åtminstone en del av tiden då kolvenforskjuts från ovre dodpunkt till nedre dodpunkt,och hålla fluidkommunikationen mellan lagringskammaren och cylinder- forskjuta kolven från nedre dodpunkt mot ovre dodpunkt, volymen oppen under åtminstone en del av tiden då kolvenforskjuts från nedre dodpunkt till ovre dodpunkt.

Enligt en andra aspekt av den foreliggande uppfinningentillhandahålls en forbranningsmotor, vilken ar inrattad att drivas enligt ovannamnda metod.

Således ar den föreliggande uppfinningen baserad påinsikten att genom att köra förbranningsmotorn i tvåtakts-cykel under motorbromsning och i varje kompressionstaktfylla cylindervolymen med luft med högt tryck erhålls enmotorbromsningseffekt som överstiger förbranningsmotornsdriveffekt vid fyrtaktsdrift.

Enligt ett föredraget utförande av den föreliggandeuppfinningen innefattar metoden steget att i anslutning tillkolvens nedre dödpunkt och då den första inloppsventilen aröppna fluidkommunikationen mellan lagringskammarenDetta medför att luft med högt tryck stangd,och cylindervolymen.slapps in i cylindervolymen tidigt undre tvåtaktscykelnskompressionstakt, och darmed genererar stort bidrag tillmotorbromseffekten.

Enligt ett föredraget utförande öppnas och stangsfluidkommunikationen mellan lagringskammaren och cylinder-volymen ett flertal gånger under kolvens förskjutning frånnedre dödpunkt till övre dödpunkt. Detta medför att varjegång fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ochcylindervolymen ar stangd under kolvens förskjutning frånnedre dödpunkt till övre dödpunkt, ökar trycket i cylinder-volymen över det tryck som råder i lagringskammaren ochdarmed erhålls ett extra bidrag till motorbromseffekten anom fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ochcylindervolymen ar öppen.

Enligt ett föredraget utförande ar lagringskammarenförbunden med frånluftskanalen via en styrbar ventil, varvidmetoden innefattar steget att, i anslutning till kolvensövre dödpunkt och då fluidkommunikationen mellanlagringskammaren och cylindervolymen ar stangd, ventileracylindervolymen genom kortvarig öppning av den förstautloppsventilen. Detta medför att trycket i cylindervolymensanks drastiskt samtidigt som varme slapps ut via fordonetsavgassystem.

I ett ytterligare föredraget utförande innefattar metoden steget att, i anslutning till steget att hålla den första inloppsventilen öppen under åtminstone en del avtiden då kolven förskjuts från övre dödpunkt till nedredödpunkt, hålla den styrbara ventilen öppen varvid lagrings-kammaren ar i fluidkommunikation med turbinen. Detta medföratt det sakerstalls att friskluft förs in i cylindervolymenmedelst kompressorn som drivs av turbinen, vilket leder tillnedkylning av förbranningsmotorns komponenter.

Ytterligare fördelar med och sardrag hos uppfinningenframgår av övriga osjalvstandiga krav samt av den följande, detaljerade beskrivningen av föredragna utföranden.

Kortfattad beskrivning av ritningarna En mer fullstandig förståelse av ovannamnda och andrasardrag och fördelar hos den föreliggande uppfinningenkommer att framgå av den följande, detaljerade beskrivningenav föredragna utföranden med hanvisning till de bifogaderitningarna, på vilka: Fig. l ar ett schematisk tvarsnittsvy av en del av en förbranningsmotor, Fig. 2 ar en schematisk illustration av en förbrannings-motor enligt det övergripande uppfinningskonceptet,Fig. 3 ar en schematisk illustration av ett P/V-diagramför en bromscykel,Fig. 4 ar en schematisk illustration av förbranningsmotornenligt en första variant av ett första utförande,Fig. 5 ar en schematisk illustration av förbranningsmotornenligt en andra variant av det första utförandet,Fig. 6 ar en schematisk illustration av förbranningsmotornenligt en första variant av ett andra utförande,Fig. 7 ar en schematisk illustration av förbranningsmotornenligt en andra variant av det andra utförandet,Fig. 8 ar en schematisk illustration av förbranningsmotorn enligt en första variant av ett tredje utförande, Fig. 9 ar en schematisk illustration av forbranningsmotornenligt en andra variant av det tredje utförandet,och Fig. l0 ar en schematisk illustration av forbranningsmotorn enligt ett fjarde utforande.

