DE1103682B

DE1103682B - Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraft-maschine mit Auspuffbremse

Info

Publication number: DE1103682B
Application number: DEK35441A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Kloss
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1958-07-31
Filing date: 1958-07-31
Publication date: 1961-03-30

Description

Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftmaschine mit Auspuffbremse Die Erfindung betrifft eine ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftmaschine mit einer Auspuffbremse zur Erhöhung der Bremswirkung der Maschine, insbesondere im Fahrzeugbetrieb, sowie mit einer Einrichtung zur Begrenzung des nach dem Einschalten der Auspuffbremse zwischen dieser und der Maschine in der Auspuffleitung sich einstellenden Staudruckes dergestalt, daß die Kraft, mit der die gestauten Auspuffgase beim Bremsen das Auslaßventil zu öffnen versuchen, um einen kleinen Betrag geringer ist als die Schließkraft der Auslaßventilfeder.
Bei mit Auspuffbremsen ausgerüsteten ventilgesteuerten Viertaktbrennkraftmaschinen ist eine Begrenzung des Staudruckes vor dem Drosselorgan in der Abgasleitung notwendig, um zu verhindern, daß die Auslaßventile durch die gestauten Abgase vom Sitz gehoben werden. Es ist bekannt, zur Begrenzung des Staudrukkes der Abgase Überdruckventile zu verwenden. Diese Methode hat allerdings einige Nachteile. So müssen diese Überdruckventile, wenn die Strömungsverluste in der Abgasleitung bei Normalbetrieb, d. h. bei abgeschalteter Auspuffbremse, aus naheliegenden Gründen möglichst klein gehalten werden sollen, recht groß sein. Sie bieten dann allerdings den Gasen beim Bremsen eine große Druckfläche dar und erfahren entsprechend große Gaskräfte. Diese großen Gaskräfte wiederum erfordern große Federkräfte und damit große Federn. Dieser Zwang zu großen Abmessungen bei den Überdruckventilen mit Rücksicht auf einen möglichst wirtschaftlichen Normalbetrieb ist einer der Nachteile der Ventile. Weiter von Nachteil sind in den Anwendungsfällen, in denen das Überdruckventil beim Übergang vom Bremsbetrieb auf Normalbetrieb aufgedrückt wird, die dann erforderlichen großen Betätigungskräfte zur Vorspannung der Belastungsfeder. Man kann zwar, was auch bereits vorgeschlagen wurde, parallel zu der vom Überdruckventil gesteuerten Durchtrittsöffnung eine zweite, durch ein von außen betätigtes, verhältnismäßig geringe Verstellkräfte erforderndes Absperrorgan beherrschte Durchtrittsöffnung anordnen, doch bedeutet dies einmal einen großen Aufwand und außerdem zwangläufig eine Verschlechterung der Strömungsgeschwindigkeit im Abgasrohr bei Normalbetrieb.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile bei Ausrüstung einer ventilgesteuertenViertaktbrennkraftinaschine mit einer für eine Betätigung durch ein gasförmiges oder Flüssigkeitsdruckmittel vorgesehenen Auspuffbremse zu vermeiden. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß eine beim Bremsen den Abgasstrom in der Auspuffleitung drosselnde symmetrische Klappe, wie an sich bekannt, durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben entgegen der Kraft einer Feder betätigt wird, daß ferner dieser Kolben gleichsinnig mit der ihn belastenden Feder noch von den sich beim Bremsen in der Auspuffleitung vor der Drosselklappe stauenden Abgasen beaufschlagt ist und daß die Abmessungen des Kolbens und dessen Belastungsfeder so gewählt sind, daß die Verstellkraft und die durch die Federspannung und den Druck der gestauten Abgase insgesamt erzeugte Gegenkraft bei einem Abgasstaudruck gleich sind, der etwas niedriger als der Druck ist, der das Auslaßventil öffnen würde. Die symmetrische Drosselklappe ist weitgehend unempfindlich gegen Druckänderungen in der Abgasleitung. Sie bietet bei Normalbetrieb nur einen geringen Strömungswiderstand und erfordert zur