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Als Notorbremse für Kraftfahrzeuge wirksamer Viertaktmotor. Den Gegenstand
vorliegender Erfindung bildet ein als Motorbremse für Kraftfahrzeuge wirksamer Viertaktmotor,
bei welchem durch L ängsverschieben der Nockenwelle die Einlaßcentile dauernd geschlossen
und die Auslaß-\-entile mittels besonderer Hilfsnocken so gesteuert werden, daß
sie beim ersten und dritten "Pakte geöffnet werden und Luft einlassen, die leint
zweiten und vierten Takte verdichtet wird. Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes
gegenüber bekannter Einrichtungen dieser Art besteht darin, daß zur Ermöglichung
der f_ängs.verschiebung der Hauptnockenwelle eine Hilfsnockenwelle oberhalb des
Zvlinders vorgesehen ist, bei deren Drehung zunächst unter i üinen der Ventile die
zwischen Hauptnocken-«-elle und die Ventile eingeschalteten Stößel angehoben werden.
Beim Weiterdrehen der Hilfsnockenwelle wird das Längsverschieben Bier Hauptnockenwelle
bewirkt, u:id sodann «-ird für einen Zv_ linder nach dem anderen ,las Auslaßventil
von der Hilfsnockenwelle freigegeben und dein Einflusse der auf der Hauptnockenwelle
neben den für die 11 otGrsteuerung vorgesehenen besonderen Bremsnocken unterworfen.
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Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist in einer beispielsweisen
Ausführungsform in beiliegender Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i einen
teilweisen Schnitt und eine seilweise Ansicht durch einen Vierzylindermotor, der
als Kompressor arbeiten kann, Abb. 2 und 3 die Vorrichtung, «-elche die Nockenwelle
verschiebt, Abb. d. einen Querschnitt durch den Motor, -IM. 5 und 6 die Nockenanardnung,
Abb. ; und 8 die Anordnung eines Malteserkreuzes zum Antriebe der verschiedenen
Wellen, Abb. 9 und io Wellen, Hebel und Nockenanordnung zur Verschiebung der Nockenwelle,
Abb. i i bis 13 einen hydraulischen Antrieb zur Verschiebung der oberhalb
gelegenen Nockenwelle, Abb. 1d. einen Hilfsantrieb zur Verschiebung der oberhalb
gelegenen Nockenwelle, Nach Abb. i ist oberhalb der Zvlinder die Nockenwelle i in
den Lagern i o und i r angebracht. Diese Nockenwelle trägt den Ansatz i 4., der
.durch eine gelenkige, nicht gezeichnete 1.#,-upplu;ng mit einem Steuerrade am Führersitze
verbunden ist, so daß diese Welle i vom Führersitze aus bewegt «-erden kann. Auf
dieser Nockenwelle i sind nun die Nocken 2, 3, -h 5, 6, 71 8 und 9 angebracht.
Diese Nocken sind derartig ausgeführt, daß sie auf die Schraube .45, welche an den
die Ventile bewegenden Hebel 4.1. angebracht sind, bei der Drehung der Nockenwelle
aufdrücken. Während nun die Nocken 2, d., 7, 9 auf diejenigen Hebel aufdrücken,
welche die Auslaßventiie4.8 bewegen, dienen die Nocken 3, 5, 6, 8 für die Einlaßventile.
Während nun die Nocken für die Einlaßventile und der Nocken :2 die Erhöhung 40 tragen,
ist die Erhöhung bei N ocken d. so ausgebildet, @daß sie 4.o und .l. i zusammen
umfaßt. Der Nocken sieht also so aus, wie ihn Abb. 5 wiedergibt. Die Erhöhung des
\ ockens 7 umfaßt die Erhöhungen 40, .4i, a.2, während die Erhöhung des Sockens
9 alle Frhöhungen 40, 44 42, .43 ausmacht. Die Erhöhung des Nockens 9 zeigt also
eine Form, wie sie die äußeren Linien der auf Nockenwelle
i in
Abb. .4 angegebenen sämtlichen Erhöhungen anzeigen. Die Erhöhung reicht also von
Kante 85 bis 86. Auf der Nockenwelle i isst nun noch das Kegelrad 12 angebracht,
das in Eingriff steht mit Kegelrad 13. Letzteres ist auf der Welle 16 befestigt,
die in den Lagern 15 und 17 .gelagert ist. Die Welle 16 trägt,den Nocken 6o, welcher
den bei 57 drehbar gelagerten Hebel i9 bewegt. Der letztere trägt :die Rolle 59,
gegen welche der Nocken 6o stößt. An das eine Ende des Hebels i9 ist die Zugfeder
58 angehängt, welche :den Hebel i 9 immer gegen die Welle 16 oder Nocken 6o zieht.