Detaljerad beskrivning av foredragna utforanden Hanvisning sker inledningsvis till figurerna l och 2,med hanvisning till vilka det overgripande uppfinnings-konceptet kommer att beskrivas. Den foreliggande uppfin-ningen hanfor sig till en forbranningsmotor, betecknad l, generellt samt till en metod for motorbromsning hos endylik forbranningsmotor l. Det skall påpekas att energi-återvinning inte ar centralt, eller efterstravansvart, iapplikationer dar den uppfinningsenliga forbranningsmotorn lutan helt enkelt ar det istallet centralt att energifortaringen maximeras. och metoden ar tankta att anvandas, Forbranningsmotorn l innefattar ett cylinderblock medåtminstone en cylinder 2. Vanligtvis innefattar namndacylinderblock tre eller fler cylindrar 2. I det visadeutforandet beskrivs en cylinder 2, det dock skall inses attden utrustning som beskrivs nedan i anslutning till denvisade cylindern 2 foretradesvis appliceras på forbran-ningsmotorns l samtliga cylindrar, i de fall forbrannings-motorn innefattar flera cylindrar. Forbranningsmotorn l arforetradesvis en diselmotor i ett fordon, såsom en busseller lastbil.

Vidare innefattar forbranningsmotorn l en i namndacylinder 2 axiellt forskjutbar kolv 3. Kolvens 3 rorelse,axiella forskjutning fram och åter, overfors på konvention-ellt satt till en med kolven 3 forbunden vevstake 4 som isin tur ar forbunden med och driver en vevaxel (inte visad)i rotation.

Forbranningsmotorn l innefattar aven ett topplock 5 som tillsammans med namnda cylinder 2 och namnda kolv 3 avgransar en cylindervolym 6, eller forbranningskammare. Icylindervolymen 6 sker antandning av en blandning av bransleoch luft på konventionellt satt vid normal drift av forbran-ningsmotorn, och beskrivs inte mer hari. Vid normal driftdrivs forbranningsmotorn l foretradesvis med fyrtaktsdrift,men det skall inses att aven tvåtaktsdrift ar mojlig.

Forbranningsmotorn l innefattar vidare en forstainloppsventil 7 och en forsta utloppsventil 8, vilkaforetradesvis utgors av traditionella gasvaxlingsventiler.Namnda forsta inloppsventil 7 ar en tilluftsventil som aranordnad att valbart oppna/stanga for tillforsel av lufttill forbranningskammaren 6 vid normal drift. Den forstautloppsventilen 8 ar en frånluftsventil, eller avgasventil,som ar anordnad att valbart oppna/stanga for evakuering avavgaser från forbranningskammaren 6 vid normal drift.

Den forsta inloppsventilen 7 ar anordnad mellancylindervolymen 6 och en tilluftskanal 9, i vilken det råderett forsta tryck Pl. Den forsta utloppsventilen 8 aranordnad mellan cylindervolymen 6 och en frånluftskanal l0,i vilken det råder ett andra tryck P2. Vart och ett av detforsta trycket Pl och det andra trycket P2 ar foretradesvisi storleksordningen l-5 bar absolut.

Forbranningsmotorn l innefattar vidare en lagrings-kammare ll, i vilken råder ett tredje tryck P3. Det tredjetrycket P3 ar strikt storre an vart och ett av det forstatrycket Pl och det andra trycket P2, och ar foretradesvis istorleksordningen 15-20 bar absolut. Lagringskammaren ll arinrattad i styrbar fluidkommunikation med cylindervolymen 6.I utforandet enligt figur 2 ar lagringskammaren ll forbundenmed cylindervolymen 6 via en styrbar lagringskammarventil12.

Forbranningsmotorn l innefattar vidare i det foredragnautforandet en ventilaktuator 13 som ar operativt forbundenmed namnda forsta inloppsventil 7. Bara den ventilaktuator13 som ar forbunden med den forsta inloppsventilen 7 kommer att beskrivas hari, dock skall det inses att aven den forsta utloppsventilen 8, och andra eventuella inloppsventiler och utloppsventiler, också ar operativt forbunden med en dylik ventilaktuator. Den visade, foredragna ventilaktuatorn l3innefattar åtminstone en inloppsoppning l4 for tryckfluidoch åtminstone en utloppsoppning l5 for tryckfluid.foretradesvisLuft har den fordelen att det ar enkelt att byta ut tryckfluid eller tillfora mer tryckfluid om Tryckfluiden ar en gas eller gasblandning,luft eller kvavgas.tryckfluiden lacker ut, och kvavgas har den fordelen att densaknar syre vilket forhindrar oxidation av andra element.Det skall påpekas att aven andra typer av ventilaktuatorerar tankbara.

Vidare skall det påpekas att varje ventilaktuator kanvara operativt forbunden med en eller flera gasvaxlings-ventiler, exempelvis kan forbranningsmotorn l innefatta tvåinloppsventiler vilka samfallt drivs av en och samma ventil-aktuator l3, dock ar det foredraget att varje ventilaktuatordriver en gasvaxlingsventil vardera for att erhålla storstamojliga styrbarhet av forbranningsmotorns l drift.

Den visade ventilaktuatorn l3 innefattar en aktuator-kolvskiva l6 och en aktuatorcylinder l7 som avgransar encylindervolym. Aktuatorkolvskivan l6 avdelar namndacylindervolym i en ovre del l8 och en undre del l9 och araxiellt forskjutbar i namnda aktuatorcylinder l7. Aktuator-kolvskivan l6 bildar del av en aktuatorkolv eller tryckare,generellt betecknad 20, som ar inrattad att ligga an mot ochdriva den forsta inloppsventilen 7.

