WO2009080211A1 - Vorrichtung zur drucklufterzeugung für ein fahrzeug und verfahren zum betreiben einer vorrichtung zur drucklufterzeugung - Google Patents

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drive motor
collecting channel
cylinder chambers
vehicle
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Michael Herges
Gernot Melcher
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine

Definitions

  • the invention relates to a drive motor for a vehicle, with a plurality of cylinder chambers, a collecting channel and engine brake valves, via which the cylinder chambers are connectable to the collecting channel.
  • the invention further relates to a method for supplying a vehicle having a drive motor with compressed air, wherein the drive motor has a plurality of cylinder chambers, a collecting channel and engine brake valves, via which the cylinder chambers are connectable to the collecting channel.
  • Modern vehicles such as commercial vehicles and passenger vehicles in the road or railways in rail transport, have many compressed air consumers whose compressed air demand is usually satisfied by a compressed air supply system comprising a compressor.
  • the air-consuming devices may include, for example, a service brake and air suspension.
  • the compressed air generating compressor is usually driven directly by the prime mover, which is also used for the propulsion of the vehicle.
  • the disadvantage here is that a compressor is needed for generating compressed air in the vehicle, takes up the space and increases the weight of the vehicle.
  • the invention has for its object to make a compressor for compressed air generation for the vehicle during normal operation dispensable.
  • the invention is based on the generic drive motor characterized in that a dispensing valve is arranged on the collecting channel, via which the collecting channel with a F ⁇ rderlei- direction of a compressed air treatment plant is connectable.
  • the vehicle's propulsion engine is used to destroy kinetic energy during engine braking.
  • a fuel injection is interrupted in the cylinder chambers of the drive motor to save fuel, wherein the braking power is realized by compression work and the internal friction of the drive motor.
  • the braking effect of the drive motor is undesirable, which is why the air is not compressed in the cylinder chambers but is pumped back and forth between the cylinder chambers via a collecting channel.
  • the engine brake valves can be controlled individually by an engine control unit.
  • the individual activation of the engine brake valves enables the targeted connection of the individual cylinder chambers during their respective compression strokes with the collecting duct.
  • the engine brake valves are piloted by valve devices.
  • the invention further relates to a system for compressed air supply of a vehicle with a drive motor according to the invention and a Druck Kunststoffaufhneungsaniage for processing the generated compressed air.
  • a system for compressed air supply of a vehicle with a drive motor according to the invention and a Druck Kunststoffaufhneungsaniage for processing the generated compressed air is capable of providing compressed air to the individual consumers without a compressor.
  • connection may be provided on the delivery line, at which point not being processed.
  • a connection may be provided on the delivery line, at which point not being processed.
  • tete compressed air is removable. Consumers who only require low-quality compressed air can be supplied with untreated compressed air at this connection, which relieves the compressed air treatment system.
  • the generic method is further developed in that the collecting channel is connected via a nozzle to a delivery line of a compressed air treatment plant.
  • the drive motor can also be used for compressed air generation during a load phase. A part of the cylinder chambers of the drive motor is used to generate compressed air, while the remaining cylinder spaces are used to drive the vehicle.
  • the quality of the compressed air generated by the drive motor can be increased, since the amount of fuel residues and exhaust gases are reduced by a rinsing cycle feasible in this way.
  • Figure 1 is a schematic representation of a drive motor according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic representation of a system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive motor according to the invention.
  • the drive motor 10 shown comprises cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 in which piston 14 '•', 16 '' ⁇ , 18 1 1 1 20 1, 1 '22 1' 1, 24 '''periodically move up and down.
  • An inlet valve 58 arranged on each cylinder chamber 14, 16, 18, 20, 22, 24 can supply fresh air compressed by a compressor 46 via an intake line 70 to the cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24.
