SE432003C - Modulerbar avgasbromsanordning for en fordonsmotor - Google Patents

Description

_7714s@9-0 bromsanordning, som undanröjer ovannämnda nackdelar.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en avgasbromsanordning, som har enkel och kompakt konstruktion och som på ett enkelt sätt kan installeras i fordonsmotorer av olika storlek.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas en avgasbromsanord- ning, som är avsedd för montering i en fordonsmotors avgasledning.

Anordningen har en första kammare, som är belägen i en avgasled- ning och delar denna i tvâ komplementsektioner. En första lednings- sektion är ansluten till ett inlopp till den första kammaren och en andra sektion av avgasledningen är ansluten till ett utlopp från den första kammaren. Ett i den första kammaren inställbart monterat tillslutningsorgan är anordnat att i ett inställningsläge avbryta förbindelsen mellan inloppet och utloppet i den första kammaren. Ett för pneumatiskt tryck reagerande organ är rörligt monterat i en andra kammare, som är skild från den första kammaren.

Detta organs rörelse överföres till tilléutningsorganet. En pneu- matisk tryckkälla med reglerbart tryck är ansluten till den andra kammaren och anordnad att utöva ett förutbestämt pneumatiskt tryck på det för tryck reagerande organet för att åstadkomma förflyttning av detta i en riktning, varigenom tillslutningsorganet förflyttas till och kvarhålles i ett avstängningsläge i den första kammaren.

Tillslutningsorganets förflyttning från avstängningsläget till ett öppet läge är beroende av avgastrycket uppströms den första kamma- rens inlopp.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar. Fig l är en fragmentarisk vertikalsektionsvy och visar en utföringsform av en avgasbromsanordning enligt upp- finningen, varvid anordningens tillslutningsorgan visas i helt öppet läge. Fig lA visar den i fig l visade anordningen längs linjen 1A-1A i fig l. Fig 2 motsvarar fig l men visar tillslut- ningsorganet i helt stängt läge. Fig 3 motsvarar fig l men visar en andra utföringsform av en bromsanordning enligt uppfinningen, varvid tillslutningsorganet visas i stängt läge. Fig 4 motsvarar fig 3 men visar en tredje utföringsform av en bromsanordning enligt uppfinningen, varvid tillslutningsorganet visas i helt öppet läge.

Den i fig l och 2 visade utföringsformen av en avgasbromsanord- ning 10 är avsedd för montering i en icke visad fordonsmotors avgassystem. Om motorn har en kompressor, kan anordningen monteras för att stå i förbindelse med utloppssidan för kompressorns turbin- 7714869-0 sektion. Då motorn saknar kompressor, anslutes anordningen 10 till en sektion 11 av den ledning, som leder från ett i motorn vanligtvis anordnat avgasgrenrör (icke visat).

Anordningen 10 har ett hus 12 med en första kammare 13. Huset har också ett inlopp 14 för kammaren 13 och ett på avstånd från inloppet anordnat utlopp 15. Huset 12 har en yttre fläns l2a, som avgränsar inloppet 14. En liknande yttre fläns avgränsar utloppet l5. De yttre flänsarna underlättar anslutning av huset till ledningssektionerna ll och lla. Ett cylindriskt ventilsäte 16 kan av skäl, som förklaras närmare nedan, vara anordnad vid in- loppet 14.

Ett inställbart monterat tillslutningsorgan eller ventil 17 är anordnad i kammaren 13. Tillslutningsorganet 17 har sådan storlek och form, att det i ett inställningsläge A fullständigt tillsluter inloppet 14 (se fig 2) och därigenom bryter förbindelsen mellan inloppet 14 och utloppet 15. När tillslutningsorganet 17 intar läget A, ingriper omkretsen av en yta l7a på tillslutningsorganet tätande med ena änden av ventilsätet 16, varigenom avgasflöde in i kammaren 13 förhindras.

I anordningen 10 förflyttas inställningsorganet 17 till läget A medelst en kolvenhet 18. Enheten 18 innefattar en stång 20, vars ena ände är svängbart förbunden med tillslutningsorganet 17, vari- genom inställningsorganet kan inriktas på ett riktigt sätt i för- hållande till ventilsätet 16. Stångens 20 motstående ände är belägen i en andra kammare 21, som är utformad i ett vid hUSetS 12 Utsi” da fäst hjälphus 22. En förstorad skivformad del 23 är fäst vid stångens ände i kammaren 21. En spiralfjäder 25 är anordnad mellan delen 23 och kammarens 21 ena ändvägg 24. Såsom framgår av fig l och 2, omger fjädern 25 en del av stången 20.