Ventilaktuatorn l3 innefattar en styrbar inloppsventil2l som ar anordnad att oppna/stanga inloppsoppningen l4, enstyrbar utloppsventil 22 som ar anordnad att oppna/stangautloppsoppningen l5, en hydraulikkrets, generellt betecknad23, som i sin tur innefattar en backventil 24 anordnad atttillåta påfyllning av hydraulikkretsen 23 och en styrbartomningsventil 25 anordnad att styra tomning av hydraulik-kretsen 23. Det skall påpekas att ventilerna i denna skrift ar schematiskt återgivna och kan exempelvis utgoras av slidventiler, satesventiler, etc. Vidare kan flera av ovan-namnda styrbara ventiler utgöras av en enda kropp. Varderaventil kan vidare vara direkt eller indirekt elektriskstyrd. Med direkt elektriskt styrd avses att ventilensposition ar direkt styrd av exempelvis en elektromagnetiskanordning, och med indirekt elektriskt styrd avses attventilens position ar styrd av en tryckfluid som i sin turar styrd av exempelvis en elektromagnetisk anordning.

For att erhålla en forskjutning av aktuatorkolvskivan16 nedåt, inloppsventilen 2l for att tillåta påfyllning av tryckfluid for att oppna den forsta inloppsventilen 7, oppnasmed hogt tryck in i den ovre delen l8 av cylindervolymen. Dåaktuatorkolven 20 forskjuts nedåt oppnar hydraulikkretsens23 backventil 24 varpå hydraulvatska sugs in och ersatterden volym som aktuatorkolven 20 lamnar. Darefter stangsinloppsventilen 2l och tryckfluiden som kommit in i den ovredelen l8 av cylindervolymen tillåts expandera varpåaktuatorkolvskivan l6 fortsatter sin rorelse nedåt. Dåtryckfluiden i den ovre delen l8 av cylindervolymen intedvs. då trycket på undersidan av aktuatorkolvskivan l6 och den orkar forskjuta aktuatorkolvskivan l6 langre, forsta inloppsventilens 7 returfjader 26 ar lika hogt somtrycket på ovansidan av aktuatorkolvskivan l6, stannaraktuatorkolvskivan l6. Aktuatorkolvskivan l6 hålls kvar(låses) i denna nedre position onskad tid genom atthydraulikkretsens 23 tomningsventil 25 hålls stangdsamtidigt som hydraulikkretsens 23 backventil 24 stangsautomatiskt. For att åstadkomma en returrorelse oppnasutloppsventilen 22 for att medge evakuering av tryckfluidfrån den ovre delen l8 av cylindervolymen, och dartilloppnas hydraulikkretsens 23 tomningsventil 25 varpåaktuatorkolvskivan l6 forskjuts uppåt då hydraulvatskaevakueras från hydraulikkretsen 23, och samtidigt evakuerastryckfluiden från den ovre delen l8 av cylindervolymen via utloppsoppningen l5.

Företradesvis innefattar förbranningsmotorn l en turbin27, förbunden med och anordnad nedströms frånluftskanalenl0, och en luftkompressor 28, förbunden med och anordnaduppströms tilluftskanalen 9, varvid turbinen 27 ar inrattadatt driva luftkompressorn 28. Luften som passerar genomturbinen 27 från frånluftskanalen l0 genererar en rotationhos ett turbinhjul, vilket ar förbundet med och inrattat attdriva ett kompressorhjul i luftkompressorn 28. Kompressor-hjulet suger in omgivande luft och trycker in luften,företradesvis nedkyld, i tilluftskanalen 9. Turbinen 27 ochluftkompressorn 28 ingår företradesvis i ett konventionelltöverladdningsaggregat.

Det skall poangteras att i denna skrift stracker sigtilluftskanalen 9 till den första inloppsventilen 7 iriktning från luftkompressorn 28, och frånluftskanalen l0stracker sig från den första utloppsventilen 8 i riktningmot turbinen 27.

Den uppfinningsenliga metoden och förbranningsmotornkommer att nedan beskrivas enligt olika alternativautföringsexempel, vilka alla lyder under ett och sammauppfinningskoncept/uppfinningstanke som kommer att beskrivasmed hanvisning till figur 2, men som galler alla visadeutföringsexempel och ekvivalenta utföringsexempel. Debeskrivna utföringsexemplen ar således enbart alternativarealiseringar av uppfinningen.

Under den uppfinningsenliga motorbromsningsmetodendrivs förbranningsmotorn l i tvåtaktsdrift, oberoende avförbranningsmotorn l drivs i fyrtaktsdrift eller tvåtakts-drift under normal drift. I figur 3 återfinns en schematiskillustration av en bromscykel i ett så kallat P/V-diagram,dar P står för rådande tryck i cylindervolymen 6 och V stårför rådande volym i cylindervolymen 6 genom att ange varkolven 3 befinner sig mellan övre dödpunkt ÖD och nedredödpunkt ND.