  • the fuel supply to the cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 is realized in each case via an injection nozzle 56, while the exhaust gases can be fed through an exhaust valve 60 via an exhaust pipe 72 of a turbine 48 and drive in this way the compressor 46.
  • a collecting channel 26 is further arranged, which is opposite the individual cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 by engine brake valves 14 ', 16', 18 ', 20', 22 ', 24' is closed.
  • the engine brake valves 14 ', 16', 18 ', 20', 22 ', 24' are each precontrolled by valve devices 14 ", 16", 18 “, 20", 22 “, 24", the valve devices 14 ", 16 “, 18", 20 “, 22”, 24 "are in turn controlled via control lines 64 by an engine control unit 34.
  • the engine control unit 34 is furthermore able to detect the position of a crankshaft, not shown, of the drive motor 10 via a sensor 50, and controls the injection nozzles 56 and the intake and exhaust valves via a connection to the valve control 54 and a connection to the injection control 52 58, 60. Furthermore, the engine control unit 34 can control a dispensing valve 28 via a signal line (not shown), which is arranged between the collecting channel 26 and a delivery line 30 leading to a compressed air treatment plant 32. It is also shown a compressor 42, which is also coupled via a check valve 44 with the F ⁇ rdertechnisch 30.
  • the fuel supply via the injection nozzles 56 is interrupted by the engine control unit 34, while the air from the drive motor 10 via the exhaust pipe 72, the turbine 48 and a not shown, almost closed, downstream of the Turbine 48 arranged Throttle is promoted. If this air is to be used for the compressed air supply of the vehicle, so during the compression stroke, the corresponding engine brake valve 14 '; 16 '; 18 •; 20 '; 22 '; 24 'are opened while the respective inlet and outlet valves 58, 60 are closed, and the air is pushed into the collecting channel 26. At the same time the dispensing valve 28 is switched to its switching position, not shown, so the ejected air via the feed line 30 can continue to the compressed air treatment plant 32.
  • the fuel supply via the injection nozzles 56 is likewise interrupted by the engine control unit 34. Since as little kinetic energy as possible is to be destroyed by the drive motor 10 during a coasting phase, the air present in the cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 is not compressed during the compression stroke but rather through the collecting duct 26 by suitable activation of the Engine brake valves 14 ', 16', 18 ', 20', 22 ', 24' in those cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 are pumped or sucked, which just perform an intake stroke.
  • the engine brake valves 14 ', 16', 18 ', 20', 22 ', 24' of the cylinder chambers 14, 16, 18 can be easily arranged , 20, 22, 24, which are currently performing an intake stroke, remain closed, while at the same time the nozzle 28 in his not shown switching position is brought. In this way, the air pushed into the collecting duct 26 during the compression stroke can likewise pass via the delivery line 30 to the compressed air treatment plant 32.
  • the cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24, whose fuel supply has not been interrupted, will continue to operate normally. It is also conceivable to use in each cycle a different cylinder chamber 14, 16, 18, 20, 22, 24 for compressed air conveying in order to better control the smoothness of the drive motor 10 and the heat development within the drive motor 10 can. Considering the joint torque curve and the maximum possible torque per piston 14 ' ⁇ •, 16 ⁇ ' ⁇ , 18 1 1 '20' 1 1, 22 • '' 24 '• •, then the driver in optimizing the injection time and the injection quantity not notice the loss of power through the use of one or more cylinder chambers 14, 16, 18, 20, 22, 24 for compressed air.
  • the drive motor 10 Due to the large displacement of the drive motor 10, the drive motor 10 only needs a very short time to convey a large amount of air.
  • the drive motor delivers about ten times the air volume of a conventional compressor per unit time. Since the valve control is still very fast and robust, even the shortest deceleration phases or setpoint torque holes can be used outstandingly.