En kolv 26 är anordnad på delens 23 motstående sida och ingriper med denna del. Kolven 26 är glidbart monterad 1 kammaren 21 och reagerar för det pneumatiska tryck, som uppbygges i den del 21a av kammaren 21, som är belägen mellan kolven 26 och kammarens 21 andra ändvägg 27. Kolven 26 uppbär en konventionell O-ringstätning 26a, som ingriper glidbart med husets 22 vägg. När det pneumatiska trycket i kammardelen 2la är större än den av fjädern 25 utövade kraften och kraften från avgaser uppströms inloppet 14, förflyttas kolven 26, stången 20 och tillslutningsorganet 17 som en enhet åt höger i fig 2, varvid tillslutningsorganet 17 intager sitt stängda läge A. Tillslutningsorganet 17 intar detta läge A, tills 7714869~0 det uppströms inloppet ackumulerade fluidumtrycket kastar om tryckobalansen över tillslutningsorganet 17 och åstadkommer för- flyttning av detta bort från det stängda läget A till ett delvis öppet eller helt öppet läge B (fig 1). Den utsträckning, i vilken tillslutningsorganet 17 förflyttas bort från sitt helt stängda läge, är beroende av det pneumatiska trycket i kammardelen 2la. såsom framgår av fig l och 2, har ändväggen 27 en öppning 27a, till vilken är anslutet ett rör 28, som leder till en trycklufts- tank 30. En sådan tank är vanligtvis anordnad på fordonet för manövre- ring av till fordonet hörande tryckluftsbromsar och liknande.

En tryckmoduleringsreglerventil 31 och en tvålägesventil 32 är anslutna till röret 28 mellan tanken 30 och öppningen 27a. Den pneumatiska trycknivâ, som skall upprätthållas i kammardelen 2la, kan bestämmas genom manuell inställning av ventilen 31. ventilen 32 kan för åstadkommande av automatisk manövrering under vissa É motordriftsförhållanden vara kopplad till motorns gasspjäll och I koppling (icke visade). 2 En lagerhylsa 33 är monterad igen öppning 34, som är utformad i husets 12 vägg, för att åstadkomma ordentlig uppstödning och tätning för stången 20 och samtidigt möjliggöra förflyttning av denna i axiell riktning. En öppning 24a är utformad i hjälphusets 22 ändvägg 24 iexieil linje med öppningen 34.

Såsom framgår av fig 1A, har huset 12 sett från vänster i fig l Ä formen av ett hjärta. Avsikten med denna form är att minimera' I ' baktrycket på avgasledningen ll när bromsen är i öppet läge, dvs när tillslutningsorganet 17 är fullständigt förskjutet från sätet 16. På grund av det begränsade utrymmet i motorrummet måste avgaserna utgå i ett cirkulärt rör, som är anslutet till ett ledningselement lla. När bromsen är i helt öppet läge,strömmar gaserna radiellt ; utåt genom en ring, som avgränsas mellan ventilsätet 16 och till- slutningselementets 17 yttre omkrets. Om huset l2 inte hade hjärt- form, skulle flödesarean för gaser, som strömmar radiellt utåt vid tillslutningselementets 17 övre omkretsparti (mellan läget klockan ll och läget klockan 12) reduceras avsevärt över ventilen.

Genom att flödesbanan för gaser ökas radiellt utåt vid dessa lägen hålles den effektiva flödesarean vid en rimlig nivå och säkerställes likformigt flöde förbi ventilorganet l7 till öppningen 15.

En andra utföringsform 100 av avgasbromsanordningen enligt uppfinningen visas i fig 3. Hänvisningsbeteckningarna för mot varandra svarande komponenter i anordningarna 100 och 10 har samma 7714869-0 entals- och tiotalsdel. Anordningen 100 har ett hus 112, som har samma form som huset 12 och innehåller en första kammaren 113, i vilken är anordnat ett tillslutningsorgan 117. Huset 112 har ett inlopp 114 och ett utlopp 115, vilka är anslutna till en avgas- ledningssektion ll resp lla. Tillslutningsorganet 117 är anslutet till ena änden av en stång 120, som är monterad för förflyttning i axiell riktning för âstadkommande av öppning eller tillslutning av inloppet 114 medelst tillslutningsorganet 117.