Metoden innefattar stegen att förskjuta kolven 3 från övre dödpunkt ÖD mot nedre dödpunkt ND, hålla den första 11 inloppsventilen 7 oppen under åtminstone en del av tiden dåkolven 3 förskjuts från ovre dodpunkt till nedre dodpunkt,forskjuta kolven 3 från nedre dodpunkt mot ovre dodpunkt,och hålla fluidkommunikationen mellan lagringskammaren lloch cylindervolymen 6 oppen under åtminstone en del av tidendå kolven 3 forskjuts från nedre dodpunkt till ovredodpunkt.

Då fluidkommunikationen ar oppen mellan lagrings-kammaren ll och cylindervolymen 6, råder det tredje trycketP3 i cylindervolymen 6, vilket verkar bromsande på kolven 3då densamma forskjuts i riktning från nedre dodpunkt tillovre dodpunkt. Då den forsta inloppsventilen 7 ar oppen blirdet rådande trycket i cylindervolymen 6 lika med det forsttrycket Pl, och cylindervolymen 6 ventileras. Fluid-kommunikationen mellan lagringskammaren ll och cylinder-volymen 6 styrs medelst lagringskammarventilen 12.Foretradesvis innefattar metoden steget att, i anslut-ning till kolvens 3 nedre dodpunkt och då den forstaoppna fluidkommunikationen Detta inloppsventilen 7 ar stangd,mellan lagringskammaren ll och cylindervolymen 6.medfor att det tredje trycket P3 borjar verka mot kolven 3så tidigt som mojligt under kompressionstakten.

Foretradesvis innefattar metoden steget att i anslut-ning till kolvens 3 ovre dodpunkt, sakerstalla att fluid-kommunikationen mellan lagringskammaren ll och cylinder-volymen 6 ar stangd, for att inte tillfora det tredjetrycket P3 från lagringskammaren ll till cylindervolymen 6under det att kolven forskjuts från ovre dodpunkt till nedredodpunkt.

Enligt ett utforande av det grundlaggande uppfinnings-konceptet hålls fluidkommunikationen mellan lagringskammarenll och cylindervolymen 6 oppen under kolvens 3 hela for-skjutning från nedre dodpunkt till ovre dodpunkt. Dettamedfor att det tredje trycket P3 råder i cylindervolymen 6vilket ger god motorbroms- Enligt ett alternativt under hela kompressionsslaget, ningseffekt (enligt figur 3). 12 utförande oppnas och stängs fluidkommunikationen mellanlagringskammaren ll och cylindervolymen 6 ett flertal gångerunder kolvens 3 forskjutning från nedre dodpunkt till ovredodpunkt. Detta medfor att varje gång fluidkommunikationenar oppen råder det tredje trycket P3 i cylindervolymen 6,vilket ger god motorbromsningseffekt, och varje gång fluid-kommunikationen ar stangd under det att kolven forskjuts iriktning från nedre dodpunkt till ovre dodpunkt, okartrycket i cylindervolymen 6, vilket ger extra motor-bromsningseffekt. Under det att kolven 3 forskjuts iriktning från den nedre dodpunkten till den ovre dodpunktenkan fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ll ochcylindervolymen 6 hållas stangd, efter att den varit oppen,så lange trycket i cylindervolymen 6 inte hindrar att deventiler som vetter mot cylindervolymen 6 kan oppnas somtankt. Trycket i cylindervolymen 6 bor inte overstiga etttryck i storleksordningen 30 bar absolut, aven om ett trycki storleksordningen 200 bar ar tankbara urhållfasthetssynpunkt.

Foretradesvis innefattar metoden steget att, i anslut-ning till kolvens 3 ovre dodpunkt och då fluidkommunika-tionen mellan lagringskammaren ll och cylindervolymen 6 arstangd, ventilera cylindervolymen 6 genom kortvarig oppningav den forsta utloppsventilen 8 och/eller den forstainloppsventilen 7 (enligt figur 3).

Hanvisning kommer nu att aven ske till figurerna 3 och4, vilka visar två varianter av ett forsta utforande avuppfinningen. I forsta hand kommer enbart tillagg i forhåll-ande till ovannamnda att beskrivas, allt annat lika om ingetannat anges.

Enligt detta det forsta utforandet av uppfinningeninnefattar forbranningsmotorn l en styrbar ventil 29anordnad i frånluftskanalen l0, varvid lagringskammaren llar anordnad mellan den forsta utloppsventilen 8 och denstyrbara ventilen 29. Med andra ord styrs således fluid- kommunikationen mellan lagringskammaren ll och cylinder- 13 volymen 6 medelst den första utloppsventilen 8. Lagrings-kammaren ll kan utgöras av en del av sjalva frånluftskanalenl0, eller kan alternativt utgöras av en separat tankanordnad i, eller kopplad till, frånluftskanalen l0.