  • the achievable air pressure is without charging at about 13 bar. At a typical charge of one percent and 16 bar can be achieved and the compressor map is replaced by the compression map of the drive motor 10. Due to the changed method for compressed air supply is to be expected that additional or improved air cooling, for example, by an extended cooling coil in the delivery line 30, improved pre-filtering and designed for larger amounts of oil oil separation may be required. Furthermore, it is conceivable that the entire pressure level of the compressed air system of the vehicle ⁇ ; ⁇ • • because the drive motor 10 can provide higher F ⁇ rder horre than a commonly used compressor 42.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a system according to the invention.
  • the system 36 comprises a drive motor 10 according to the invention with a dispensing valve 28 and a compressed air processing system 32.
  • a pre-filter 62 is also provided in the compressed air processing system 32, which takes into account the higher degree of contamination of the compressed air conveyed by the drive motor 10 according to the invention.
  • a consumer 68 is connected to the compressed air treatment plant.
  • a compressor 42 which can be driven by the drive motor 10 via a coupling 66, is arranged on the delivery line 30 which connects the drive motor 10 and the compressed air preparation system 32.
  • the clutch 66 can be closed and compressed air can be conveyed through the compressor 42 to the compressed air treatment plant 32.
  • a connection 38 branches off from the conveying line 30, via which untreated compressed air can be removed.
  • the system 36 is controlled by an engine control unit 34.
  • the engine control unit 34 is coupled via control lines 64 to the drive motor 10, the nozzle 28, the compressor 42, the clutch 66 and the compressed air conditioning system 32.
  • the engine control unit 34 is further able to determine a prevailing in the compressed air system of the vehicle 12 pressure. In this way, the engine control unit 34 can determine whether a Druckluftuf ⁇ rd réelle by the drive motor 10 and the compressor 42 is necessary.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor (10) für ein Fahrzeug (12), mit mehreren Zylinder räumen (14, 16, 18, 20, 22, 24), einem Sammelkanal (26) und Motorbremsventilen (14 ', 16', 18', 20', 22', 24'), über die die Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) mit dem Sammelkanal (26) verbindbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an dem Sammelkanal (26) ein Zapfventil (28) angeordnet ist, über das der Sammelkanal (26) mit einer Förderleitung (30) einer Druckluftaufbereitungsanlage (32) verbindbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verssorgen eines einen Antriebsmotor (10) aufweisenden Fahrzeugs (12) mit Druckluft.

Description

3439 K DE
Vorrichtung zur Drucklufterzeugung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Drucklufterzeugung
Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor für ein Fahrzeug, mit mehreren Zylinderräumen, einem Sammelkanal und Motorbremsventilen, über die die Zylinderräume mit dem Sammelkanal verbindbar sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Versorgen eines einen Antriebsmotor aufweisenden Fahrzeugs mit Druckluft, wobei der Antriebsmotor mehrere Zylinderräume, einen Sammelkanal und Motorbremsventile, über die die Zylinderräume mit dem Sammelkanal verbindbar sind, aufweist.
Moderne Fahrzeuge, beispielsweise Nutzfahrzeuge und Personenkraftfahrzeuge im Straßenverkehr oder Eisenbahnen im Schienenverkehr, weisen viele Druckluftverbraucher auf, deren Druckluftbedarf üblicherweise von einer Druckluftversorgungsanlage, die einen Kompressor umfasst, befriedigt wird. Zu den Luft verbrauchenden Einrichtungen können beispielsweise eine Betriebsbremse und eine Luftfederung gehören. Der Druckluft erzeugende Kompressor wird üblicherweise direkt von der Antriebsmaschine angetrieben, die auch für den Vortrieb des Fahrzeugs eingesetzt wird.
Nachteilig hierbei ist, dass überhaupt ein Kompressor zur Drucklufterzeugung in dem Fahrzeug benötigt wird, der Bauraum beansprucht und das Gewicht des Fahrzeugs erhöht .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompres- sor zur Drucklufterzeugung für das Fahrzeug im Normalbetrieb entbehrlich zu machen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst .
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Antriebsmotor dadurch auf, dass an dem Sammelkanal ein Zapfventil angeordnet ist, über das der Sammelkanal mit einer Fδrderlei- tung einer Druckluftaufbereitungsanlage verbindbar ist. Der Antriebsmotor des Fahrzeugs wird während einer Motorbremsung zur Vernichtung kinetischer Energie verwendet. Dabei wird zur Kraftstoffeinsparung eine Kraftstoffeinspritzung in die Zylinderräume des Antriebsmotors unterbrochen, wobei die Bremsleistung durch Verdichtungsarbeit und die innere Reibung des Antriebsmotors realisiert wird. Ähnliches gilt während einer Schubphase, wobei hier die Bremswirkung des Antriebsmotors unerwünscht ist, weshalb die Luft nicht in den Zylinderräumen verdichtet wird sondern über einen Sammelkanal zwischen den Zylinderräumen hin und her gepumpt wird. Durch das Anordnen eines Zapfventils an den Sammelkanal, ist es möglich während einer Motorbremsung beziehungsweise einer Schubphase Druckluft für das Fahrzeug zu erzeugen, die über die Förderleitung der Druckluftaufbereitungsanlage zuführbar ist .
Nützlicherweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Motorbremsventile individuell durch ein Motorsteuergerät ansteuerbar sind. Die individuelle Ansteuerung der Motorbremsventile ermöglicht das gezielte Verbinden der ein- zelnen Zylinderräume während ihrer jeweiligen Verdichtungstakte mit dem Sammelkanal .
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Motorbremsventile durch Ventileinrichtungen vorgesteuert sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zur Druckluftversorgung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsmotor und einer Druckluftaufbereitungsaniage zur Aufbereitung der erzeugten Druckluft. Ein derartiges System ist in der Lage, Druckluft für die einzelnen Verbraucher ohne einen Kompressor bereitzustellen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Anschluss an der Förderleitung vorgesehen ist, an dem nicht aufberei- tete Druckluft entnehmbar ist. Verbraucher die lediglich Druckluft geringer Qualität benötigen, können an diesem Anschluss mit nicht aufbereiteter Druckluft versorgt werden, wodurch die Druckluftaufbereitungsanlage entlas- tet wird.
Das gattungsgemäße Verfahren wird dadurch weiterentwickelt, dass der Sammelkanal über ein Zapfventil mit einer Förderleitung einer Druckluftaufbereitungsanlage verbun- den wird.
Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Antriebsmotors auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt.
Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Dieses ist in nützlicher Weise dadurch weiterentwickelt, dass während einer Motorbremsung nur der Zylinderraum mit dem Sammelkanal verbunden wird, in welchem gerade Verdichtungsarbeit geleistet wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass während einer Schubphase des Antriebsmotors nur der Zylinderraum mit dem Sammelkanal verbunden wird, in welchem gerade Verdichtungsarbeit geleistet wird. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass ein Teil der Zylinderräume in ihrer Verdichtungsphase mit dem Sammelkanal verbunden werden, während die restlichen Zylinderräume normal betrieben werden. Findet keine Mo- torbremsung statt und ist auch keine Schubphase vorgesehen, so kann der Antriebsmotor auch während einer Last- phase zur Drucklufterzeugung herangezogen werden. Ein Teil der Zylinderräume des Antriebsmotors wird dabei zur Drucklufterzeugung genutzt, während die restlichen Zylin- derräume zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass kein Kraftstoff in die Zylinderräume geleitet wird, die während der nächsten Verdichtungsphase mit dem Saπunelkanal verbunden werden. Durch diese Maßnahme kann die Qualität der von dem Antriebsmotor erzeugten Druckluft erhöht werden, da die Menge an Kraftstoffrückständen und Abgasen durch einen auf diese Weise realisierbaren Spülzyklus reduziert werden .