Verstellung geringe Kräfte. Dieser letztere Umstand wiederum führt zu verhältnismäßig kleinen Abmessungen der in Kombination der Betätigung der Bremse und der Begrenzung des Staudruckes dienenden Einrichtung. Die Erfindung ist insbesondere für solche Kraftanlagen bestimmt, bei denen der Druck der Bremsluft oder der Bremsflüssigkeit über längere Zeit etwa konstant bleibt. Die Anordnung einer Drosselklappe und deren Betätigung durch eine Druckflüssigkeit ist an sich bekannt, doch handelt es sich in dem bekannten Fall um eine Einrichtung, bei der keine Maßnahmen zur Begrenzung des Staudruckes getroffen sind.
Bei Anwendung der Erfindung auf solche Viertaktbrennkraftmaschinen, bei denen in die Ventilsteuerung in an sich bekannter Weise hydraulisch arbeitende Vorrichtungen zum Ausgleich des Ventilspiels eingebaut sind, ist dafür zu sorgen, daß der Auspuffgegendruck so begrenzt ist, daß die Kraft, mit der die gestauten Abgase das Auslaßventil während des Bremsens zu öffnen versuchen, geringer ist als die Schließkraft der Auslaßventilfeder, vermindert um die Spreizkraft der hydraulisch arbeitenden Ventilspielausgleichvorrichtungen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
In der Abbildung sind die Auspuffleitung mit 1 und die zum Drosseln der Abgase in diese Leitung eingebaute symmetrische Klappe mit 2 bezeichnet. Betätigt wird die Klappet über einen Hebel 3 und eine Stange 4 durch einen Doppelkolben 5, der in Öffnungsrichtung der Klappe 2 durch eine Feder 6 belastet ist und beim Bremsen in Schließrichtung der Klappe 2 von Druckluft beaufschlagt wird. Der federseitige Arbeitsraum des Gehäuses 7, in dem der Kolben 5 geführt ist, steht mit dem zwischen der Drosselklappe 2 und der nicht gezeichneten Maschine liegenden Abschnitt der Auspuffleitung 1 durch ein Rohr 8 in ungedrosselter Verbindung. Beim Bremsen wirken auf den Kolben 5 sonach in Schließrichtung die Bremsluft und in Öffnungsrichtung die Feder 6 sowie der sich vor der Drosselklappe 2 aufbauende Staudruck der Abgase ein. Für einen bestimmten Bremsdruck sind die Beaufschlagungsflächen des Kolbens 5 und die Feder 6 so bemessen, daß über den ganzen Drehzahlbereich der Maschine während des Bremsens die Drosselklappe 2 eine solche Stellung einnimmt, daß der Staudruck der Abgase unterhalb desjenigen Druckes bleibt, bei dem sich die Auslaßventile entgegen der Schließkraft ihrer Federn öffnen würden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Ventilgesteuerte Viertaktbrennkraftmaschine mit einerAuspuffbremse zur Erhöhung der Bremswirkung der Maschine, insbesondere im Fahrzeugbetrieb, sowie mit einer Einrichtung zur Begrenzung des nach dem Einschalten der Auspuffbremse zwischen dieser und der Maschine in der Auspuffleitung sich einstellenden Staudruckes dergestalt, daß die Kraft, mit der die gestauten Auspuffgase beim Bremsen das Auslaßventil zu öffnen versuchen, um einen kleinen Betrag geringer ist als die Schließkraft der Auslaßventilfeder, dadurch gekennzeichnet, daß eine beim Bremsen den Abgasstrom in der Auspuffleitung drosselnde symmetrische Klappe (2), wie an sich bekannt, durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben (5) entgegen der Kraft einer -Feder (6) betätigt wird, daß ferner dieser Kolben gleichsinnig mit der ihn belastenden Feder (6) noch von den sich beim Bremsen in der Auspuffleitung vor der Drosselklappe (2) stauenden Abgasen beaufschlagt ist und daß die Abmessungen des Kolbens und -essen Belastungsfeder so gewählt sind, daß die Verstellkraft und die durch die Federspannung und den Druck der gestauten Abgase insgesamt erzeugte Gegenkraft bei einem Abgasstaudruck gleich sind, der etwas niedriger als der Druck ist, der das Auslaßventil öffnen würde. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1032 599; österreichische Patentschrift Nr. 189442; schweizerische Patentschrift Nr. 322 761.