I det andra alternativet av det första utförandet(figur 4), innefattar förbranningsmotorn aven en andrautloppsventil 30, vilken ar anordnad parallellt med denförsta utloppsventilen 8. Från den andra utloppsventilen 30stracker sig en andra frånluftskanal 3l som ar förbunden medfrånluftskanalen l0 uppströms den styrbara ventilen 29. Denandra frånluftskanalen 3l ar förbunden med frånluftskanalenl0 direkt eller indirekt via lagringskammaren ll. Med andraord ar lagringskammaren ll aven anordnad mellan den andrautloppsventilen 30 och den styrbara ventilen 29. Vidareinnefattar förbranningsmotorn en andra inloppsventil 32,vilken ar anordnad parallellt med den första inloppsventilen7. En andra tilluftskanal 33 ar förbunden med tillufts-kanalen 9 och stracker sig till den andra inloppsventilen32.

Det skall inses att i beskrivningen som följer nedankan den andra inloppsventilen 32 valbart styras samfallt medden första inloppsventilen 7, och den andra utloppsventilen30 kan valbart styras samfallt med den första utlopps-ventilen 8, alternativt ar den andra inloppsventilen 32och/eller den andra utloppsventilen 30 stangda under helamotorbromsningen, om inget annat anges.

I detta det första utförandet av uppfinningen inne-fattar metoden steget att, i anslutning till kolvens 3 övredödpunkt och då fluidkommunikationen mellan lagringskammarenll och cylindervolymen 6 ar stangd, ventilera cylinder-volymen 6 genom kortvarig öppning av den första inlopps-ventilen 7. På detta satt sanks trycket i cylindervolymen 6från det rådande trycket, som ar åtminstone lika stort somdet tredje trycket P3, till att bli lika med det förstatrycket Pl som råder i tilluftskanalen 9. Då den första inloppsventilen 7 darefter stangs och kolven 3 förskjuts i 14 riktning från ovre dodpunkt till nedre dodpunkt sjunker detrådande trycket i cylindervolymen 6 till under det förstatrycket Pl vilket verkar bromsande på kolven 3, och såledesgenererar motorbromseffekt.

Vidare kan den första inloppsventilen 7 oppnas ytter-ligare åtminstone en gång under det att kolven 3 forskjuts idå detrådande trycket i cylindervolymen 6 ar lagre an det forsta trycket Pl, riktning från ovre dodpunkt till nedre dodpunkt, for att tillfora friskluft till cylindervolymeni syfte att kyla ned cylindern 2.fallt med eller fore det, att friskluft tillfors cylinder- volymen 6 via den forta inloppsventilen 7 kan den styrbara I samband med, dvs. sam- ventilen 29 i frånluftskanalen l0 oppnas varvid den tryck-satta gasen som återfinns i lagringskammaren ll driverturbinen 27 som driver luftkompressorn 28 som sakerstallergod tillforsel av friskluft.

Tillfallet då friskluft borjar tillforas cylinder-volymen 6, dvs. då den forsta inloppsventilen 7 oppnas,skall foretradesvis ske under den andra halften av kolvens 3forskjutning i riktning från ovre dodpunkt till nedredodpunkt, allra helst under den sista fjardedelen av kolvens3 forskjutning i riktning från ovre dodpunkt till nedre. Denforsta inloppsventilen 7 stangs senast i anslutning tillkolvens 3 nedre dodpunkt.

Hanvisning kommer nu att ske till figurerna 5 och 6,vilka visar två varianter av ett andra utforande avI forsta hand kommer enbart skillnader ochallt Det skall påpekas att den uppfinningen.tillagg i forhållande till ovannamnda att beskrivas,annat lika om inget annat anges.styrbara ventilen 29 i dessa utforanden alternativt kanutgoras av en overtrycksventil som oppnar vid ett i forvagbestamt tryck, dock omnamns densamma som den styrbaraventilen 29 for tydlighets skull.

Enligt detta det andra utforandet av uppfinningen arlagringskammaren ll forbunden med frånluftskanalen l0, varvid forbranningsmotorns l styrbara ventil 29 ar anordnad mellan lagringskammaren ll och frånluftskanalen l0. Enligtdet första alternativet av det andra utförandet (figur 5)styrs fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ll ochcylindervolymen 6 medelst den styrbara lagringskammar-ventilen l2.

Enligt det andra alternativet av det andra utförandet(figur 6) styrs fluidkommunikationen mellan lagringskammarenll och cylindervolymen 6 medelst den andra utloppsventilen30, varpå den styrbara ventilen 29 och lagringskammaren llar anordnade i den andra frånluftskanalen 31. Lagrings-kammaren ll kan utgöras av en del av den andra frånlufts-kanalen Bl, eller kan alternativt utgöras av en separat tankeller kopplad till, den andra frånluftskanalen 31. Det skall för tydlighets skull påpekas att den andra anordnad i, utloppsventilen 30 inte styrs samfallt med den förstautloppsventilen 8 under motorbromsningen i detta det andraalternativet av det andra utförandet.

