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Vorrichtung zum Bremsen von Viertaktexplosionsmotoren. Es ist bekannt,
- beim BergaMahren den eingekuppelten Motor von Kraftwagen als kräftig wirkende
Bremse dadurch zu benutzen, daß man. das Auslaßventil in jeder Viertaktperiode zweimal
öffnet. Bisher hat man dies dadurch erreicht, daß man zwei Nocken auf der Steuerwelle
anbrachte und auf jeden Nocken einen besonderen Steuerhebel laufen: ließ, wobei.
diese Steuerhebel durch Exzenterdrehun,allmählich .in und außer Wirkung gesetzt
werden können. Dadurch wird aber eine ziemlich umständliche und kaum betriebssichere
Bauart gegeben. Außerdem sind Steuerwellen mit Hilfsnocken für Bremssteuerung bekannt,
welche beim Übergang aus der Betriebs- in die Bremsstellung gleichzeitig verschoben
und. verdreht werden.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung hingegen benutzt zwar
auch zwei Nocken auf der Steuerwelle, richtet aber die Steuerwelle so ein, daß sie
zuerst verschoben und anschließend daran gedreht werden kann. Dadurch ist es möglich,
eine genaue Regelung der Bremswirkung zu erzielen, und zwar mit den einfachsten
Mitteln, wodurch erhebliche Betriebssicherheit erreicht wird.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise, zur Ausführung
des Verfahrens dienende Vorrichtung dargestellt.
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Abb. r stellt ein Schnitt durch die Nockenwelle dar, Abb. a die Ansicht
eines Teiles der Nockenwelle, Abb, 3 und 4 die Kurbelwelle und deren Stellung zum
Kolben und den, Ventilen bei kleinster und größter Bremsstellung, wobei durch die
Schraffur die Öffnungszeit des Auspuffventils gekennzeichnet ist. Abb. 5 zeigt die
Anordnung der Vorrichtung zum Verschieben. und Verdrehen der Steuerwelle.
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In Abb. i lind z ist E der Einlaßnocken und A der Auslaßnocken, letzterer
von der Breite s -[- b, wobei s die Länge der achsialen Nockenverschiebung und b
die normale Nockenbreite bedeutet. A' ist der dem eigentlichen Auspuffnocken um
i8o° gegenüberliegende nur bei Bremsstellung zur Geltung kommende Auspuffnocken
mit schräger
Auflauffläche a. In Abb. 3 und q. bedeutet
T 0 Totpunkt oben, T U Totpunkt unten. Da die Nocken-,velle sich mit
der halben Umdrehung der Kurbelwelle dreht, so haben wir sinngemäß an der Nockenwelle
zwei untere und zwei obere Totpunktstelhingen, wie aus Abb. i zu ersehen ist. Der
Auspuffnocken beginnt beispielsweise :25'
vor dem unteren Totpunkt und endigt
im oberen Totpunkt.
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Wird die Nockenwelle um das Maß s in der Richtung des Pfeiles k verschoben,-
so tritt der Einlaßnocken ganz außer Tätigkeit, das Einlaßventil bleibt also dauernd
geschlossen. Das Auspuffventil wird jetzt während einer Umdrehung der Nockenwelle
zweimal gehoben, und zwar durch die Auslaßnocken: A und A', wie in Abb. 2 dargestellt
ist. Bei der Bewegung der Kurbel T 0 bis 5o° (entsprechend 25° an der Nockenwelle)
vor T U bleibt das Auspuffventil geschlossen, die im Kompressionsraum enthaltene
Luft von atmosphärischer Spannung wird verdünnt, was in geringem Maße bremsend auf
die Kurbelwelle wirkt. Jetzt öffnet sich das Auspuffventil durch Nocken A betätigt,
es findet ein Druckausgleich mit der Außenluft statt und weiterhin. Ansaugen der
Luft durch das Auspuffventil bis T U. Während darauffolgenden Aufwärtsganges
des Kolbens entsprechend dem Weg der Kurbel von T U nach T 0 bleibt das Auspuffventil
offen und die vorher angesaugte Luft wird wieder ausgestoßen, ohne nennenswerten
Widerstand zu bieten. Beim. nächsten Abwärtsgang des Kolbens his 5o° vor
T U bleibt das Ausläßventil wieder geschlossen und wird dann durch Nocken
A geöffnet und während des folgenden Druckganges des Kolbens bis T 0 offen gehalten.
