SE466320B - Foerfarande och anordning foer motorbromsning med en fyrtakts foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

466 320 2 arbetet genom att man dä cylindern sättes i förbindelse med x avgassystemet under den sista delen av inloppstakten får en inströmning av gas i cylindern från avgassystemet. Därvid ökar trycket i cylindern och man får en inre uppladdning, som gör att kompressionsarbetet efter avbrytande av förbindelsen mel- lan cylindern och avgassystemet ökar.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifo- gade ritningar, på vilka fig 1 är ett schematiskt snitt genom en förbränningsmotor, som är försedd med en anordning enligt en utföringsform av uppfin- ningen, fig 2 är ett diagram, som visar lyfthöjden hos avgasventilen hos en motor enligt fig 1 vid normal drift och vid motorbroms- ning, fig 3 är ett diagram, som visar rörelserna hos avgasventilen och inloppsventilen i motorn enligt fig 1 samt trycket i cy- lindern och avgasgrenröret jämte gasflödet genom inloppsventi- len och avgasventilen.

I fig 1 visas schematiskt en fyrtakts förbränningsmotor. vil- ken är avsedd för genomförande av förfarandet enligt uppfin- ~ ningen och för detta ändamål är försedd med en anordning en- ligt en utföringsform av uppfinningen. Motorn enligt fig 1 in- nefattar ett motorblock 1 med en cylinder 2, vilken inrymmer en kolv 3. som med en vevstake 4 är förbunden med en vevaxel (icke visad). Ovanför kolven 3 i cylindern 2 finns ett för- bränningsrum 5. som tillslutes medelst ett topplock 6. I topp- locket 6 finns en inloppsventil 7, som reglerar förbindelsen mellan förbränningsrummet 5 och ett inloppssystem 8, av vilket endast en del visas. Dessutom inrymmer topplocket 6 en avgas- ventil 9, som reglerar förbindelsen mellan förbränningsrummet 5 och ett avgassystem 10, av vilket endast en del visas. För styrning av inloppsventilen 7 och avgasventilen 9 finns kam- axlar 11 resp 12. övriga delar i motorn är av mindre betydelse för uppfinningen och beskrivas därför inte närmare här.

HJ 466 520 Vid användning av motorn som drivkälla skiljer sig funktionen inte nämnvärt från vad som är välkänt vid andra fyrtakts för- bränningsmotorer. Därför beskrives denna funktion inte närmare här. vid motorbromsning med en fyrtakts förbränningsmotor åstadkom- mes en viss bromseffekt till följd av det inre motståndet i motorn, bl a till följd av friktion. Denna effekt är dock re- lativt liten, och i moderna motorer har denna effekt minskats ytterligare. Det är vidare välkänt att öka motorbromseffekten genom att anordna ett stryporgan, exempelvis ett spjäll, i av- gassystemet. På detta sätt kan man utnyttja en del av arbetet under kolvens utblåsningstakt för ökning av bromseffekten.

Det är även känt att öka bromseffekten genom att förbinda för- bränningsrummet i cylindern med avgassystemet uppströms stryp- organet under den sista delen av kompressionstakten och even- tuellt under den första delen av expansionstakten. Detta kan därvid ske antingen genom att den ordinarie avgasventilen öpp- nas eller med användning av en separat ventil. Därigenom åstadkommas att den under kompressionstakten komprimerade luf- ten i förbränningsrummet delvis strömmar ut i avgassystemet, vilket innebär att en del av det under kompressionstakten ut- förda kompressionsarbetet inte kan återvinnas under expan- sionsslaget, varför bromseffekten ökar. vid en känd anordning för genomförande av ett sådant förfarande utnyttjas den ordi- narie avgasventilen. varvid kamaxeln har en_extra nock för åstadkommande av den extra öppningen av avgasventilen. Denna extra nook ger relativt liten lyfthöjd hos avgasventilen. och ett hydraulelement är anordnat i ventilmekanismen för att göra den extra nocken verksam endast vid motorbromsning. vid den i fig 1 visade motorn finns även ett stryporgan 13 1 avgassystemet 10. Stryporganet 13 styres av ett reglerdon 14. som även utnyttjas för styrning av ett förändringsorgan 15. som vid påverkan förändrar ingreppsförhållandena mellan kam- axeln 12 och ventilmekanismen för styrning av avgasventilen 9. 46e 520 4 vid den i fig 1 visade utföríngsformen utgöres förändringsor- ganet av ett hydraulelement, som med hjälp av reglerdonet 14 kan omställas mellan två olika längder.- För åstadkommande av den önskade effekten vid motorbromsning är kamaxeln 12, vilken styr avgasventilen 9, utformad på det sätt, som framgår tydligast av fig 1 och 2. I fig 2 illustre- ras formen hos kamaxeln 12 med hjälp av ett diagram som visar rörelsen hos avgasventilen 9 under inverkan av kamaxeln 12.

