DE3430028A1 - Einrichtung zur begrenzung des staudruckes einer auspuffmotorbremse - Google Patents
Einrichtung zur begrenzung des staudruckes einer auspuffmotorbremseInfo
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Description
Anmelder: Herr Alfred Schmidt
Titel: Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer
Auspuffmotorbremse
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr
eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in
Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung vorgesehen ist.
Um nachteilige Wirkungen des Staudruckes auf den Motor zu vermeiden, ist es erwünscht, den Staudruck einer Auspuffmotorbremse
bei geschlossener Drosselklappe in der Höhe nach oben hin zu begrenzen. Eine durch die Praxis bekannte Einrichtung
zur Begrenzung besteht nur aus der passierenden Ausnehmung, die ein ständig offener Durchbruch in der Drosselklappe
ist. Dieser ständig offene Durchbruch verhindert bei niedriger Drehzahl des Motors den Aufbau eines ausreichenden
Staudruckes und bewirkt auch dann eine Verminderung des Staudruckes, wenn die Verminderung nicht erwünscht ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Berücksichtigung
der Gegebenheiten einer Motorbremse und der von einer Motorbremse gewünschten Eigenschaften erst bei Erreichen
einer vorgegebenen oberen Staudruckgrenze wirksam wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist, diese Aufgabe lösend,
dadurch gekennzeichnet, daß die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr vorgesehene Ventilbohrung ist, die bei der
Stirnfläche der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits
um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers überragt und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper
in die Schließstellung mittels einer Feder gedrängt ist, die mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist.
Die Feder ist in ihrer Kraft auf die vorgegebene obere Staudruckgrenze
eingestellt und läßt den Ventilkörper zurückweichen, wenn diese Staudruckgrenze erreicht ist. Hierdurch wird
die Ventilbohrung frei,und Gas kann durch die Ventilbohrung die Drosselklappe-Stirnfläche passieren. Diese Einrichtung
zur Begrenzung ist wenig aufwendig und bewirkt keine oder höchstens vernachlässigbar wenig zusätzliche Geräuschentwicklung
der Auspuffmotorbremse. Die Temperaturabhängigkeit der Federkraft der Feder ist durch den Abstand der Feder von dem
Hitze abstrahlenden Auspuffrohr berücksichtigt. Die Einrichtung arbeitet also geräuscharm und unabhängig von der Temperatur
des Abgasrohres.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist, wenn die Ventilbohrung bzw. der Ventilkörper die Drosselklappe-Stirnfläche
beiderseits um mindestens ein Viertel des Durchmessers überragt. Eine Vergrößerung des Uberragens ergibt nicht nur eine
Vergrößerung des Durchlaß-Querschnittes. Da der das Ventil öffnende Druck nur auf den einen überragenden Bereich des
Ventilkörpers wirkt und die Federkraft der erwünschten Robustheit wegen nicht zu niedrig anzusetzen ist, ist eine erhebliche
bzw. gesteigerte Größe des überragenden Bereiches des Ventilkörpers erwünscht.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Feder im Rahmen des festgelegten Hubweges des Ventilkörpers
eine ansteigende Federkennlinie aufweist. Der Ventilkörper öffnet also nicht bei jedem Überschreiten der festgelegten
oberen Staudruckgrenze gleich vollständig, sondern mit wachsendem Überschreiten weiter. Da bei der Feder mit einer Kompressionszunahme
ein Kraftanstieg verbunden ist, wird das Ventil bei einem geringen Überschreiten der oberen Staudruckgrenze
nur wenig geöffnet.