Das andere Ende des Hebels i9 ist mit .den Gleitbacken 55, 56 versehen, die in die
Muffe 18, welche an der Nockenwelle 52 befe.stigt ist, eingreifen. Die Muffe 18
selbst ist mit den beiden Rändern 53, 5.1. ausgerüstet, gegen welche sich die Gleitbacken
55, 56 legen. Die Nockenwelle 52 bewegt die Einlaß- und Auslaßventile des Motors
und wird mittels des Zahnrades 35 von der Kurbelwelle aus angetrieben. Die Nockenwelle
52 trägt die Nocken 23, 25, 26, 28, 29, 30, 32, 33 und -die Hilfsnocken 2.a., 27,
31, 3d., welche dazu dienen, den Motor als Kompressor laufen zu lassen. Während
die Nocken 23, 26, 30, 33 die Auslaßventile bewegen, öffnen die Nocken 25, 28, 29,
32 die Einlaßventile. Zu diesem Zwecke ist ein Stößel 51 finit einem Kugelgelenk
50 vorgesehen, der die Rolle 61 trägt. Der Nocken auf der Nockenwelle stößt gegen
diese Rolle. Von dein Kugelgelenk 50 führt eine Stange 49 nach dem Kugelgelenk
47, das in Hebel 44 angebracht ist. Die Nockenwelle 52 ist nun in dem Lager 87 und
dem Zahnrade 35 gelagert das in den Lagern 38, 39 geführt ist. Während das Zahnrad
35 zwischen den Lagern 38, 39 gegen seitliche Verschiebung gesichert ist, :sind
im Zahnrade selbst Nuten angebracht, durch welche die auf der -Nockenwelle 5.2 angebrachten
Keile 36, 37 hindurchgeschoben werden können, so daß die Nockenwelle in achsialer
Richtung verschoben werden kann. Zum Festlegen der Nockenwelle in ihren beiden äußersten
Lagen sind -die Nuten 2o, 21 in die Nockenwelle eingedreht. In diese Nuten greift
jeweilig in bekannter Weise eine durch Federn belastete Kugel 22, welche die Nockenwelle
in ihrer bestimmten Lage sichert. Die Hilfsnocken 2d., 27, 31, 3.1 sind so angeordnet,
daß sie bei einer Verschiebung der Nockenwelle nach links an die Stelle zu stehen
kommen, wie in der in Abb. i :dargestellten Lage die Nocken 23, 26, 30, 33 stehen.
Diese Hilfsnocken bewegen also nach einer Verschiebung der Nockenwelle nach links
die Auslaßventile, während die eigentlichen Auslaß-und Einlaßnocken außer Wirkung
treten. Sämtliche Nocken tragen eine Abflachung 88, die dazu dient, daß .der Nocken
unter die Rolle 61 des Stößels 51 treten kann, sofern durch Bruch irgendeines Teiles
der Stößel _5i bei Verschiebung der Nockenwelle nicht hochgehoben werden sollte.
Auf das Hochheben .der Stößel bei Verschiebung der Nockenwelle wird noch später
zurückgekommen. Während nun auf die .Nockenwelle i .die einzelnen Nocken mit ihren
Erhöhungen aufgesteckt werden, sind auf Welle 52 die Nocken als Erhöhungen aufgeschmiedet.
