DE3428627A1

DE3428627A1 - Viertakt-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3428627A1
Application number: DE19843428627
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Bergmann; Günter Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Fischer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-08-03
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1986-02-13
Also published as: FR2568629B1; GB8519445D0; SE8503630D0; GB2162580B; SE8503630L; US4662332A; FR2568629A1; JPS6143211A; SE463528B; GB2162580A; DE3428627C2; JPH0248721B2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 877/4

Stuttgart EPT kg-re

Viertakt-Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertakt-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die DE-OS 28 32 526 ist eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit Motor-Auspuffbremse bekannt, bei der im Auslaßkanal eine bei Bremsbetrieb die Abgase stauende Drosselklappe angeordnet ist und bei der die Ein- und Auslaßventile von einer Nockenwelle gesteuert werden. Im Bereich der Kipphebel ist eine verschieb- und/oder verdrehbare, mit Anschlägen versehene Welle vorgesehen. Die Anschläge sind bei Bremsbetrieb in den Schwenkbereich der Kipphebel für die Auslaßventile verlegbar und begrenzen deren Hub so, daß sie die zugehörigen Ventilsitze gerade nicht berühren. Dabei ist die Hubbegrenzung der Auslaßventile so gewählt, daß diese bei Bremsbetrieb ca. 1/10 mm von den zugehörigen Ventilsitzen abgehoben sind, Dadurch wird die Aufgabe gelöst, die Motor-Auspuffbremse dahingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln ohne Minderung der Bremswirkung ein Aufschlagen der Auslaßventile verhindert bzw. eine. Entlastung derselben bei Bremsbetrieb erfolgt. Die Motorbremsleistung bleibt durch diese Auslaßventilsteuerung also unberührt.

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Abweichend von diesen Motor-Auspuffbremsen sind durch die DE-PS 1 057 385 Brennkraftmaschinen mit Motorbremse bekannt, die die Bremswirkung durch dauerndes Offenhalten eines der Gaswechselventile erzielen und in der Vernichtung eines wesentlichen Teiles der durch die Brennkraftmaschine geleisteten Kompressionsarbeit beruht. Die damit erzielbare Motorbremsleistung ist jedoch nur relativ gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art die Motorbremsleistung zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches 1 gelost.

Die Erfindung weiterbildenden Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist eine derart hohe Steigerung der Motorbremsleistung erzielbar, daß diese auch bei größeren Nutzfahrzeugen den bestehenden und den zukünftig zu erwartenden gesetzlichen Bestimmungen genügt. Durch die Verwendung von ohnehin bei Nutzfahrzeugen vorhandenen Hilfskräften zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung und der Begrenzungseinrichtungen wird der Bauaufwand gering gehalten. Die Motorbremsleistung ist den Erfordernissen entsprechend durch Zu- bzw. Abschalten einzelner Auslaßventile bzw. Auslaßventilgruppen und durch die Kombination mit der Motor-Auspuffbremse variierbar .

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt:

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Figur 1 eine 8-zylindrige Brennkraftmaschine mit

den Bremseinrichtungen schematisch dargestellt,

Figur 2 das Wegeventil schematisch dargestellt,

und

Figur 3 einen Teilschnitt durch den Zylinderkopf

der Brennkraftmaschine im Bereich einer Begrenzungseinrichtung.

Eine in der Figur 1 mit 1 bezeichnete 8-zylindrige Brennkraftmaschine ist hinsichtlich der Ansteuerung der Begrenzungseinrichtungen 2 (Figur 3) in zwei gleichzahlige Zylindergruppen 3 und 4 unterteilt. Im gemeinsamen Auslaßkanal 5 der Zylindergruppen 3 und 4 ist eine auf einer Welle 6 drehfest gelagerte Drosselklappe 7 angeordnet, deren Stellung über eine Steuerstange 8 durch eine Betätigungseinrichtung 9 beeinflußbar ist. Von einem durch die Brennkraftmaschine

I angetriebenen Luftpresser 10 wird .durch eine Zuführleitung

II Druckluft einem in Abhängigkeit von der Stellung eines Bremspedales 14 verstellbarem Wegeventil 12 zugeführt, durch das die Betätigungseinrichtung 9 über eine Steuerleitung 13 ansteuerbar ist. Ebenfalls durch das Wegeventil 12-ist über eine elektrische Leitung 15 ein elektromagnetisches 3/2-Wegeventil 16 mit einer Rückstellfeder 17 und über eine elektrische Leitung 18 ein elektromagnetisches 3/2-Wegeventil 19 mit einer Rückstellfeder 20 ansteuerbar. Das 3/2-Wegeventil 16 ist in einer Steuerleitung 21 des Ölkreislaufes der Brennkraftmaschine 1 angeordnet und durch eine angedeutete Rücklaufleitung 22 mit der Ölwanne der Brennkraftmaschine 1 verbunden, und das 3/2-Wegeventil 19 ist in einer Steuerleitung 23 des Ölkreislaufes der Brennkraftmaschine 1 angeordnet und durch eine angedeutete Rücklaufleitung 24 mit der Ölwanne