Bei dieser Nockenwellenstelhing findet also keine Kompressionsarbeit statt, und,
abgesehen von dem @eer@auf:@i:Ierstand des Motors und von dem geringen Widerstand
beim Verdünnen der Luft, wird keine Bremsarbeit geleistet.
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Wird dagegent die Nockenwelle in ihrem Drehsinn gegenüber ihrem Antrieb
beispielsweise um 77,5' entsprechend 155' an der Kurbelwelle verdreht,
so arbeitet der Motor entsprechend Abb. q.. Während des Abwärtsganges des Kolbens
ist das Auspuffventil geöffnet, es wird Luft durch den Auspuff angesauazt. In Abb.
q., Kurbelstellung II, schließt das Auspuffventil 25° nach dem unteren Totpunkt,
und bei dem jetzt folgenden Aufwärtsgang des Kolbens wird die vorher angesaugte
Luft verdichtet. Bei Kurbel-Stellung III, im Beispiel a5°, vor dem oberen Totpunkt
öffnet das Auspuffventil wieder und die verdichtete Luft wird bei dem weiteren Aufwärtsgang
des Kolbens bis T 0 aus-,gestoßen, von T 0 bis T U wird dann wieder
Luft eingesaugt usw. Der Motor arbeitet also jetzt regelrecht als Zweitaktkompressor
maximale Bremsarbeit leistend. Dieselbe Bremewirkung kann natürlich auch erzielt
werden durch Drehen der Nockenwelle entgegengesetzt ihrem Drehsinn. Um jedoch die
gleiche Wirkung, wie vorher beschrieben, zu erreichen, muß die Nockenwelle statt
77;5° (entsprechend z55° an der IVurbel) jetzt Io2,5.° (entsprechend 2o5° an der
Kurbel) verdreht werden.. Bei allen Zwischenstellungen der Nockenwellenverdrehung
von o bis 77,5° in der einen Richtung bzw. o bis ro2,5° in der anderen Richtung
ist die Kompressions- bzw. Bremsarbeit entsprechend geringer. Man hat es somit in
der Hand, durch mehr oder weniger Verdrehen rler Nockenwelle die Bremsarbeit des
Motors zwischen einem Minimum und einem Maxiin um beliebig zu ändern.
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Die Verschiebung der Nockenwelle sowohl wie deren Verdrehung gegenüber
dem Antrieb wird auf folgende Weise bewirkt. Die in Abb. 5 als Hohlwelle ausgebildete
Nockenwelle F ist auf der Vollwelle G um das Maß s achsial verschiebbar gelagert
und wird durch den Federkeil H von dieser mitgenommen. Die Vollwelle ist durch Steilgewinde
in der Nabe des Antriebzahnrades Z gelagert, so daß durch achsiale Verschiebung
der Vollwelle eine Verdrehung derselben und mithin auch der Nockenwelle gegenüber
dem Antriebszahnrad Z erfolgt. Dabei können die beiden nacheinander vorzunehmenden.Achsiälverschiebungen
durch geeignete Stängeverhindung derartig eingerichtet werden, daß sie von einem
Hebel aus in glich gerichteter Bewegung erfolgen.
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Die Vorrichtung ist nur beispielsweise dargestellt, sie kann naturgemäß
bei jeder Viertaktverbrennungsmaschine mit beli--biger Zylinderzahl Anwendung finden.