Stångens 120 motstående ände är belägen i en andra kammare 121, som är utformad i ett hjälphus 122, som på lämpligt sätt är monte- rat på husets 112 yttre. Husets 112 ena ände 127 är ansluten till ett rör 28, som leder till en tryckluftskälla 30. Såsom beskrivits ovan i anslutning till anordningen 10, är en tryckreglerventil 31 och en tvälägesventil 32 anordnade i röret 28 mellan källan 30 och anslutningen till hjälphuset 122. I Ett par skålliknande delar 135, 136 är glidbart monterade på den del av stången 120, som är belägen i den andra kammaren 121.

De båda delarna har i den visade utföringsformen samma konstruktion och har ett basparti l35a, l36a, som har en öppning, genom_vilken stången 120 sträcker sig glidbêrt- Baspartierna l35a, 136a är belägna på avstånd från och mittför varandra. Varje dels öppna ändparti avgränsas av en utskjutande fläns l35b, 136b; Flänsarnas yttre omkrets har huvudsakligen samma tvärsnittsform som den inre vägg, som avgränsar kammaren 121. Delarna 135, 136 hålles på axiellt avstånd från varandra medelst en spiralfjäder 137, vars ändar ingriper fjädrande med flänsarna 135b, l36b. l Delen 136, vilken är belägen närmast tillslutningsorganet 117, ingriper med en klack eller ett utsprång 120a, som är utformat på stången 120. Delen 135, vilken är belägen närmast husets ändvägg 127, ingriper med en kolv 126. Kolven 126 är glidbart anordnad i den andra kammaren 121 och belägen mellan ändväggen 127 och krag- delen 135. Kolven 126 reagerar för det pneumatiska tryck, som upp- bygges i kammaren 121. En förflyttning av kolven 126 till det i fig 3 visade läget, överföras således till tillslutningsorganet 117 via delen 135, fjädern 137, delen 136, klacken l20a och stången 120.

När tillslutningsorganet 117 väl intager sitt helt stängda läge A i förhållande till inloppet 114, bestämmes den för kvarhållning av tillslutningsorganet i ett sådant läge nödvändiga kraften av den på delen 135 utövade fjäderkraften, som i sin tur är beroende av kolvens 126 relativa läge i kammaren l2lÄ 7714869-o En mutter 138 är fastskruvad på stångens i kammaren 121 belägna ände för att förhindra att delen 135 frigöres från stången 120.

Kolven 126 har en inre hålighet l26a, i vilken stångens 120 ena ände är belägen. Hålighetens djup är sådant, att stångens ände inte ingriper med eller hindras av kolvens 126 yta l26b när till- slutningsorganet lI7förflyttas från sitt stängda läge A till sitt helt öppna läge.

I fig 4 visas en tredje utföringsform 200 av avgasbromsanord- ningen enligt uppfinningen. Anordningen 200 har ett hus 212 med ett inlopp 214 och ett utlopp 215, vilka i sin tur är anslutna till icke visade avgasledningssektioner. Inloppet och utloppet står i förbindelse med en första kammare 213 och under vissa för- hållanden med varandra. Ett tillslutningsorgan 217 är inställbart monterat i kammaren 213. Tillslutningsorganet 217 är anordnat att förflyttas i ett plan, som är huvudsakligen vinkelrätt mot avgasernas flödesriktning genom inloppet 214. När tillslutningsorganet 217 in- tar sitt helt öppna läge B (fig 4), är större delen därav belägen ' i en brunn W, som är utformad i en del av kammaren 213. När till- slutningsorganet 217 intar sitt helt stängda läge A, befinner sig endast en mindre del därav i brunnen W. Huvudsakligen tät passning- föreligger mellan tillslutningsorganets 217 plana ytor och brunnens W närbelägna väggar för att förhindra avgasläckage kring tillslut- ningsorganet 217 och via brunnen W när tillslutningsorganet intar helt stängt läge.