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der Brennkraftmaschine verbunden. Stromauf des 3/2-Wegeventiles 16 ist in der Steuerleitung 21 ein Rückschlagventil 25 und stromauf des 3/2-Wegeventiles 19 ist in der Steuerleitung 23 ein Rückschlagventil 26 angeordnet. Durch das 3/2-Wegeventil 16 sind die Begrenzungseinrichtungen 2 der Zylinder 27 bis 30 der Zylindergruppe 3 von der Steuerleitung 21 und von dieser abzweigende Steuerleitungen 21a, 21b und 2Tc und durch das 3/2-Wegeventil 19 sind die Begrenzungseinrichtungen 2 der Zylinder 31 bis 34 der Zylindergruppe 4 von der Steuerleitung 23 und von dieser abzweigende Steuerleitungen 23a, 23b, 23c ansteuerbar.

Das Wegeventil 12 gemäß Figur 2 umfaßt einen Zylinder 35 mit einem in diesen längsverschiebbar angeordneten Kolben 36, der über eine Steuerstange 37 an dem Bremspedal angelenkt ist. Der Kolben 36 unterteilt den Zylinder 35 in zwei bremspedalabhängig in ihrer Größe variable Steuerräume 38 und 39. Dem Steuerraum 38 wird durch die Zuführleitung 11 die Druckluft zugeführt. Der eine mit dem Kolben 36 zusammenwirkende und sich .an einen Anschlag 40 abstützende Druckfeder 41 aufweisende Steuerraum 39 ist durch eine Belüftungsöffnung 42 mit der Atmosphäre und in der Ruhestellung des Bremspedals 14 durch die Steuerleitung 13 mit der Betätigungseinrichtung 9 verbunden. In dem Steuerraum 39 sind desweiteren zwei in Kolbenbewegungsrichtung hintereinander liegende, durch elektrische Schalter 43 und 44 gebildete Schalteinrichtungen angeordnet, die den 3/2-Wegeventilen 16 und 19 zugeordnet sind und durch eine Schältstange 45 am Kolben 36 betätigbar sind.

In der Figur 3 ist ein Teil des Zylinderkopfes 46 der Brennkraftmaschine 1 mit einem Auslaßventil 47 und einem Auslaßkanal 48 dargestellt. Das Auslaßventil 47 wird durch

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eine Ventilfeder 49, die sich einerseits am Zylinderkopf 46 und andererseits an einem Stützteil 50 am Ventilschaft 51 abstützt, in Schließrichtung gedrückt. Das Öffnen des Auslaßventiies 47 erfolgt in bekannter Weise über einen Kipphebel 52 und eine Stösselstange 53 durch eine nicht gezeigte Nockenwelle. Die Begrenzungseinrichtung 2 ist über den mit dem Ventilschaft 51 zusammenwirkenden Hebelarm 54 des Kipphebels 52 angeordnet und stützt sich auf einer ortsfesten Trägerplatte 55 ab. Die Begrenzungseinrichtung 2 umfaßt ein Steuergehäuse 56, in dem ein Steuerkolben 57 längsverschiebbar angeordnet ist, der mit einer Kolbenstange 58 am Hebelarm 54 des Kipphebels 52 anliegt. Die eine Stirnseite 59 des Steuerkoibens 57 wird von dem in einem Steuerraum 60 befindlichen Drucköl beaufschlagt und die andere Stirnseite 61 des Steuerkolbens 57 wirkt mit einer Druckfeder 62 zusammen. Wenn die Begrenzungseinr richtung 2 im gezeigten Ausführungsbeispiel z.B. den Zylinder 27 (Figur 1) zugeordnet ist, würde dem Steuerraum Drucköl durch die Steuerleitung 21a zugeführt werden. Diese tritt in den Zylinderkopf 46 ein, ist in das Ventilabdeckungsgehäuse 63 verlegt und ist gegenüber der Atmosphäre durch einen Dichtflansch 64 abgedichtet. Das Steuergehäuse 56 ist an der Trägerplatte 55 durch eine Schraubenverbindung 65 in Verbindung mit einer Paßscheibe 67 längsverstelibar angeordnet. Bei Bremsbetrieb nähert sich das Auslaßventil 47 dem Ventilsitz 66 nur bis auf die strichpunktiert dargestellte Stellung, bei der. die Größe des Spaltes zwischen dem Auslaßventil und dem Ventilsitz 66 ca. 0,8 mm bis 1,5 mm beträgt.

Bei nicht betätigtem Bremspedal 14 steht der Kolben 36 des Wegeventiles 12 in der gezeigten Stellung, in der der Steuerraum 38 gegenüber der Steuerleitung 13 abgesperrt ist und die elektrischen Schalter 43 und 44 geöffnet sind.