Besonders bevorzugt ist, dass kein Kraftstoff in die Zylinderräume geleitet wird, die während der übernächsten Verdichtungsphase mit dem Sammelkanal verbunden werden. Werden zwei Spülzyklen hintereinander ausgeführt, so ist die Qualität der von dem Antriebsmotor erzeugten Druckluft weiter verbesserbar. Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsmotors und
Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems.
Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsmotors. Der dargestellte Antriebsmotor 10 umfasst Zylinderräume 14, 16 18, 20, 22, 24 in denen sich Kolben 14 ' • ' , 16 ' ' ■ , 181 1 1, 201 ' 1, 221 ' 1, 24 ' ' ' periodisch auf und nieder bewegen. Ober ein an jedem Zylinderraum 14, 16, 18, 20, 22, 24 angeordnetes Einlassventil 58 ist von einem Verdichter 46 verdichtete Frischluft über eine Ansaugleitung 70 den Zylinderräumen 14, 16, 18, 20, 22, 24 zufύhrbar . Die KraftstoffZuführung zu den Zylinderräumen 14, 16, 18, 20, 22, 24 ist jeweils über eine Einspritzdüse 56 realisiert, während die Abgase durch ein Auslassventil 60 über eine Abgasleitung 72 einer Turbine 48 zuführbar sind und auf diese Weise den Verdichter 46 antreiben. Zwischen den einzelnen Zylinder- räumen 14, 16, 18, 20, 22, 24 ist weiterhin ein Sammelkanal 26 angeordnet, der gegenüber den einzelnen Zylinderräumen 14, 16, 18, 20, 22, 24 durch Motorbremsventile 14', 16', 18', 20 ', 22', 24' verschlossen ist. Die Motor- bremsventile 14', 16', 18', 20', 22', 24' werden jeweils von Ventileinrichtungen 14", 16", 18", 20", 22", 24" vorgesteuert, wobei die Ventileinrichtungen 14", 16", 18", 20", 22", 24" wiederum über Steuerleitungen 64 von einem Motorsteuergerät 34 angesteuert werden. Das Motorsteuergerät 34 ist weiterhin in der Lage, über einen Sensor 50 die Position einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Antriebsmotors 10 zu detektieren, und steuert über einen Anschluss zur Ventilsteuerung 54 und einen Anschluss zur Einspritzsteuerung 52 die Einspritz- düsen 56 und die Ein- und Auslassventile 58, 60. Weiterhin kann das Motorsteuergerät 34 über einen nicht dargestellte Signalleitung ein Zapfventil 28 steuern, welches eine Verbindung zwischen dem Sammelkanal 26 und einer Förderleitung 30, die zu einer Druckluftaufbereitungsan- läge 32 führt, angeordnet ist. Es ist auch ein Kompressor 42 dargestellt, der über ein Rückschlagventil 44 ebenfalls mit der Fδrderleitung 30 gekoppelt ist.
Befindet sich der Antriebsmotor 10 in einer Motorbrems- phase, so wird die Kraftstoffzufuhr über die Einspritzdüsen 56 von dem MotorSteuergerät 34 unterbrochen, während die Luft von dem Antriebsmotor 10 über die Abgasleitung 72, die Turbine 48 und eine nicht dargestellte, nahezu geschlossene, stromabwärts der Turbine 48 angeordnete Drosselklappe gefördert wird. Soll diese Luft zur Druckluftversorgung des Fahrzeugs verwendet werden, so kann während des Verdichtungstaktes das entsprechende Motorbremsventil 14'; 16 '; 18 •; 20'; 22'; 24' geöffnet werden, während die entsprechenden Ein- und Auslassventile 58, 60 geschlossen sind, und die Luft in den Sammelkanal 26 geschoben werden. Ist gleichzeitig das Zapfventil 28 in seine nicht dargestellte Schaltposition geschaltet, so kann die ausgeschobene Luft über die Förderleitung 30 weiter zur Druckluftaufbereitungsanlage 32 gelangen.
