DE3943705C2 - Verfahren zum Betreiben einer Motorbremse für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Motor­ bremse für eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 30 10 219 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Be­ treiben einer Motorbremse für eine Brennkraftmaschine mit Aufla­ dung mittels eines Ladegeräts zum Antrieb eines Fahrzeuges be­ kannt, bei dem im Bremsbetrieb Arbeitsgas verdichtet und bereits vor Beendigung des Expansionstaktes zumindest teilweise den Ar­ beitskammern entzogen wird. Zur Steigerung der Motorbremsleistung wird die Aufladung des Motors dadurch erhöht, daß dem Ladegerät zur Steigerung seiner Drehzahl zusätzliche Arbeitsenergie zuge­ führt wird.

Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die DE-OS 18 04 606 verwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren hinsichtlich der Bremsleistung zu verbessern.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs gegebenen Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Motorbremslei­ stung zum einen dadurch erhöht wird, daß im Bremsbetrieb die La­ deluft den Arbeitsräumen der Brennkraftmaschine über den Lader mit hohem Druck zugeführt wird und zum anderen die zusätzliche Leistungsaufnahme des mechanischen Laders zur Erzeugung des Lade­ luftdrucks die Bremsleistung weiter erhöht.

Darüber hinaus kann der Ladedruck bei der mechanischen Aufladung für den Bremsbetrieb auf einfache Weise noch weiter erhöht wer­ den, indem hierzu in der Abgasleitung aufgestautes Abgas dem Frischgas als Teilstrom beigegeben wird. Die dadurch vergrößerte Gasmasse in der Ladeluftleitung läßt auch den Druck darin ent­ sprechend ansteigen. Da der Lader hierbei auch noch gegen einen erhöhten Ladedruck arbeiten muß, nimmt hierbei auch der mechani­ sche Lader eine höhere Bremsleistung auf.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das ausströ­ mende Abgas die aus der Bremsenergie entstehende Wärme nach außen mitnimmt. Das Abgas braucht daher bei dieser Variante nicht ge­ kühlt zu werden.

Ein Vorteil der Erfindung für aufgeladene Motoren mit Konstant­ drossel-Motorbremse liegt darin, daß eine Bremsleistung erreich­ bar ist, die annähernd der Vollastleistung des Motors entspricht, da ein Ladedruck im Bremsbetrieb möglich ist, der in etwa so hoch ist wie jener bei Vollastleistung des Motors.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindungen gehen aus der Beschreibung hervor.

Es zeigt

Fig. 1 eine Motorbremse teils im Schnitt, teils in Drauf­ sicht mit einer Überströmleitung, die auch zur Kühlung des Kreislaufgases dient,

Fig. 2 eine Motorbremse nach der Fig. 1 mit einem bei aufgeladenen Motoren üblichen Ladeluftkühler.

Die Arbeitsräume 1 der Brennkraftmaschine befinden sich als Zylinder ausgebildet in deren Motorblock 2. Im Motorbetrieb der Brennkraftmaschine wird Luft als Arbeitsgas den Arbeitsräumen 1 durch eine Ansaugleitung 3 zugeführt und durch eine Abgaslei­ tung 4 als Abgas der Atmosphäre wieder zugeleitet. Dabei er­ folgt die Zuströmung in die Arbeitsräume 1 über Einlaßventile 5 und die Abströmung in die Abgasleitung 4 über Auslaßventile 6.

Im Bremsbetrieb wird die aus der Ansaugleitung 3 den Arbeits­ räumen 1 zur Verdichtung zugeführte und dort komprimierte Luft noch vor und während des nachfolgenden Expansionshubes zumin­ dest teilweise durch ein ausschließlich in diesem Betriebszu­ stand im jeweiligen Kopf der Arbeitsräume 1 geöffnetes Entla­ stungsventil 7 (Konstantdrosselventil) direkt in die Abgaslei­ tung 4 abgeleitet. Die hierdurch nicht mehr zurückgewonnene Kompressionsarbeit ergibt die Bremsleistung.