I detta det andra utförandet av uppfinningen innefattarmetoden steget att, i anslutning till kolvens 3 övre död-punkt och då fluidkommunikationen mellan lagringskammaren lloch cylindervolymen 6 ar stangd, ventilera cylindervolymen 6genom kortvarig öppning av den första utloppsventilen 8. Pådetta satt sanks trycket i cylindervolymen 6 från detrådande trycket, trycket P3, som ar åtminstone lika stort som det tredjetill att bli lika med det andra trycket P2 som råder i frånluftskanalen 10. Då den första utloppsventilen 8darefter stangs och kolven 3 dödpunkt till nedre dödpunkt förskjuts i riktning från övresjunker det rådande trycket icylindervolymen 6 till under det andra trycket P2 vilketverkar bromsande på kolven 3, och således genererarmotorbromseffekt. Det skall påpekas att ventilationen avcylindervolymen 6, som komplement eller som alternativ tilldet kortvariga öppnandet av den första utloppsventilen 8,kan ske genom kortvarig öppning av den första inlopps-ventilen 7, i enlighet med det första utförandet beskrivet OVâD . 16 Vidare kan metoden, i anslutning till steget att hålladen första inloppsventilen 7 oppen under åtminstone en del av tiden då kolven 3 forskjuts i riktning från ovre dodpunkttill nedre dodpunkt, innefatta steget att hålla den styrbaraventilen 29 oppen varvid lagringskammaren ll ar i fluid- kommunikation med turbinen 27. Detta sker foretradesvis dådet rådande trycket i cylindervolymen 6 ar lagre an det forsta trycket Pl, for att tillfora friskluft till cylinder-volymen i syfte att kyla ned cylindern 2. I samband med, dvs. samfallt med eller fore det, att friskluft tillforscylindervolymen 6 via den forsta inloppsventilen 7 kansåledes den styrbara ventilen 29 oppnas varvid den tryck-satta gasen som återfinns i lagringskammaren ll driverturbinen 27 som driver luftkompressorn 28 som sakerstallergod tillforsel av friskluft.

Hanvisning kommer nu att ske till figurerna 7 och 8,vilka visar två varianter av ett tredje utforande avI forsta hand kommer enbart skillnader och allt uppfinningen.tillagg i forhållande till ovannamnda att beskrivas,annat lika om inget annat anges.

Enligt detta det tredje utforandet av uppfinningen arlagringskammaren ll forbunden med tilluftskanalen 9 via enbackventil 34, vilken medger fluidflode från tilluftskanalen9 till lagringskammaren ll. Enligt det forsta alternativet av det tredje utforandet (figur 7) styrs fluidkommunika-tionen mellan lagringskammaren ll och cylindervolymen 6medelst den styrbara lagringskammarventilen l2.

Enligt det andra alternativet av det tredje utforandet(figur 8) styrs fluidkommunikationen mellan lagringskammarenll och cylindervolymen 6 medelst den andra inloppsventilen32, varpå backventilen 34 och lagringskammaren ll aranordnade i den andra tilluftskanalen 33. Lagringskammarenll kan utgoras av en del av den andra tilluftskanalen 33,eller kan alternativt utgoras av en separat tank anordnad i,eller kopplad till, den andra tilluftskanalen 33. Det skall for tydlighets skull påpekas att den andra inloppsventilen 17 32 inte styrs samfallt med den första inloppsventilen 7under motorbromsningen i detta det andra alternativet av dettredje utförandet. Vid normal drift av forbranningsmotorn,dvs vid framdrivning av fordonet och inte bromsning, kan denandra inloppsventilen 32 och den forsta inloppsventilen 7styras samfallt.

I detta det tredje utforandet av uppfinningen inne- fattar metoden steget att, i anslutning till kolvens 3 ovredodpunkt och då fluidkommunikationen mellan lagringskammarenll och cylindervolymen 6 ar stangd, ventilera cylinder-volymen 6 genom kortvarig oppning av den forsta utlopps-ventilen 8, i enlighet med det andra utforandet beskrivetovan.Vidare kan metoden, i anslutning till steget attventilera cylindervolymen 6 genom kortvarig oppning av denforsta utloppsventilen 8, innefatta steget att hållalagringskammaren ll i fluidkommunikation med cylindervolymen6. Detta medfor ett stort genomflode av luft genom cylinder-volymen 6 i syfte att kyla ned cylindern 2.

Hanvisning kommer nu att ske till figurer 9 som visarett fjarde utforande av uppfinningen. I forsta hand kommerenbart skillnader och tillagg i forhållande till ovannamndaatt beskrivas, allt annat lika om inget annat anges. Detskall påpekas att den styrbara ventilen 29 i detta utforandealternativt kan utgoras av en overtrycksventil som oppnarvid ett i forvag bestamt tryck, dock omnamns densamma somden styrbara ventilen 29 for tydlighets skull.