Die Hilfsnocken nehmen nun eine Stellung in bezug auf Einlaßnocken 82 ein, wie sie
in Abb. 6 durch 83, 8.1 gezeichnet ist. Jeder Hilfsnocken 84 ist im großen ganzen
in einer Flucht mit dein Einlaßnocken, bloß daß ersterer ein wenig breiter ist,
d. h. also einen größeren Winkel umfaßt. Gegenüber liegt dann der andere Hilfsnocken
83. Während also der -,#,uslaßnocken 82 z. B. den Nocken 23 in Abb. i darstellt,
stellen die Nocken 83, 84 die finit 2.1 hezeichneten Nocken dar. Während 23 das
Auslaßv e.itil des Motors bewegt, öffnet Nocken 24 das Auslaßventil des Kompressors.,
sobald 24. an Stelle von 23 gerückt wird.
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Die Wirkungsweise vorliegender Motorbremse ist nun folgende: Sobald
die Nockenwelle i mit ihren Nocken die in Abb. 4 und die Nockenwelle 52 die in Abb.
i dargestellte Lage einnehmen, arbeitet #ler Motor als Antriebsmotor für das Fahrzeug;.
Soll nun bei einer Talfahrt der Motor als Kompressor arbeiten, so wird vom Führersitz
aus die Nockenwelle i so gedreht, daß die Erhöhung ,4o sämtlicher Nocken alle Ventile
aufdrückt, wobei sämtliche Stößel unter Vermittlung von Hebel .14 und Stangen .a.9
hochgehoben werden. Die Stößel sind nun so hoch gehoben, daß die Nockenwelle mit
ihren Nocken bei einer Verschiebung nach links gegen keine Rolle 61 stoßen kann.
Sobald nun die Erhöhung 4o sämtliche Stößel gehoben hat, ist unter Vermittlung des
12, 13 der Nocken 6o nach Abb. 3 soweit gedreht worden, daß er die Rolle 59 des
Hebels i 9 anhebt, wobei die Nockenwelle 52 nach links verschoben wird. Hierbei
legt sich Kugel 22 in die Nut 2i. Während nun sämtliche Einlaßnocken 25, 28, 29,
32 ihr Einlaßventil nicht mehr öffnen können, bewegen jetzt die Hilfsnocken 2.1,
2;, 31, 34. die Auslaßventile. Wichtig ist, daß die Einlaßventile, während der Motor
als Kompressor arbeitet, geschlossen bleiben, uni kein Gas anzusaugen, was sonst
für die Fahrer infolge unangenehmen Geruches außerordentlich belästigend ist. Jeder
Zylinder arLeitet nun als Kompressor in folgender Weise: Beim Niedergehen des Kolbens
saugt mit Hilfe von Nocken 8.1 der Kalben durch das Auslaßventil Luft an, die beim
Hochgehen de; Kolbens komprimiert wird. Kurz vor dein
oberen Totpunkte
wird Glas Auslaßventil mittels Nockens 83 geöffnet, und dasselbe entläßt aus dem
Zylinder den Druck. Beim Niedergehen des Kolbens saugt finit Hilfe des Nockens 83
der Kolben Luft an, die dann wieder beim Hochgehen .komprimiert wird. Während einer
Umdrehung saugt und komprimiert der Kolben die Luft in jedem Zylinder einmal. Die
Regelung der Bremsleistung -eschielit von der Nockenwelle i aus, und zwar in folgender
Weise: Ist die Nockenwelle i nach AUb.4 um ungefähr 135° gedreht worden, so ist
das Verschieben der Nockenwelle 52 beendet, und durch weiteres Drehen der Nockenwelle
werden zunächst die Einlaß- und Auslaßv entile 92, 89 freigegeben und von der Erhöhung
.Io entlastet. Diese Ventile können nun von der Nockenwelle 52 aus bewegt «erden,
und der Zylinder, dem die Ventile angehören, kann als Kompressor arbeiten. Genügt
nun die Wirkung dieses einen Zylinders als Kompressor nicht, so wird die Nockenwelle
i weitergedreht, und die Ventile 9o, 9i werde z von ihrer Erhöhung .Io, :Il entlastet,
so daß jetzt der Hilfsnocken 27 mit seinen beiden Erhöhungen in Wirkung treten kann,
um den Zylinder finit den Ventilen 9o, 9i als Kompressor arbeiten zti lassen, wobei
Ventil 9i außer Wirkung ist. Im gleichen Sinne folgen die anderen beiden Zylinder,
sofern eine derartige entsprechende Bremswirkung verlangt wird.