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In dieser geöffneten Schaltstellung befinden sich die 3/2-Wegeventile 16 und 19 in der gezeigten nicht aktivierten Stellung. Weder die Betätigungseinrichtung 9 wird mit Druckluft noch die Begrenzungseinrichtungen 2 werden mit Öl beaufschlagt, so daß die Drosselklappe 7 geöffnet ist und alle Auslaßventile 47 voll schließen können. Beim Betätigen des Bremspedals 14 wird der Kolben 36 entgegen der Federkraft der Druckfeder 41 verschoben, wodurch im gezeigten Ausführungsbeispiel zuerst der Steuerleitung 13 Druckluft zugeführt wird und dann nacheinander die elektrischen Schalter 43 und 44 geschlossen werden. Die Betätigungseinrichtung 9 wird mit Druckluft beaufschlagt und schließt die Drosselklappe 7, dann wird das 3/2-Wegeventil 19 umgeschaltet und die Begrenzungseinrichtungen 2 der Zylindergruppe 4 mit Öl beaufschlagt und erst dann wird das 3/2-Wegevetnil 16 umgeschaltet und die Begrenzungseinrichtungen 2 der Zylindergruppe 3 beaufschlagt. Durch diese Beaufschlagung der Begrenzungseinrichtungen 2 mit Öl werden die Steuerkolben 57 entgegen der Federkraft der Druckfeder 62 in Richtung des Hebelarmes 54 der Kipphebel 52 verschoben, so daß der Schwenkbereich der Kipphebel 52 _; begrenzt wird und die Auslaßventile 47 nur bis zu der strichpunktiert dargestellten Stellung schließen können. Die Zu- und Abschaltung einzelner Auslaßventile, Auslaßventilgruppen und der Drosselklappe durch das Wegeventil kann erfindungsgemäß in beliebiger Reihenfolge und Kombination erfolgen.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 877/4

Stuttgart-Untertürkheim EPT kg-mk

Patentansprüche
10

Viertakt-Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, bei der im Auslaßkanal eine bei Bremsbetrieb die Abgase stauende Drosselklappe angeordnet ist, und bei der jedem der über Kipphebel von einer Nockenwelle gesteuerten Auslaßventile eine Begrenzungseinrichtung zugeordnet ist, durch die der Hub der Auslaßventile bei Bremsbetrieb auf ein das Schließen der Auslaßventile verhinderndes Maß begrenzt wird,
dadurcii gekennzeichnet, daß der Hub der Auslaßventile (47) auf ein Maß begrenzt wird, bei dem die geöffneten Auslaßventile (47) eine Bremswirkung erzielen, und daß ein Bremspedalwegabhängig verstellbares Wegeventil (12) vorgesehen ist, durch das die Drosselklappe (7) und die Begrenzungseinrichtungen (2) betätigbar sind.
2. Viertakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Wegeventil (12) die Drosselklappe (7) und die Begrenzungseinrichtungen (2) einzelner Auslaßventile (47) bzw. Auslaßventilgruppen nacheinander betätigbar sind.

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3. Viertakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (12) einen in einem Zylinder (35) geführten und an dem Bremspedal (14) angelenkten Kolben (36) umfaßt, der den Zylinder (35) in zwei bremspedalstellungsabhängig in ihrer Große variable Steuerräume (38, 39) unterteilt, wobei dem einen Steuerraum (38) ein Steuermedium, z.B. Druckluft zugeführt wird und der andere eine mit dem Kolben (36) zusammenwirkende Druckfeder (41) aufweisende Steuerraum (39) durch eine Belüftungsöffnung (42) mit der Atmosphäre und in der Ruhestellung des Bremspedals (14) durch eine Steuerleitung (13) mit einer die Drosselklappe (7) verstellende Betätigungseinrichtung (9) verbunden ist und in dem den Begrenzungseinrichtungen (2) einzelner Auslaßventile (47) bzw. Auslaßventilgruppen zugeoxln ete Schalteinrichtungen (43, 44) angeordnet sind, und daß in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals (14) die Steuerleitung (13) durch den sich verschiebenden Kolben (36) mit dem druckluftbeaufschlagten Steuerraum (38) verbindbar ist und die Schalteinrichtungen (43, 44) betätigbar sind.
4. Viertakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (43, 44) in Kolbenbewegungsrichtung hintereinander liegende elektrische Schalter sind, durch die im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine (1) angeordnete und den Begrenzurigseinrichtungen (2) der Auslaßventile (47) bzw.Auslaßventilgruppen zugeordnete elektromagnetische 3/2-Wegeventile (16, 19) mit Rückstellfeder (17, 20) betätigbar sind.
5. Viertakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ölkreislauf der Brennkraftmaschine (1) stromauf eines

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jeden 3/2-Wegeventiles (16, 19) ein Rückschlagventil (25, 26) angeordnet ist.
6. Viertakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (2) ein sich auf einer ortsfesten Trägerplatte (55) abstützendes Steuergehäuse (56) umfaßt, in dem ein mit dem Kipphebel (52) zusammenwirkender Steuerkolben (57) angeordnet ist, der im Bremsbetrieb beeinflußt durch das Steuermedium den Schwenkbereich des Kipphebels (52) derart beeinflußt, daß die Auslaßventile (47) noch ca. 0,8 bis 1,5 mm von den zugehörigen Ventilsitzen (66) abgehoben sind.