Die Druckfeder ist zum Beispiel eine Gasdruckfeder; in der Regel wird aber der Einfachheit wegen eine mechanische Feder
verwendet. Obzwar alle geeigneten mechanischen Federn einsetzbar sind, wird in der Regel der Einfachheit wegen eine Wendelfeder
verwendet.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn Ventilbohrung
und Ventilkörper mit Abstand vom untersten Bereich des Auspuffrohres, vorzugsweise in dessen obersten
Bereich, angeordnet sind. Hierdurch wird das Eindringen von Kondenswasser in das Ventil vermindert "bzw. verhindert.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn sich hinter dem Ventilkörper an die Ventilbohrung eine an sich
gasdichte Kappe anschließt, in der eine die Feder abstützende Druckscheibe verschiebbar geführt ist, und der Raum zwischen
dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper und der Drehscheibe über einen Entlastungskanal an das Auspuffrohr
hinter der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe angeschlossen ist. Da zwischen Ventilkörper und Ventilbohrung
ein beachtliches Spiel vorhanden sein muß, dringt Gas unter Druck hinter den Ventilkörper. Dieses Gas kann
dann abströmen, wenn sich der Ventilkörper in Geschlossenstellung befindet.
Bei einer Ausführungsform ist die Stirnfläche des Ventilkörpers,
angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres, rinnenartig gekrümmt und ist der Ventilkörper gegen
Drehungen um die eigene Achse gesichert. Besonders zweckmässig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Ventilkörper in
der Ventilbohrung drehbar gestaltet und angeordnet ist und die Stirnfläche des Ventilkörpers kugelschalenförmig gehöhlt
ist, wobei der Radius der Kugelschale dem Innenradius des
Auspuffrohres angepaßt ist. Der Ventilkörper darf sich jetzt um seine Mittelachse drehen, und es entfallen drehungsverhindernde
Gleitführungen.
Die Drosselklappe ist zum Beispiel schiebbar oder drehbar gelagert;
bei drehbarer Lagerung sind z.B. für die Geschlossenstellung Anschläge im Auspuffrohr vorgesehen; eine elliptische
Gestaltung einer drehbar gelagerten Drosselklappe ist denkbar. Die Drosselklappe hat bei Geschlossenstellung entlang ihrem
Umfang Luft bzw. ausreichendes Spiel gegenüber dem Auspuffrohr. Der Weg des Ventilkörpers ist nach vorne hin durch Anschlag
begrenzt, um ein Eindringen des Ventilkörpers in das Innere des Auspuffrohres zu verhindern .Der Weg des Ventilkörpers
ist auch nach hinten hin durch Anschlag begrenzt, da ab einem bestimmten Öffnungshub der Durchlaß-Querschnitt der Ventilbohrung
zwischen den beiden Seiten der Drosselklappe nicht mehr wächst.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt und zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt einer Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei schließendem Ventilkörper,
Fig. 1 einen Schnitt einer Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei schließendem Ventilkörper,
Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 bei öffnendem Ventilkörper
Fig. 3 eine Vorderansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1 und
Fig. 4 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1.
Gemäß Zeichnung ist ein Stück eines im Querschnitt kreisförmigen Auspuffrohres 1 vorgesehen, in dem eine Drosselklappe
2 um eine Achse 3 schwenkbar angeordnet ist, die sich mittig in halber Höhe des Innendurchmessers des Auspuffrohres befindet.
Die Drosselklappe 2 ist elliptisch gestaltet und befindet sich, wie Fig. 1, 2 und 4 erkennen lassen, in einer
leichten Schräglage, wenn sie sich in Geschlossenstellung befindet. Die Drosselklappe 2 wendet in Geschlossenstellung der
Innenseite des Auspuffrohres 1 eine umlaufende Stirnfläche zu. Das Schwenken der Drosselklappe 2 aus der in Fig. 4 gestrichelt
gezeigten Geschlossenstellung in eine waagerechte Offenstellung und zurück erfolgt über einen Kurbeltrieb 5
mittels einer Kolben-Zylinder-Einrichtung 6.
An der Oberseite des Auspuffrohres 1 ist ein Ventilgehäuse vorgesehen, das sich auf die Wandung des Auspuffrohres erstreckt
und dieses nach außen hin verdeckt. Das Ventilgehäuse 7 bildet eine im Querschnitt kreisrunde Ventilbohrung 8,
die sich auf der dem Inneren des Auspuffrohres 1 zugewendeten Seite absatzartig verjüngt und so einen inneren Anschlag
9 bildet. Die Ventilbohrung 8 nimmt einen Ventilkörper 10 auf, der sich in Richtung von innen nach außen absatzartig erweitert
und in Schließstellung an dem Anschlag 9 des Ventilgehäuses anliegt. Der Ventilkörper 10 weist dem Inneren des
Auspuffrohres zugewendet eine kugelschalenförmig gehöhlte
Stirnfläche 11 auf und überragt die Stirnfläche 4 der Drosselklappe 2 in Achsrichtung des Auspuffrohres 1 gesehen beiderseits
mit einem beachtlichen Bereich.