Därvid visas avgasventilens 9 rörelse vid användning av motorn som drivkälla med den streckade kurvan A, medan den punkt- streckade kurvan B visar avgasventilens 9 rörelse vid motor- bromsning. som framgår av kurvan A stänges avgasventilen 9 vid användning av motorn som drivkälla kort efter 0°. dvs kort efter kolvens 3 övre vändläge efter utblåsningstakten. Där- efter hålles avgasventilen 9 stängd under resten av inlopps- takten fram till 180°, under kompressionstakten fram till 360° och börjar öppna efter ungefär halva expansionstakten. för att vara i stort sett helt öppen vid 540°. dvs vid början av ut- blåsningstakten. stängningen av avgasventilen 9 påbörjas under utblåsningstakten och är nästan avslutad vid 720°, dvs vid slutet av utblåsningstakten. varefter förloppet upprepas. vid motorbromsning påverkas förändringsorganet 15 med hjälp av reglerdonet 14, så att den totala längden hos ventilmekanismen för påverkan av avgasventilen 9 ökas något. Därvid blir rörel- sen hos ventilen 9 annorlunda till följd av att kamaxeln 12 kommer att påverka avgasventilen 9 med andra nockar utöver den ordinarie avgasnocken, som ger den i föregående stycke be- skrivna rörelsen. De övriga nockarna utgöres av en tryckök- ningsnock 12a, som ger upphov till ventilens 9 rörelse inom området C i fig 2, samt en trycksänkningsnock 12b, som ger upphov till ventilens 9 rörelse inom området D i fig 2. Som framgår av fig 2 befinner sig området C, vilket kan betecknas tryckökningsområde, under den sista delen av inloppstakten och den första delen av kompressionstakten. dvs omkring kolvens 3 vändläge efter inloppstakten. Till följd av ventilens 9 öpp- ning i detta område under inverkan av nocken l2a. vilken öpp- §É f' ' 466 320. ning såsom framgår av diagrammet i fig 2 är relativt liten i förhållande till ordinarie öppningen under utblåsningstakten, kommer gasen i avgassystemet 10 uppströms stryporganet 13 att strömma tillbaka in i förbränningsrummet 5 och öka trycket i detta. Då avgasventilen 9 stänger efter tryckökningsområdet C är således trycket i förbränningsrummet 5 högre än det skulle ha varit om avgasventilen 9 inte hade öppnats inom tryckök- ningsområdet C. Detta innebär att kompressionsarbetet under kompressionstakten kommer att bli högre.

Trycksänkningsnocken 12b på kamaxeln 12, som ger öppningen inom området D, dvs under den senare delen av kompressions- takten och den första delen av expansionstakten, förbättrar motorbromseffekten genom att en del av den under kompressions- takten komprimerade gasen i förbränningsrummet 5 utsläppes i avgassystemet 10, varigenom expansionsarbetet under expan- sionstakten minskas.