Det fjarde utforandet (figur 9) kan beskrivas som enkombination av det andra alternativet av det tredje utfor-andet (figur 8) och det forsta alternativt av det andra utforandet (figur 5), dar den styrbara lagringskammar-ventilen l2 ar borttagen.

Enligt det fjarde utforandet (figur 9) styrs fluid-kommunikationen mellan lagringskammaren ll och cylinder- volymen 6 medelst den andra inloppsventilen 32. 18 I de utforingsexempel där lagringskammaren ll är del avfrånluftskanalen l0 och där fluidkommunikationen mellanlagringskammaren ll och cylindervolymen 6 styrs medelst denandra utloppsventilen 30 sker aptering av lagringskammarenll i borjan av varje motorbromsningstillfälle. I deutforingsexempel där fluidkommunikationen mellan lagrings-kammaren ll och cylindervolymen 6 styrs medelst lagrings-kammarventilen l2 kvarstår lagringskammaren ll foreträdesvisapterad mellan motorbromsningstillfällena. I de utforings-exempel där lagringskammaren ll är del av den andra från-luftskanalen 31 eller del av den andra tilluftskanalen 33och där fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ll ochcylindervolymen 6 styrs medelst den andra utloppsventilen 30respektive den andra inloppsventilen 32, kan aptering avlagringskammaren ll ske i borjan av varje motorbromsnings-tillfälle eller kan lagringskammaren ll kvarstå apteradmellan motorbromsningstillfällena. Vid aptering nyttjas cylindern 2 och kolven 3 likt en kolvkompressor.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de ovan besk-rivna och på ritningarna visade utforandena, vilka enbarthar illustrerande och exemplifierande syfte. Denna patent-ansokning är avsedd att täcka alla anpassningar ochvarianter av de foredragna utforandena beskrivna häri, ochfoljaktligen är den foreliggande uppfinningen definierad avordalydelsen av de bifogade kraven och således kan utrust-ningen modifieras på alla tänkbara sätt inom ramen for debifogade kraven.

Exempelvis kan de beskrivna ventilaktuatorerna bytas utmot andra aktuatorer utan att frångå den foreliggandeuppfinningen.

Det skall påpekas att med begreppet ”i anslutning till", som används i patentkraven såväl som i beskrivningen, 19 menas ett intervall som sträcker sig från strax innan tillstrax efter det som avses.

Det skall aven påpekas att alla varianter/utforanden avden föreliggande uppfinningen kan forbranningsmotorninnefatta en första och en andra inloppsventil respektive enforsta och en andra utloppsventil, trots att det inteuttryckligen beskrivits i den detaljerade beskrivningenovan.

Det skall aven påpekas att all information om/rorandeskall tolkas/lasas med utrustningen orienterad i enlighet med termer såsom ovanfor, under, ovre, nedre, etc.,figurerna, med ritningarna orienterade på sådant satt atthanvisningsbeteckningarna kan lasas på ett korrekt satt.Således, indikerar dylika termer enbart inbordes forhåll-anden i de visade utforandena, vilka forhållande kan andrasom den uppfinningsenliga utrustningen forses med en annankonstruktion/design.

Det skall påpekas att aven om det ej ar uttryckligenangivet att sardrag från ett specifikt utforande kan kombi-neras med sardragen i ett annat utforande, skall detta anses uppenbart då så ar mojligt.

Claims (15)

1. l. Metod for motorbromsning hos en forbranningsmotor inne-fattande åtminstone en cylinder (2) med en cylindervolym (6)och en i nämnda cylinder (2)tilluftskanal (9) med ett forsta tryck (Pl), inloppsventil (7) forskjutbar kolv (3), enen forsta anordnad mellan tilluftskanalen (9) och cylindervolymen (6), en frånluftskanal (l0) med ett andratryck (P2), en forsta utloppsventil (8) anordnad mellancylindervolymen (6) och frånluftskanalen (l0), och en (ll)an namnda forsta tryck (Pl)(ll) kommunikation med cylindervolymen lagringskammare med ett tredje tryck (P3) som ar hogre(P2), ar inrattad i styrbar fluid-(6), att densamma sker i tvåtaktscykel och och namnda andra tryckvarvid lagringskammarenvarvid metoden arkännetecknad av,innefattar stegen att: - forskjuta kolven (3) från ovre dodpunkt mot nedredodpunkt, - hålla den forsta inloppsventilen (7) oppen under åtmin-stone en del av tiden då kolven (3) dodpunkt till nedre dodpunkt, forskjuts från ovre- forskjuta kolven (3) från nedre dodpunkt mot ovredodpunkt, och (ll) oppen under åtminstone en del av - hålla fluidkommunikationen mellan lagringskammarenoch cylindervolymen (6)tiden då kolven (3)dodpunkt. forskjuts från nedre dodpunkt till ovre

2. Metod enligt krav l, vari metoden innefattar steget att, i anslutning till kolvens (3) nedre dodpunkt och då denforsta inloppsventilen (7) ar stangd, (ll) oppna fluidkommunika-tionen mellan lagringskammaren

3. Metod enligt krav l eller 2, vari metoden innefattar steget att, i anslutning till kolvens (3) ovre dodpunkt, och cylindervolymen (6). 21 stänga fluidkommunikationen mellan lagringskammaren (ll) och cylindervolymen (6).