. Tillslutningsorganets 217 förflyttning mellan utskjutet och indraget läge i förhållande till brunnen W åstadkommas med hjälp av en fram och tillbaka rörlig stång 220, vars ena ände 220a är belägen i en andra kammare 221 och vars motstående ände 220b är belägen i en tredje kammare 219.

Ett förstorat huvudstycke 223, som fjädrande ingriper med en spiralfjäders 237 ena ände, är fäst vid stångens ände 220a och beläget i kammaren 221. Ffiäderns 237 motstående ände ingriper med en skiljevägg 224, som skiljer kamrarna 213 och 221 från varandra.

En kolv 226 stär i avtätat glidingrepp med den sidovägg, som av- gränsar kammaren 221, och ingriper med huvudstycket 223.

Kammarens 221 nedre ändvägg 227 är medelset ett rör 28 ansluten till en tryckluftstank 30.

.Skiljeväggen224 har en öppning 224a, genom vilken stången 220 sträcker sig glidbart. Konventionella tätningsorgan är anordnade vid öppningen 224a för att förhindra kommunikation mellan kamrarna 213 och 221.

Claims (5)

7 7714869-0 Vid stångens 220 övre ände 220b är fäst ett huvudstycke eller en kolv 240, som står i avtätat glidingrepp med väggar, som avgrän- sar den tredje kammaren 2l9. Kammarens 219 övre ändvägg 2l9a är medelst en ledningssektion 241 ansluten till kammaren 213 vid ett läge uppströms tillslutningsorganet 217. När trycket för avlopps- gaserna uppströms det helt stängda tillslutningsorganet 217 och fjäderns 237 fjäderkraft är större än den på kolven 226 verkande lufttryckskraften, förflyttas således tillslutningsorganet 217 automatiskt bort från helt stängt läge A till ett delvis öppet eller helt öppet läge. Stângens 220 förflyttning överföres direkt till tillslutningsorganet 217 medelst en tvärgående arm eller länk 242. Andra lämpliga sätt att överföra en sådan rörelse kan också utnyttjas. Eftersom mekanismen (exempelvis stången 220, huvud- styckena 226, 240, fjädern 237 och kolven 226) är belägna nedströms tillslutningsorganet 217, dvs vid dennas lågtryckssida, utsättas glidingreppet för mekanismens olika komponenter för små tryck- skillnader, varigenom möjligheterna för avgaserna och dess förore- ningar att tränga in i kammaren 221 minskas avsevärt. En avledningskanal P kan vara anordnad i kammarens 221 vägg i närheten av skiljeväggen 224 för att underlätta förflyttning av huvudstycket 223 mot skiljeväggen 224. Kanalen P är, såsom visas i fig 4, medelst en ledningssektion 243 ansluten till en tvåläges- ventil 232. Det bör observeras, att ventilen 232 i detta fall innefattar en rotor 232a, som i det visade inställningsläget leder in tryckluft i kammarens 22l nedre del och samtidigt avleder mellan huvudstycket 223 och skiljeväggen 224 infångad luft till atmosfären via ledningssektionen 243 och en del av ventilen 232. Avgasbromsanordningen enligt uppfinningen, kan, såsom framgår, moduleras för kompensering av olika driftsförhållanden för den motor, till vilken den är ansluten. Anordningen har kompakt konstruktion och enkel manövrering och kan på ett enkelt sätt installeras i existerande eller nya motorer och underhållas. PATENTKRAV