Der Ventilkörper 10 trägt an der Rückseite einen länglichen Stempel 12, der in eine Kappe 13 ragt. Diese Kappe 13 ist
an das Ventilgehäuse 7 angesetzt und an diesem mittels Sprengring gesichert. Ein vorderer umgebogener Endstreifen
der Kappe bildet für den Ventilkörper 10 einen hinteren Anschlag 14, der die Hin- und Herbewegung des Ventilkörpers
nach hinten hin begrenzt. Am hinteren Ende des Stempels 1.2 ist eine Druckscheibe 15 vorgesehen, die in der zylindrischen
Kappe 13 gleitbar geführt ist. Auf der Abströmseite der geschlossenen Drosselklappe 2 mündet in das Auspuffrohr
1 ein im Querschnitt recht großer Entlastungskanal 16, der in die Ventilbohrung 8 derart mündet, daß er bei vorgeschobener
Stellung des Ventilkörpers 10 von diesem nur teilweise verschlossen ist, d.h. daß er teilweise offen ist, und
daß er gemäß Fig. 2 auch bei völlig zurückgeschobenem Ventilkörper zumindest teilweise offen ist, d.h. vom Ventilkörper
nur teilweise versperrt ist.
An der Rückseite der Druckscheibe 15 ist eine wendeiförmige,
aus Draht bestehende Feder 17 abgestützt, die nach außen hin am Boden der Kappe abgestützt ist. Die Abstützung erfolgt
über eine Verstelleinrichtung 18 ,die aber nicht vorgesehen zu sein braucht.
- 10 -
Bei vorgeschobener Stellung des Ventilkörpers 10 gemäß Fig. 1 ist die Feder 17 bereits gespannt; bei zurückgeschobener
Stellung des Ventilkörpers 10 gemäß Fig. 2 ist die Feder 17 verstärkt gespannt.
Wie Fig. 3 und 4 erkennen lassen, läßt sich die Drosselklappe
2 aus der waagerechten, d.h. parallel zur Mittelachse des Auspuffrohres 1 verlaufenden Offenstellung in die quer zu der
Mittelachse verlaufende Geschlossenstellung bringen.
Claims (6)
- PatentansprücheΛ J Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuff motorbremse, "bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr/1)vorgesehene Ventilbohrung(8)ist, die bei der Stirnfläche(4 )der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe(2)angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers überragt, und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper(10)in die Schließstellung mittels einer Feder(17)gedrängt ist, die mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung(8)bzw. der Ventilkörper(10)die Drosselklappe/2)-Stirnfläche (4 beiderseits um mindestens ein Viertel des Durchmessers überragt.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1? )im Rahmen des festgelegten Hubweges des Ventilkörpers ('IO )eine ansteigende Federkennlinie aufweist.■ - 2 -
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilbohrung (8 )und Ventilkörper (10 )mit Abstand vom unteren Bereich des Auspuffrohres (1^ ,vorzugsweise in dessen obersten Bereich angeordnet sind.
- 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter dem Ventilkörper (10 an die Ventilbohrung (8 )eine an sich gasdichte Kappe (13 )anschließt, in der eine die Feder (7 )abstützende Druckscheibe (15 Verschiebbar geführt ist, und der Raum zwischen dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper (10 )und der Druckscheibe (15 )über einen Entlastungskanal (16 )an das Auspuff rohr (1 )hinter der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe /Z \angeschlossen ist.
- 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (1 θ) in der Ventilbohrung (8 )irehbar gestaltet und angeordnet ist und die Stirnfläche (11) des Ventilkörpers (10 kugelschalenförmig gehöhlt ist, wobei der Radius der Kugelschale dem Innenradius des Auspuffrohres (1 ^angepaßt ist.
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