DE3839451C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der AT-PS 1 83 601 bekannt. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine handelt es sich um eine schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der der Abgaskanal und das Zusatzauslaßventil weit auseinander liegen, so daß für die Unterbringung von Drosselleitung, Zusatzauslaßventil und Rückschlagventil ausreichend Platz zur Verfügung steht.

Weiterhin ist aus der DE-OS 34 28 626 eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine bekannt, bei der ein Zusatzauslaßventil während des Bremsbetriebs dauernd geöffnet ist. Dadurch besteht die Gefahr, daß Luft aus dem Abgaskanal in den zugehörigen Zylinderraum gesaugt wird, so daß dadurch und durch das zugehörige Umpumpen der Luft von Zylinder zu Zylinder der Gesamtluftdurchsatz und damit die Gesamtbremsleistung verringert werden. Außerdem können sich dabei unzulässig hohe Lufttemperaturen ergeben, die über den Abgastemperaturen während des befeuerten Betriebs der Brennkraftmaschine liegen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine derart auszubilden, daß auch bei beengten Platzverhältnissen einwandfreie Unterbringung und Betätigungsmöglichkeiten des Zusatzauslaßventils und des Rückschlagventils gewährleistet sind.

Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen ventilgesteuerten Brennkraftmaschine mit eng beieinanderliegenden Abgaskanal und Drosselleitung und ihren beengten Platzverhältnissen werden durch die Ausbildung des Zusatzauslaßventils als Rückschlagventil sowohl die Zusatzauslaßfunktion wie die Rückschlagfunktion in besonders platzsparender Weise ausgeführt. Die Drosselleitung kann sehr kurz ausgebildet werden. Zur Steuerung des Zusatzauslaßventils muß von außen lediglich die Verriegelungsvorrichtung betätigt werden.

Im Patentanspruch 2 ist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einer besonders günstigen Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung angegeben.

Bei der Ausführung der Brennkraftmaschine nach dem Patentanspruch 3 ist bei stetiger Zunahme der Luftgeschwindigkeit in der Drosselleitung der für die Drosselleitung hauptsächlich maßgebende Querschnitt der in der praktischen Ausführung genau zu dimensionierende Austrittsquerschnitt der Drosselleitung in den Abgaskanal.

Der Patentanspruch 4 zeigt eine Ausführung der Brennkraftmaschine, bei der die erfindungsgemäßen Maßnahmen einen besonders günstigen Einfluß auf die Drosselleistung und damit die Bremsleistung der in den Zylindern gepumpten Luft haben, da durch das Verhindern des Luftpumpens von Zylinder zu Zylinder die gesamte gepumpte Luftmenge im Bremsbetrieb den Drosselspalt zwischen Bremsklappe und Abgaskanal oder Abgassammelleitung unter Verrichtung von Drosselarbeit durchströmen muß.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematisch dargestellte bekannte mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Drossel­ leitungen steuernden Zusatzauslaßventilen und einer Abgasklappe in einem Abgassammelrohr,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einer Drosselleitung, die durch ein als Rückschlagventil ausgebildetes Zusatzauslaßventil gesteuert wird und

Fig. 3 den Querschnittsverlauf einer Drosselleitung in schematischer Darstellung.