1. l. Modulerbar avgasbromsanordning för en fordonsmotor, omfattande en första kammare (13: 113: 213), vilken är be- lägen mellan ett par komplementsektioner (ll, lla) av en avgas- ledning för motorn och har ett inlopp (l4; 114; 214), som är anslutet 7714869~0 till en första komplementledningssektion (ll), och ett utlopp (l5; 115; 215), som är anslutet till en andra komplementledningssektion (11a); ett tillslutningsorgan (l7; 117; 217), vilket är inställbart monterat i den första kammaren för förflyttning mellan ett första läge (A) och ett andra läge (B) och anordnat att i det första läget (A) förhindra avgasflöde genom den första kammaren (13; 113; 213) och att i det andra läget (B) medge väsentligen obegränsat avgas- flöde därigenom och vilket är förspänt medelst ett förspänningsorqan (25; 137; 237) för att normalt inta det andra läget; en andra kam- mare (21; 121; 221), vilken är skild från den första kammaren (13; 113; 213) och har en ändvägg (27; 127; 227), som är ansluten till en pneumatisk tryckkälla (30) med reglerbart tryck; samt ett för pneumatiskt tryck reagerande organ (20, 26; 120, 126; 220, 226), vilket är rörligt monterat i den andra kammaren (2l; 121; 221) och har ett pà avstånd från den andra kammarens nämnda ändvägg (27; 127; 227) beläget ytparti, som är verksamt förbundet med tillslut- ningsorganet (l7; 117; 217), och vilket organ är anordnat att för- flytta tillslutningsorganet från det andra läget (B) till det första läget (A) och att kvarhålla detta i det första läget (A), endast då det utsättes för ett pneumatiskt tryck, som överskrider ett förutbestämt värde, k ä n n e t e c k n a d därav, att det för pneumatiskt tryck reagerande organet innefattar en kolv (26; 126; 226), som är monterad för avtätad glidförflyttning i den andra kammaren (2l; 121; 221), och en kolvstång (20; 120; 220), som förbinder kolven med tillslutningsorganet (l7; 117; 2l7),_ varigenom kolvstângen och tillslutningsorganet väsentligen är för- flyttbara som en enhet, och att förbindningen mellan kolvstången och tillslutningsorganet är sådan, att tillslutningsorganet medges vara i ett väsentligen självinriktande, stängt läge i förhållande till den första kammarens (l3; 113; 213) inlopp (14; 114; 214), då tillslutningsorganet är beläget i det första läget (A),

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d 7 därav, att förspänningsorganet innefattar ett anslag (l20a), som är fast monterat på kolvstången (120) på avstånd från dennas ena ände, ett kragstycke (135), som glidbart omger det kolvstångssegment som är beläget mellan anslaget och kolvstângens nämnda ena ände, samt en spiralfjäder (137), som omger nämnda kolvstångssegment och som vid sin ena ände ingriper fjädrande med kragstycket och vid sin andra ände med anslaget. 7-714869-0

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att anslaget (l20a) ingriper med ett andra kragstycke (136), som glidbart omger nämnda kolvstångssegment och är anordnat mellan spiralfjäderns (137) nämnda andra ände och anslaget.

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillslutningsorganet innefattar en platta (217), som är anordnad i den första kammaren (213) och som är förflyttbar i ett mot avgasflödesriktningen i den första kammaren huvudsakligen vinkelrätt plan mellan ett inloppsöppnande läge och ett inlopps- tillslutande läge, att det för tryck reagerande organet innefattar en kolvstång (220), vars ena ände (220a) är belägen i den andra kammaren (221) och vars andra ände (220b) är belägen i en tredje kammare (219), som ligger i axiell linje med den andra kammaren, en första kolv (226),som är verksamt förbunden med nämnda ena kolv- stångsände (220a), monterad för avtätad glidförflyttning i den andra kammaren (221) och anordnad att reagera för den pneumatiska tryck- källan för att förflytta kolvstången i en riktning och åstadkomma förflyttning av plattan (217) till det inloppstillslutande läget, och en andra kolv (240), som är verksamt förbunden med nämnda andra kolvstångsände (220b) och monterad för avtätad glidförflyttning i-den tredje kammaren (219), att ett förbindningsorgan (242) för förbindning av plattan (217) med en del av kolvstàngen (220) är anordnat i den första kammaren (213), varigenom kolvstàngen och plattan är förflyttbara som en enhet i tvâ på avstånd från varandra belägna parallella plan, samt att en förbikopplingsledning (241) vid sin ena ände är ansluten till den första kammaren (213) upp- ströms plattan (217) och vid sin andra ände är ansluten till den tredje kammaren (219), varigenom, då plattan är i ett inloppstill- slutande läge och avgasernas tryck uppströms plattan överstiger ett förutbestämt värde, dessa avgaser strömmar genom förbikopplings- ledningen (241) in i den tredje kammaren (219) och bringar den andra kolven (240) att förflytta kolvstången (220) i en andra riktning och plattan (217) till ett inloppsöppnande läge.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den första kammaren (213) har en tvärgående brunn (W), vilken är anordnad att upptaga en större del av plattan (217), då denna intar ett inloppsöppnande läge, och en mindre del av plattan, då denna intar ett inloppstillslutande läge.