Motorbremse mit einem im Zylinderkopf der Bernnkraftmaschine angeordneten Drosselventil

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Motorbremse mit einem im Zy­linderkopf eingebauten Drosselventil zur Steuerung einer mit dem Auslaßkanal verbundenen Ventilöffnung, welche im Zylinderkopfboden in einer Ausnehmung versetzt zur brenn­raumseitigen Oberfläche angeordnet ist. Zur Verbesserung der Umströmung des geöffneten Drosselventils ist die Ausnehmung mit einer in Richtung der brennraumseitigen Oberfläche des Zylinderkopfbodens verlaufenden Erweiterung versehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse mit einem im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten Dros­selventil gemäß den weiteren im Oberbegriff des Patentan­spruches 1 angegebenen Merkmalen.

[0002] Eine Motorbremse mit einem Drosselventil der vorstehend genannten Art ist aus der DE-OS 34 28 626 bekannt. Das im Zylinderkopf hängend eingebaute Drosselventil ist ein Tellerventil, welches eine Ventilöffnung im Zylinderkopf­boden steuert, über die beim Motorbremsbetrieb im Zylinder verdichtetes Gas in einen Auslaßkanal verdrängt wird. Ge­steuert wird das Drosselventil von einem mit Drucköl- oder Druckluft beaufschlagten Steuerkolben, der in einer Steu­erbohrung des Zylinderkopfes geführt ist und auf dem Ven­tilschaft aufliegt. Um eine Berührung zwischen dem in Richtung Zylinder öffnenden Ventil und dem Kolben zu ver­meiden, ist die Ventilöffnung mit dem Ventilsitz in einer Ausnehmung des Zylinderkopfbodens gegenüber der Bodenflä­che versetzt angeordnet.

[0003] Aus Gründen des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemission ist die Ausnehmung klein gehalten. Zwischen Ventilteller und Ausnehmung ergibt sich somit ein relativ enger Ring­spalt, durch den das Gas bei geöffnetem Ventil verdrängt werden muß. Dies führt zu starken Strömungsumlenkungen bzw. Strömungseinschnürungen im Bereich des Ventiltellers, durch die derart hohe Gaskräfte am Ventil entstehen kön­nen, daß insbesondere im OT-Bereich die Öffnungskraft überwunden und das Ventil schlagartig in Schließstellung bewegt wird. Diese Vorgänge beeinträchtigen die Motor­bremsleistung und führen zu einer unerwünscht hohen me­chanischen Beanspruchung der beteiligten Bauelemente.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Motorbremse derart weiterzubilden, daß eine verbesserte Umströmung des Drosselventil-Tellers in ge­öffneter Ventilstellung erreicht wird.

[0005] Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmung mit einer zur brennraumseitigen Oberfläche des Zylinderkopfbodens gerichteten Erweiterung versehen ist.

[0006] Durch die erfindungsgemäße Erweiterung der Ausnehmung wird bei geöffnetem Ventil im Bereich des Ventiltellers ein verbreiteter Umströmungsspalt erzielt, durch den die Ein­schnürung des verdichteten Gases vor dem Drosselventil vermindert und eine allmähliche, mit Abstand vom Ventil­teller einsetzende Umlenkung der Gasströmung bewirkt wird. Insgesamt wird hierdurch die auf den Ventilteller einwirkende dynamische Gaskraft so weit verringert, daß selbst mit einem relativ kleinen Steuerkolben die Öff­nungsstellung des Drosselventils im gesamten Motorbrems­betrieb sicher aufrechterhalten werden kann.

[0007] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß Anspruch 2 vorgesehen, daß die Erweiterung nur einen Teil der Tiefe der Ausnehmung umfaßt.

[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung reicht es - ab­hängig von der Lage des Drosselventils im Brennraum - zur Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile aus, wenn gemäß Anspruch 3 die Erweiterung nur an einem Teil des Umfangs der Ausnehmung vorgesehen ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Drosselventil an der Peripherie des Brennraumes angeordnet ist. Bei einer solchen Einbaulage genügt es, wenn die Erweiterung nur an dem der Brennraum­wand gegenüberliegenden Umfangsbereich der Ausnehmung an­geordnet ist.