Det ovan beskrivna illustreras även av diagrammet i fig 3. Där visas kurvan B, vilken har beskrivits mera i detalj ovan med hänvisning till fig 2 och vilken visar avgasventilens 9 rörel- ser. Dessutom visas i fig 3 en kurva E över rörelserna hos in- loppsventilen 7. en kurva F. som visar trycket i förbrännings- rummet 5, samt en kurva G, som visar trycket i avgassystemet 10 uppströms stryporganet 13. Dessutom visas i fig 3 två kur- vor H och I, vilka visar gasflödet genom inloppsventilen 7 resp avgasventilen 9. Av kurvorna framgår att trycköknings- nocken l2a, som ger området C i fig 2, och dess öppning av av- gasventilen 9 ger en tryckökning i cylindern. Detta framgår klart av kurvan F, och det framgår även av att kurvan I anger att det vid denna öppning av avgasventilen 9 sker ett kraftigt inflöde av gas i förbränningsrummet 5 från avgassystemet 10.

Detta är en s k inre uppladdning, som ger en ökning av motor- bromseffekten.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till ovan beskrivna utföringsexempel, utan ändringar kan vidtagas inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 466 320 Patentkrav

1. Förfarande för motorbromsning med en fyrtakts förbrän- ningsmotor, vilken motor för varje cylinder (2) har åtmin- stone en inloppsventil (7) och åtminstone en avgasventil (9) för reglering av förbindelsen mellan ett förbränningsrum (5) i cylindern (2) och ett inloppssystem (8) resp. ett avgas- system (10), k ä n n e t e c k n a t av att förbränningsrummet (5) sättes i förbindelse med avgassystemet (10), förutom i samband med utblåsningstakten, även då kolven (3) i cylindern (2) befinner sig i närheten av sitt undre vändläge efter inloppstakten samt under den sista delen av kompressionstakten och under åtminstone en del av expansions- takten, varvid förbränningsrumets (5) förbindelse med avgas- systemet (10) sker uppströms ett i avgassystemet anordnat stryporgan (13), vilket påverkas för att strypa åtminstone en del av flödet genom avgassystemet (10) och därigenom åstad- koma ökat tryck uppströms stryporganet (13).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a t av att förbindelsen mellan förbränningsrummet (5) och avgassystemet (10) i samband med utblåsningstakten stänges kort efter det att kolven (3) passerat sitt övre vändläge vid slutet av utblåsningstakten.

3. Anordning för genomförande av förfarandet enligt krav l eller 2 för motorbromsning med en fyrtakts förbränningsmotor, vilken motor för varje cylinder (2) har åtminstone en in- loppsventil (7) och åtminstone en avgasventil (9) för regle- ring av förbindelsen mellan cylinderns förbränningsrum (5) och ett inloppssystem (8) resp. ett avgassystem (10), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar organ för att vid motorbromsning åstadkomma förbindelse mellan förbränningsrummet (5) och avgassystemet (10) då kolven (3) i cylindern (2) befinner sig i närheten av sitt undre vändläge efter inloppstakten, varjämte organ är anord- nade att vid motorbromsning förbinda förbränningsrummet (5) och avgassystemet (10) under den sista delen av kompressions- .ï 10 15 20 25 ¥ takten och under åtminstone en del av expansionstakten, varjämte ett stryporgan (13) är anordnat i avgassystemet (10) nedströms förbränningsrummets (5) förbindelse med avgas- systemet (19) för att vid motorbromsning strypa åtminstone en del av flödet genom avgassystemet (10) och åstadkomma ökat tryck uppströms stryporganet (13).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d *av att organen för åstadkomande av förbindelse mellan förbrännings- rummet (5) och avgassystemet (10) då kolven (3) befinner sig i närheten av sitt undre vändläge efter inloppstakten samt under den sista delen av kompressionstakten och under åtmin- stone en del av expansionstakten utgöres av avgasventilen (9), två extra nockar (12a, 12b) med liten lyfthöjd på motorns kam (12) för styrning av avgasventilen (9) samt ett förändringsorgan (15) i ventilmekanismen mellan kammen (12) och avgasventilen (9) för förändring av ventilmekanismens effektiva längd vid motorbromsning på så sätt, att de extra nockarna (l2a, l2b) endast åstadkomer öppningen av avgasven- tilen (9) vid motorbromsning.

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att stryporganet (13) utgöres av ett reglerbart spjäll, varvid en regleranordning (14) är anordnad att reglera spjäl- 'lets (13) rörelse för åstadkomande av önskad strypning vid motorbromsning. 46s z2o