4. Metod enligt något av kraven l-3, vari fluidkommunika-(ll) hela forskjutning från nedre tionen mellan lagringskammaren och cylindervolymen (6)hålls oppen under kolvens (3)dodpunkt till ovre dodpunkt.

5. Metod enligt något av kraven l-3, vari fluidkommunika-(ll) oppnas och stangs ett flertal gånger under kolvens (3) tionen mellan lagringskammaren och cylindervolymen (6) forskjutning från nedre dodpunkt till ovre dodpunkt.

6. Metod enligt något av kraven l-5, vari forbranningsmotorn(27)och en luftkompressor(9), driva luftkompressorn anordnad nedstroms frånlufts-(28)(27) innefattar en turbin(10),tilluftskanalen kanalen anordnad uppstroms varvid turbinen ar inrattad att (28).

7. Metod enligt krav 6,(29) varvid lagringskammaren vari forbranningsmotorn innefattar(10),ar anordnad mellan den forsta(29). anordnad i frånluftskanalen(ll) och den styrbara ventilen en styrbar ventilutloppsventilen (8)

8. Metod enligt krav 7, vari metoden innefattar steget att,ovre dodpunkt och då(ll) ventilera cylindervolymen (6) (7). i anslutning till kolvens (3)fluidkommunikationen mellan lagringskammaren ochcylindervolymen (6) ar stangd, genom kortvarig oppning av den forsta inloppsventilen (ll) ar via en styrbar ventil

9. Metod enligt krav 6, vari lagringskammaren forbunden med frånluftskanalen (10)(29).

10. Metod enligt krav 9, vari metoden innefattar steget att, i anslutning till kolvens (3) ovre dodpunkt och då 22 (ll)ventilera cylindervolymen (6)(8)- fluidkommunikationen mellan lagringskammaren och cylindervolymen (6) ar stängd,genom kortvarig oppning av den forsta utloppsventilen

11. Metod enligt krav 9 eller 10, vari metoden i anslutning oppenforskjuts till steget att hålla den forsta inloppsventilen (7)under åtminstone en del av tiden då kolven (3)från ovre dodpunkt till nedre dodpunkt, innefattar steget(29) ar i fluidkommunikation med turbinen att hålla den styrbara ventilen oppen varvid lagringskammaren (11)(27).

12. Metod enligt krav 6, ar for-bunden med tilluftskanalen (9)vilken medger fluidflode från tilluftskanalen (9) (11). (ll)(34),till vari lagringskammaren via en backventillagringskammaren

13. Metod enligt krav 12, att, fluidkommunikationen mellan lagringskammaren vari metoden innefattar stegetovre dodpunkt och då(ll)ventilera cylindervolymen (6)(8)- i anslutning till kolvens (3)ochcylindervolymen (6) ar stangd,genom kortvarig oppning av den forsta utloppsventilen

14. Metod enligt krav 13, vari metoden i anslutning tillsteget att ventilera cylindervolymen (6) genom kortvarig(8), i fluidkommunikation med oppning av den forsta utloppsventilen innefattar steget att hålla lagringskammaren (11)cylindervolymen (6).

15. Forbranningsmotor innefattande åtminstone en cylinder(2) med en cylindervolym (6) och en i namnda cylinder (2)forskjutbar kolv (3), en tilluftskanal (9)tryck (P1),tilluftskanalen (9)(10) med ett andra tryck (P2), (8) anordnad mellan cylindervolymen (6) med ett forstaanordnad mellan (6),en forsta utloppsventil en forsta inloppsventil (7)och cylindervolymen en frånlufts-kanal och frånluftskanalen 23 (lO), (ll) med ett tredje tryck (P3)som ar högre an nämnda första tryck (Pl)tryck (P2), (ll) styrbar fluidkommunikation med cylindervolymen och en lagringskammareoch nämnda andraar inrattad i (6),att densamma ar att varvid lagringskammarenvarvidforbranningsmotorn (l) ar kännetecknad av,inrattad att drivas i tvåtaktscykel vid motorbromsning,den forsta inloppsventilen (7) ar inrattad att vara oppenunder åtminstone en del av tiden då kolven (3) forskjutsfrån ovre dodpunkt till nedre dodpunkt,(ll)med cylindervolymen (6) kolven (3) och att lagrings-kammaren ar inrattad att vara i fluidkommunikationen under åtminstone en del av tiden då forskjuts från nedre dodpunkt till ovre dodpunkt.