Befindet sich der Antriebsmotor 10 in einer Schubphase, so ist ebenfalls die Kraftstoffzufuhr über die Einspritzdüsen 56 von dem Motorsteuergerät 34 unterbrochen. Da während einer Schubphase möglichst wenig kinetische Energie durch den Antriebsmotor 10 vernichtet werden soll, wird die in den Zylinderräumen 14, 16, 18, 20, 22, 24 vorhandene Luft nicht während des Verdichtungstaktes komprimiert sondern über den Sammelkanal 26 durch geeig- nete Ansteuerung der Motorbremsventile 14 ', 16', 18', 20', 22', 24' in diejenigen Zylinderräume 14, 16, 18, 20, 22, 24 gepumpt beziehungsweise gesaugt, die gerade einen Ansaugtakt ausführen. Wenn die durch den Sammelkanal 26 gepumpte beziehungsweise gesaugte Luft zur Druckluftver- sorgung des Fahrzeugs verwendet werden soll, können in einfacher Weise die Motorbremsventile 14', 16', 18', 20', 22', 24' der Zylinderräume 14, 16, 18, 20, 22, 24, die gerade einen Ansaugtakt ausführen, geschlossen bleiben, während gleichzeitig das Zapfventil 28 in seine nicht dargestellte Schaltposition gebracht wird. Auf diese Weise kann die während des Verdichtungstaktes in den Sammelkanal 26 geschobene Luft ebenfalls über die Förderleitung 30 zur Druckluftaufbereitungsanlage 32 gelangen.
Wichtig ist, dass die Druckluftförderung während des Verdichtungstaktes des jeweiligen Zylinderraumes 14, 16, 18, 20, 22, 24 stattfindet und dass das zugehörige Motorbremsventil 14 ', 16', 18', 20', 22 ', 24' zusammen mit dem Zapfventil 28 während des Verdichtungstaktes geöffnet wird. Soll außerhalb einer Motorbremsung beziehungsweise einer Schubphase Druckluft erzeugt werden, so kann dies mittels eines separaten Kompressors 42 geschehen, der ebenfalls an die Fδrderleitung 30 gekoppelt ist. Es ist aber auch möglich, die KraftstoffZuführung über die Einspritzdüse 56 für einen oder mehrere Zylinderräume 14, 16, 18, 20, 22, 24 zu unterbrechen und während ihres Verdichtungstaktes das zugehörige Motorbremsventil 14 ' , 16 ', 18', 20', 22', 24' zu öffnen, um Druckluft erzeugen zu können. Die Zylinderräume 14, 16, 18, 20, 22, 24, deren Kraftstoffzufuhr nicht unterbrechen wurde, werden währenddessen normal weiterbetrieben. Dabei ist auch denkbar, in jedem Zyklus einen anderen Zylinderraum 14, 16, 18, 20, 22, 24 zur Druckluftförderung heranzuziehen, um die Laufruhe des Antriebsmotors 10 beziehungsweise die Hitzeentwicklung innerhalb des Antriebsmotors 10 besser kontrollieren zu können. Betrachtet man das Drehmomentverlaufskollektiv und das maximal mögliche Drehmoment pro Kolben 14 ' ■ • , 16 ■ ' ■ , 181 1 ' 20'1 1, 22 • ' ' 24 ' • • , so wird der Fahrer bei Optimierung der Einspritzzeit und der Einspritzmenge den Leistungsverlust durch die Verwendung eines oder mehrerer Zylinderräume 14, 16, 18, 20, 22, 24 zur Druckluftfδrderung nicht bemerken. Aufgrund des gro- ßen Hubraumes des Antriebsmotors 10 braucht der Antriebs- motor 10 nur eine sehr kurze Zeit zur Förderung einer großen Luftmenge. Der Antriebsmotor fördert pro Zeiteinheit etwa das zehnfache Luftvolumen eines herkömmlichen Kompressors. Da die Ventilsteuerung weiterhin sehr schnell und robust ist, lassen sich auch kürzeste Schubphasen beziehungsweise Solldrehmomentlöcher hervorragend nutzen. Der erzielbare Luftdruck liegt dabei ohne Aufladung