Die bekannte Viertakt-Brennkraftmaschine 1 gemäß Fig. 1 hat drei Zylinder 2, 3, 4, denen jeweils ein Einlaßkanal 5, 6, 7 mit einem Einlaßventil 8, 9, 10 und ein Abgaskanal 11, 12, 13 mit einem Auslaßventil 14, 15, 16 zugeordnet sind, die in einer Abgassammelleitung 17 zusammengeführt sind. In dieser ist eine Bremsklappe 18 angeordnet, die im Bremsbetrieb die dargestellte, lediglich Drosselspalte 19 freilassende Schließstellung einnimmt. Der Zylinderraum 20, 21, 22 eines jeden Zylinders 2, 3, 4 ist weiterhin mit dem zugehörigen Abgaskanal 11, 12, 13 durch eine Drosselleitung 23, 24, 25 verbunden, die jeweils durch ein Zusatzauslaßventil 26, 27, 28 gesteuert wird. Diese nehmen bei Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 dauernd die dargestellte vollgeöffnete Stellung ein. Im linken Zylinder 2 findet der Kompressionstakt statt, im mittleren Zylinder 3 der Ausschubtakt und im rechten Zylinder 4 der Ansaugtakt. Damit herrscht in den Abgaskanälen 11, 12 und damit in der Abgassammelleitung 17 und im Abgaskanal 13 ein höherer Druck als im Zylinderraum 22, so daß über das offene Zusatzauslaßventil 28 aus den Zylinderräumen 20, 21 ausgeschobene Luft in den Zylinderraum 22 einströmt. Dieses Umpumpen von Luft von Zylinder zu Zylinder erhöht deren Temperatur in unzulässige Größen, außerdem strömt durch die von der Bremsklappe 18 gebildete Drossel­ spalte 19 weniger Luft ab, so daß deren Drossel- und Brems­ leistung sinkt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist das Zusatzauslaßventil 26 (27, 28) als Rückschlagventil 38 ausgebildet, das im wesentlichen aus einem Ventilteil 42 und einem Druckteil 43 besteht, zwischen denen eine Druckfeder 44 eingespannt ist. Das in einer Bohrung 45 im Gehäuse 33 geführte Ventilteil 42 verschließt beim Aufsitzen auf einem Ventilsitz 46 die Drosselleitung 23 (24, 25) und trennt sie vom Zylinderraum 20 (21, 22) und von einem dem Ventilsitz 46 vorgelagerten Vorraum 31. Um während des befeuerten Betriebs der Brennkraftmaschine die dauernde Schließstellung des Ventilteiles 42 zu gewährleisten, wird dieses von einem Steuerkolben 47 einer Verriegelungsvorrichtung 48 über das Druckteil 43 fest auf den Ventilsitz 46 gedrückt. Dazu weist der von einer Druckfeder 49 belastete Steuerkolben 47, der in einer zur Bohrung 45 senkrechten Bohrung 50 geführt ist, eine Schrägfläche 51 auf, die von der Druckfeder 49 gegen eine Rolle 52 am Druckteil 43 gedrückt wird, das wiederum über einen Bolzen 53 das Ventilteil 42 auf dem Ventilsitz 46 festhält. Im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine wird über die Druckleitung 36 ein Druckmedium wie Drucköl oder Druckluft in einen Druckraum 54 in der Bohrung 50 eingegeben, so daß über einen Druckkolben 55 der Steuerkolben 47 gegen die Kraft der Druckfeder 49 zurückgeschoben wird. Dadurch kann das Druckteil 43 nach oben ausweichen und den Zylinderraum 20 mit der Drosselleitung 23 verbinden, während das Ventilteil 42 durch die Druckfeder 44 solange auf dem Ventilsitz 46 festgehalten wird, wie die durch den Zylinderraumdruck auf den Ventilteil 42 ausgeübte Kraft geringer ist als die Kraft der Druckfeder 44. Ein Ansaugen von Luft über die Drosselleitung 23 in den Zylinderraum 20 ist somit ausgeschlossen.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie der Strömungsquerschnitt der durch die Drosselleitung 23 (24, 25) ausgeschobenen Luft permanent zwischen dem Zylinder 2 (3, 4) und dem Abgaskanal 11 (12, 13) abnimmt und damit die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt. Die Querschnittsabnahme erfolgt dabei über die Zylinderbohrung und die Querschnitte des Vorraums 31 (F₁) und des Zusatzauslaßventils 26 (F₂) bis zum Übertrittsquerschnitt (F₃) in den Abgaskanal 11, der so bemessen ist, daß eine bestmögliche Drossel- und Bremsleistung erreicht wird, ohne daß durch den angegebenen Querschnittsverlauf die ausgeschobene Luftmenge in einer die Drosselleistung verringernden Weise übermäßig verringert wird.

Claims (4)

1. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, mit Ladungswechselkanälen und einem Zusatzauslaßventil für jeden Zylinder, das eine Drosselleitung zwischen dem Zylinderraum und einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine derart steuert, daß während des Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine Luft aus dem Zylinderraum unter Leistung von Drosselarbeit in den Abgaskanal strömt, mit einem in der Drosselleitung angeordneten, zum Abgaskanal hin öffnenden Rückschlagventil, das die Drosselleitung bei einem gegenüber dem Druck im Zylinderraum höheren Druck im Abgaskanal verschlossen hält, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Brennkraftmaschine (1) mit die Ladungswechselkanäle (Einlaßkanal 5, 6, 7, Abgaskanal 11, 12, 13) steuernden Ladungswechselventilen (Einlaßventil 8, 9, 10, Auslaßventil 14, 15, 16) das Zusatzauslaßventil (26, 27, 28) als Rückschlagventil (38) ausgebildet ist, das bei befeuertem Betrieb der Brennkraftmaschine durch eine Verriegelungsvorrichtung (48) geschlossen gehalten wird, deren Verriegelungswirkung während des Bremsbetriebs aufgehoben ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (48) aus einem federbe­ lasteten Steuerkolben (47) besteht, der während des Brems­ betriebs durch Beaufschlagung mit einem Druckmedium gegen die Federkraft zurückschiebbar ist und der eine Schräg­ fläche (51) aufweist, die bei befeuertem Betrieb durch Anlage am Rückschlagventil (38) dieses im geschlossenen Zustand hält und während des Bremsbetriebs bei zurückge­ schobenem Steuerkolben (47) freigibt.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselleitung (23, 24, 25) vom Zylinderraum (20, 21, 22) über das als Rückschlagventil ausgebildete Zusatzauslaßventil (26, 27, 28) bis zum Übertritt in den Abgaskanal (11, 12, 13) eine stetige Querschnittsabnahme aufweist.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgaskanal (11, 12, 13) oder in der sich an­ schließenden Abgassammelleitung (17) eine diese während des Bremsbetriebs querschnittsverengende Bremsklappe (18) als Motorbremse angeordnet ist.