DE3430028C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Staudrucks einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe beweglich gelagert ist, wobei im Schwenkbereich dieser Drosselklappe eine Ventilbohrung vorgesehen ist, in der ein verschieblicher Ventilkörper mittels einer Feder in die Schließstellung gedrängt ist und wobei der Querschnitt des Auspuffrohres rund, die Drosselklappe elliptisch und die Drosselklappe bei Geschlossenstellung in einer leichten Schräglage ist.

Um nachteilige Wirkungen des Staudrucks auf den Motor zu vermeiden, ist es erwünscht, den Staudruck einer Auspuffmotorbremse bei geschlossener Drosselklappe in der Höhe nach oben hin zu begrenzen. Es wird von den Auspuffmotorbremsen ein rapider Anstieg des Staudrucks verlange, weil im Vergleich zu früher die Motordrehzahlen durch den Einsatz von Turboladern wesentlich niedriger sind. Höhere Dichtheit und dadurch höherer Staudruck werden mit schräg anschlagender Drosselklappe erreicht. Dabei ist eine vollkommenere betriebssicherere Zwei-Punkt-Lagerung der Dorsselklappenwelle erwünscht. Bei einer bekannten (DE-AS 15 55 833) Einrichtung der eingangs genannten Art sind die Ventilbohrung und der Ventilkörper im Bereich der Schwenkachse der Drosselklappe angeordnet, was eine aufwendige Gestaltung des Schwenklagers, der Ventilbohrung und des Ventilkörpers nötig macht. Die Stirnfläche des Ventilkörpers ist dabei gegenüber der Innenfläche des Auspuffrohres in radialer Richtung zurückversetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Wahrung der Drosselklappe mit leichter Schrägstellung in der Schließstellung baulich einfacher gestaltet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stirnfläche der Drosselklappe nur bei deren Geschlossenstellung bei der Ventilbohrung bzw. dem Ventilkörper befindet, wobei die Stirnfläche des Ventilkörpers angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres gekrümmt ist.

Die Ventilbohrung und der Ventilkörper sind abseits von der Schwenkachse der Drosselklappe angeordnet und der Stirnfläche des Ventilkörpers ist eine nichtplane, dem runden Auspuffrohr angepaßte gekrümmte Gestalt gegeben. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Begrenzung ist wenig aufwendig und bewirkt keine oder höchstens vernachlässigbar wenig zusätzliche Geräuschentwicklung der Auspuffmotorbremse. Es liegt eine Einrichtung zur Begrenzung vor, die unter Berücksichtigung der Gegebenheiten einer Motorbremse und der von einer Motorbremse gewünschten Eigenschaften erst bei Erreichen einer vorgegebenen oberen Staudruckgrenze wirksam wird.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn Ventilbohrung und Ventilkörper mit Abstand vom untersten Bereich des Auspuffrohrquerschnitts, vorzugsweise in dessen oberstem Bereich, angeordnet sind. Hierdurch wird das Eindringen von Kondenswasser in das Ventil vermindert bzw. verhindert.

Bei einer Ausführungsform ist die Stirnfläche des Ventilkörpers, angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres, rinnenartig gekrümmt und der Ventilkörper gegen Drehungen um die eigene Achse gesichert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Ventilkörper in der Ventilbohrung drehbar gestaltet und angeordnet und die Stirnfläche des Ventilkörpers kugelschalenförmig gekrümmt, 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 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten drehbar gelagert, wobei für die Geschlossenstellung z. B. Anschläge im Auspuffrohr vorgesehen sind. Die Drosselklappe hat bei Geschlossenstellung entlang ihrem Umfang Luft bzw. ausreichendes Spiel gegenüber dem Auspuffrohr. Der Weg des Ventilkörpers ist nach vorn hin durch Anschlag begrenzt, um ein Eindringen des Ventilkröpers 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 Staudrucks 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 4 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 7 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 im 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 hinterne Ende des Stempels 12 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 wendelförmige, 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.

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.

Die Feder 17 ist in ihrer Kraft auf die vorgegebene obere Staudruckgrenze eingestellt und läßt den Ventilkörper 10 zurückweichen, wenn diese Staudruckgrenze erreicht ist. Hierdurch wird die Ventilbohrung 8 frei, und Gas kann durch die Ventilbohrung 8 die Drosselklappe 2-Stirnfläche 4 passieren. Die Temperaturabhängigkeit der Federkraft der Feder 17 ist durch den Abstand der Feder von dem Hitze abstrahlenden Auspuffrohr 1 berücksichtigt, so daß die Einrichtung unabhängig von der Temperatur des Auspuffrohres arbeitet.

Die Druckfeder ist z. B. 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 vewendet.

Bei der vorliegenden Einrichtung überragt die Ventilbohrung 8 die Stirnfläche 4 der Drosselklappe 2 beiderseits um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers. In der Regel überragt die Ventilbohrung 8 bzw. der Ventilkörper 10 die Stirnfläche 4 der Drosselklappe 2 beiderseits um mindestens ein Viertel des Durchmessers. Eine Vergrößerung des Überragens ergibt nicht nur eine Vergrößerung des Durchlaß-Querschnittes. Da der das Ventil öffnende Druck nur auf den einen überragenden Bereich des Ventilkörpers 10 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.

Es schließt sich hinter dem Ventilkörper 10 an die Ventilbohrung 8 die an sich gasdichte Kappe 13 an, in der die die Feder 17 abstützende Druckscheibe 15 verschiebbar geführt ist, und der Raum zwischen dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper 10 und der Druckscheibe 15 ist über den Entlastungskanal 16 an das Auspuffrohr 1 hinter der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe 2 angeschlossen. Da zwischen Ventilkörper 10 und Ventilbohrung 8 ein beachtliches Spiel vorhanden sein muß, dringt Gas unter Druck hinter den Ventilkörper. Dieses Gas kann dann abströmen, wenn sich der Ventilkörper 10 in Geschlossenstellung befindet.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Begrenzung des Staudrucks einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe beweglich gelagert ist, wobei im Schwenkbereich dieser Drosselklappe eine Ventilbohrung vorgesehen ist, in der ein verschieblicher Ventilkörper mittels einer Feder in die Schließstellung gedrängt ist und wobei der Querschnitt des Auspuffrohres rund, die Drosselklappe elliptisch und die Drosselklappe bei Geschlossenstellung in einer leichten Schräglage ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stirnfläche (4) der Drosselklappe (2) nur bei deren Geschlossenstellung bei der Ventilbohrung (8) bzw. dem Ventilkörper (10) befindet, wobei die Stirnfläche (11) des Ventilkörpers (10) angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres (1) gekrümmt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilbohrung (8) und Ventilkörper (10) mit Abstand vom unteren Bereich des Auspuffrohrquerschnitts (1), vorzugsweise in dessen oberstem Querschnittsbereich, angeordnet sind.