bei circa 13 bar. Bei einer typischen Aufladung von einem Prozent können auch 16 bar erreicht werden und das Kompressorkennfeld ist durch das Verdichtungskennfeld des Antriebsmotors 10 ersetzt. Aufgrund des veränderten Verfahrens zur Druckluftbereitstellung ist damit zu rechnen, dass eine zusätzliche beziehungsweise verbesserte Luftkühlung, zum Beispiel durch eine verlängerte Kühlwendel in der Förderleitung 30, eine verbesserte Vorfilterung und eine für größere Ölmengen ausgelegte Ölabscheidung erforderlich sein könnte. Weiterhin ist denkbar, das gesamte Druckniveau der Druckluftanlage des Fahrzeugs ^ ;■• • anzuheben, da der Antriebsmotor 10 höhere Fδrderdrucke als ein üblicherweise verwendeter Kompressor 42 bereitstellen kann.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems. Das in einem Fahrzeug 12 angeordne- te System 36 umfasst einen erfindungsgemäßen Antriebsmotor 10 mit einem Zapfventil 28 und eine Druckluftaufbe- reitungsanlage 32. In der Druckluftaufbereitungsanlage 32 ist weiterhin ein Vorfilter 62 vorgesehen, der dem höhe- ren Verschmutzungsgrad der von dem erfindungsgemäßen Antriebsmotor 10 geförderten Druckluft Rechnung trägt . Ausgangsseitig ist an die Druckluftaufbereitungsanlage ein Verbraucher 68 angeschlossen. An die den Antriebsmotor 10 und die Druckluftaufbereitungsanlage 32 verbinden- de Förderleitung 30 ist weiterhin hinter einem Rückschlagventil 44 ein Kompressor 42 angeordnet, der von dem Antriebsmotor 10 über eine Kupplung 66 antreibbar ist. Falls der Antriebsmotor 10 sich nicht in einer Motorbremsphase beziehungsweise einer Schubphase befindet und nicht dafür ausgelegt ist, Druckluft während einer Last- phase zu fördern, kann die Kupplung 66 geschlossen werden und Druckluft durch den Kompressor 42 zur Druckluftaufbereitungsanlage 32 gefördert werden. Vor der Druckluftaufbereitungsanlage 32 zweigt von der Fδrderleitung 30 fer- ner ein Anschluss 38 ab, über den nicht aufbereitete Druckluft entnehmbar ist. Das System 36 wird von einem Motorsteuergerät 34 gesteuert. Zu diesem Zweck ist das Motorsteuergerät 34 über Steuerleitungen 64 mit dem Antriebsmotor 10, dem Zapfventil 28, dem Kompressor 42, der Kupplung 66 und der Druckluftaufbereitungsanlage 32 gekoppelt . Über einen Drucksensor 74 ist das Motorsteuergerät 34 weiterhin in der Lage, einen in dem Druckluftsystem des Fahrzeugs 12 herrschenden Druck zu bestimmen. Auf diese Weise kann das Motorsteuergerät 34 feststellen, ob eine Druckluftfδrderung durch den Antriebsmotor 10 beziehungsweise den Kompressor 42 notwendig ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
10 Antriebsmotor
12 Fahrzeug
14 ZyIinderraum
14 I Motorbremsventil
14 I I Ventileinrichtung
14 I I I Kolben
16 ZyIinderräum
16 • Motorbremsventil
16 I I Ventileinrichtung
16 I I I Kolben
18 ZyIinderräum
18 I Motorbremsventil
18 I I Ventileinrichtung
18 I I I Kolben
20 ZyIinderraum
20 ■ Motorbremsventil
20 I I Ventileinrichtung
20 I I I Kolben
22 ZyIinderraum
22 I Motorbremsventil
22 I I Ventileinrichtung
22 I I I Kolben
24 Zylinderraum
24 I Motorbremsventil
24 I I Ventileinrichtung 24' ' 1 Kolben
26 Saπunelkanal
28 Zapfventil
30 Förder1eitung
32 Druckluftaufbereitungsanlage
34 Motorsteuergerät
36 System
38 Anschluss
42 Kompressor
44 Rückschlagventil