Durch eine Überströmleitung 8 wird die gesamte die Arbeitsräume 1 sowohl vorzeitig durch das Entlastungsventil 7 als auch nach Beendigung des Expansionshubes durch das Auslaßventil 6 austre­ tende Abgas als Kreislaufgas zurück in die Ansaugleitung 3 ge­ leitet. Um die Rückführung in einem geschlossenen Kreislauf durchführen zu können, sind die Ansaug- und die Abgasleitung während des Bremsbetriebes jeweils gegen Atmosphäre verschlos­ sen. Dieser Verschluß erfolgt über Klappenventile 9, die je­ weils an der Einmündung der Überströmleitung 8 in die Ansaug- und Abgasleitung 3, 4 so angebracht sind, daß sie in der einen Endstellung jeweils die Ansaug- und Abgasleitung 3, 4 zur At­ mosphäre hin versperren und in der anderen Endstellung den Ver­ bindungskanal 8 zwischen Ansaug- und Abgasleitung 3, 4 ver­ schließen.

Um das Druckniveau in dem geschlossenen Rückführkreislauf nen­ nenswert zu erhöhen, wird der Kreislaufluft in der Ansauglei­ tung 3 über ein Steuerventil 10 Ergänzungsluft mit einem ge­ genüber der Kreislaufluft zumindest zu Beginn des Bremsbetrie­ bes höheren Druck beigemischt. Die Betätigung des Steuerventi­ les 10 erfolgt über Steuerleitungen 11 und 12, von denen die eine 11 mit Steuerluft und die andere 12 mit der Ansaugleitung 3 verbunden ist. Innerhalb des Steuerventiles 10 liegt ein in einem Steuerzylinder 13 radial dichtend längsverschieblicher Steuerkolben 14, der an seinen beiden Stirnseiten von jeweils einer der beiden Steuerleitungen 11, 12 beaufschlagt ist. Auf seiner Länge besitzt der Steuerkolben 14 eine radial umlaufende Ausnehmung 14, die eine in die Ansaugleitung 3 führende Druck­ luft-Leitung 16 je nach axialer Lage innerhalb des Steuerven­ tils 10 für einen Ergänzungsluftstrom freigeben oder verschlie­ ßen kann. Verschlossen ist die Druckluft-Leitung 16 bei in der Steuerleitung 12 höherem Druck als in der Steuerleitung 11, während sie bei umgekehrten Druckverhältnissen geöffnet ist.

Dadurch kann der Druck der Ansaugluft in der Ansaugleitung 3 und damit gleichzeitig die Bremsleistung variiert werden. Diese Funktion des Steuerventils 10 gilt selbstverständlich nur für den Bremsbetrieb, da während des Motorbetriebes die Druckluft­ leitung 16 durch andere Mittel vollständig gegenüber ihrer Druckluftquelle verschlossen ist. Die Druckluftquelle kann ein Druckluftbehälter sein, der von einem durch den Motor angetrie­ benen Verdichter gefüllt wird.

Zur Kühlung der im Bremsbetrieb im geschlossenen Kreislauf zur Verdichtung zurückgeführten und durch die Kompression erwärmten Luft kann die Überströmleitung 8 von einem, beispielsweise von Wasser durchflossenen Kühlmantel umhüllt sein. Durch eine hohe in dem Verbindungskanal 8 einstellbare Kreislaufluftströmung ist ein guter Wärmeübergang innerhalb dieses Kühlmantels (Küh­ ler 17) gewährleistet.

Bei aufgeladenen Motoren kann als Kühler ein in der Ansauglei­ tung 3 ohnehin vorhandener Ladeluftkühler 18 zur Kreislaufluft­ kühlung eingesetzt werden.

Claims (1)

1. Verfahren zum Betreiben einer Motorbremse für eine Brennkraft­ maschine mit Aufladung mittels eines Ladegeräts zum Antrieb eines Fahrzeuges, bei dem im Bremsbetrieb Arbeitsgas verdichtet und be­ reits vor Beendigung des Expansionstaktes zumindest teilweise den Arbeitskammern entzogen wird, wobei zur Steigerung der Motor­ bremsleistung die Aufladung des Motors dadurch erhöht wird, daß dem Ladegerät zur Steigerung seiner Drehzahl zusätzliche Arbeits­ energie zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem durch einen mechanischen Lader aufgeladenen Motor im Bremsbetrieb der von dem mechanischen Lader geförderten Lade­ luft aufgestautes Abgas als Teilstrom zugegeben wird.