[0009] Eine einfache Herstellung der Erweiterung ergibt sich da­durch, wenn gemäß Anspruch 4 die Ausnehmung durch Ansenken mittels eines Senklochbohrers aufgeweitet wird.

[0010] In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Zylinderkopf mit eingebautem Drossel­ventil im Schnitt,

Fig. 2 in einem Anschnitt die Ausnehmung am Zylin­derkopfboden mit auf einen Teil der Ausnehmungstiefe beschränkter Erweiterung,

Fig. 3 in einem Ausschnitt die Ausnehmung mit einer bis zum Grund reichenden Erweiterung.

[0011] In Fig. 1 ist mit 1 ein Zylinderkopf eines nicht weiter dargestellten Dieselmotors bezeichnet. Neben den üblichen Gaswechselventilen enthält der Zylinderkopf 1 ein als Tellerventil ausgebildetes Drosselventil 2. Das Drossel­ventil 2 ist Bestandteil einer Motorbremseinrichtung und steuert eine im Zylinderkopfboden 3 befindliche Ventil­öffnung 4. Betätigt wird das Drosselventil von einem Steuerkolben 5, der in einer Bohrung 6 des Zylinderkopfes 1 geführt ist und auf dem Ventilschaft 7 aufliegt. Mit Betätigen eines Motorbremsschalters wird der Steuerkolben 5 mit einem Druckmittel, z.B. Öl oder Druckluft beauf­schlagt und verschiebt das Drosselventil 2 in Öffnungs­stellung. Damit kann das zuvor vom Kolben im Zylinder verdichtete Gas durch die Ventilöffnung 4 gedrosselt in einen Auslaßkanal 8 des Motors verdrängt werden. Um zu vermeiden, daß das in Richtung des Zylinders öffnende Drosselventil mit dem Ventilteller 9 auf dem Kolben auf­schlagen kann, ist die Ventilöffnung 4 mit dem Ventilsitz 10 in einer Ausnehmung 11 des Zylinderkopfbodens 3 gegenüber dessen brennraumseitiger Oberfläche 12 versetzt angeordnet.

[0012] Erfindungsgemäß ist die Ausnehmung 11 mit einer zur Ober­fläche 12 gerichteten Erweiterung 13 versehen. Die Erwei­terung ergibt sich durch Abschrägen der die Ausnehmung 11 begrenzenden Wand, z.B. mittels eines Senklochbohrers.

[0013] Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt die Erweiterung 13 nur einen Teil der Tiefe der Ausnehmung 11. Die Ansenktiefe ist da­bei auf den Hub des Drosselventiles abgestimmt und hat ein solches Maß, daß bei geöffnetem Drosselventil der Ventil­teller im Bereich der Erweiterung 13 liegt.

[0014] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von denjenigen der Fig. 1 und 2 nur darin unter­scheidet, daß die Ausnehmung 11 mit einer Erweiterung 14 versehen ist, die sich über die gesamte Tiefe der Ausnehmung erstreckt: In allen Ausführungsbeispielen wird durch die Erweiterung 13 und 14 bei geöffnetem Drossel­ventil 2 neben einer geringfügigen Vergrößerung des Strö­mungsspaltes zwischen Ventilteller 9 und Ausnehmung 11 eine Verbesserung der Strömungsführung des verdichteten Gases aus dem Zylinder in die Ausnehmung 11 erzielt.

Ansprüche

1. Motorbremse mit einem im Zylinderkopf der Brennkraft­maschine angeordneten Drosselventil zur Steuerung einer mit dem Auslaßkanal verbundenen Ventilöffnung, die zusam­men mit einem Ventilsitz im Zylinderkopfboden gegenüber dessen brennraumseitiger Oberfläche versetzt am Grund ei­ner Ausnehmung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (11) mit einer zur brennraumseitigen Oberfläche (12) gerichteten Erweiterung (13, 14) versehen ist.

2. Motorbremse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erweiterung (13, 14) nur einen Teil der Tiefe der Ausnehmung (11) umfaßt.

3. Motorbremse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erweiterung (13, 14) nur an einem Teil des Umfanges der Ausnehmung (11) vorgesehen ist.

4. Motorbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erweiterung (13, 14) durch Ansenken der Ausnehmung (11) gebildet ist.

Zeichnung