46 Verdichter
48 Turbine
50 Sensor
52 Einspritzsteuerung
54 Ventilsteuerung
56 Einspritzdüse
58 Einlassventil
60 Auslassventil
62 Vorfilter
64 Steuerleitung
66 Kupplung
68 Verbraucher
70 Ansaugleitung
72 Abgasleitung
74 Drucksensor

Claims

3439 K DEAnsprüche
1. Antriebsmotor (10) für ein Fahrzeug (12), mit
mehreren Zylinderräumen (14, 16, 18, 20, 22, 24),
einem Sammelkanal (26) und
Motorbremsventilen (14 ', 16 ', 18 ', 20 ', 22', 24'), über die die Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) mit dem Sammelkanal (26) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Sammelkanal (26) ein Zapfventil (28) angeordnet ist, über das der Sammelkanal (26) mit einer Förderleitung (30) einer Druckluftaufbereitungsanlage (32) verbindbar ist.
2. Antriebsmotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorbremsventile (14 ', 16', 18', 20', 22', 24') individuell durch ein Motorsteuergerät (34) ansteuerbar sind.
3. Antriebsmotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorbremsventile (14 ', 16", 18 ', 20', 22 ', 24') durch Ventileinrichtungen (141 1, 16' ', 18' ', 20", 22", 24") vorgesteuert sind.
4. System (36) zur Druckluftversorgung eines Fahrzeugs (12) mit
einem das Fahrzeug (12) antreibenden Antriebsmotor (10) gemäß Anspruch 1 oder 2 und
einer Druckluftaufbereitungsanlage (32) zur Aufbereitung der erzeugten Druckluft .
5. System (36) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss (38) an der Förderleitung (30) vorgesehen ist, an dem nicht aufbereitete Druckluft entnehmbar ist.
6. Verfahren zum Versorgen eines einen Antriebsmotor (10) aufweisenden Fahrzeugs (12) mit Druckluft, wobei der Antriebsmotor (10)
mehrere Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) ,
einen Sammelkanal (26) und Motorbremsventile (14 ', 16", 18', 20', 22', 24 • ) , über die die Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) mit dem Sammelkanal (26) verbindbar sind,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkanal (26) über ein Zapfventil (28) mit einer Fδrderleitung (30) einer Druckluftaufbereitungsanlage (32) verbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Motorbremsung nur der Zylinderraum (14; 16; 18; 20; 22; 24) mit dem Sammelkanal (26) verbunden wird, in welchem gerade Verdichtungsarbeit geleistet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Schubphase des Antriebsmotors (10) nur der Zylinderraum (14; 16; 18; 20; 22; 24) mit dem Sammelkanal (26) verbunden wird, in welchem gera- de Verdichtungsarbeit geleistet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Zylinderräume (14; 16; 18; 20; 22; 24) in ihrer Verdichtungsphase mit dem Sam- melkanal verbunden werden, während die restlichen Zylinderräume (14; 16; 18; 20; 22; 24) normal betrieben werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass kein Kraftstoff in die Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) geleitet wird, die während der nächsten Verdichtungsphase mit dem Sammelkanal (26) ver- bunden werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass kein Kraftstoff in die Zylinderräume (14, 16, 18, 20, 22, 24) geleitet wird, die während der übernächsten Verdichtungsphase mit dem Sammelkanal (26) verbunden werden .
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