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Eine ändere Anordnung, die dein deichen Zwecke -dient, ist in den
Abb. 7 bis to dargestellt. Während hier die Nockenwellen i find 52 in ihrer Gesamtanordnung
beibehalten werden, ist bloß die Einrichtung für die C'bertragung der Bewegring
von Nockenwelle i auf Nockenwelle j2 anders ausgeführt als hei der vorher l:eschriebenen
Bauart. Die Nockenwelle ist hier an Stelle von i finit 71 bezeichnet. .1uf diese
Welle ist rlie finit einem Schaltzahn 64 versehene Scheibe 62 eines Malteserkretizes
befestigt. Auf einer Welle 72, auf der das Kegelrad ; 3 befestigt ist, ist das Sperrsegment
63 angebracht. Das Kegelrad 73 greift nun in ein anderes Kegelrad 74, das die in
den Lagern 80. 79 gelagerte Welle 78 bewegt. 'Mit dieser Welle fest verbunden ist
der Hebel 77, der bei 78 seinen Drehpunkt hat. Dieser Hebel 77
verschiebt
die Nockenwelle 81 - in gleicher Weise wie Hebel i9 in Abb. 3. Hebel 75 entspricht
Hebel .1.1. nach Abb. 4 und Stange 7 6 der Stange :I9 in derselben Almildung.
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Die Wirkungsweise vorliegender Bauart ist nun folgende: In der Anfangsstellung
steht der Schaltzahn 64. bei Punkt 93 und die Nocken 67, 68, 69, 70 stehen
in der in Abb. 8 gezeichneten Stellung. Bei einer Drehung der Nockenwelle ;1 in
Pfeilrichtung werden zunachbt sämtliche Stößel 94. hochgehoben in derselben Weise
wie bereits vorher beschrieben. Wird nun so weit gedreht, daß der Schaltzahn 65
das Sper rsegment 63 in die Lage nach Abb. 8 bringt, so wird hierbei durch den Hebel
7 7 die Nockenwelle 81 verschoben.
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Während nun das Sperrsegment 63 durch ,lie Scheibe 62 in Stellung
gehalten wird, kann sich die Scheibe 62 mit Nockenwelle 71 ungehindert drehen, wobei
sie in der bereits vorher beschriebenen `''eise jeden einzelnen Zylinder nacheinander
als Kompressor arbeiten lassen kan#_,.
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Um nun alle Ventile mittels der oberhalbdes Zylinders angeordneten
Nockenwelle i niederzudrücken, ist eine größere Kraft nötig. Um dem Führer des Kraftfahrzeuges
das Einschalten der Motorbremse zu erleichtern, ist eine Anordnung nach Abb. 11
bis 13 vorgesehen. Eine Ölpumpe 112 wird von der Nockenwelle des Motors aus mittels
der Getrieberäder i i4 und l 13 fortwährend angetrieben. Die Druckleitung 115 der
Ölpumpe geht nach dem Zylinder 126, in welchem ein Kolben io6 angeordnet ist. An
dem Kolben ist die Kolbenstange 105 angebracht, die mit dein Hebel
103 verbunden ist. Letzterer ist mit einem Zahnrade ioi in Verbindung, das
in das Zahnrad ioa eingreift. Letzteres ist mit der oberhalb des Zylinders angeordneten
Nockenwelle ioo verbunden. Eine Feder io4 sucht den Hebel io3 und Kolben io6 in
der tiefsten Stellung zu halten. Hierbei legt sich der Hebel auf einen Anschlag
127. Im Zylinder 126 ist nun ein Schieber 107 mit Schlitz 1 16 vorgesehen.
Entsprechend diesem Schlitz sind iin Zylinder eine Reihe übereinanderliegender Schlitze
108, 128 angeordnet. Während die Schlitze 128 mit dem geschlossenen Raume, der durch
den Kolben io6 beherrscht wird, verbunden sind, münden die Schlitze io8 in eine
Öffnung io9, die durch Rohr i io mit Gefäß i i und Ansaugeleitung (ler Ölpumpe verbunden
ist.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende Die Übersetzung
der Zahnräder io2 und ioi ist so gewählt, daß der Hebel 103 bei seiner Bewegung
aus der tiefsten in .die höchste Lage (las Zahnrad i o2 soweit dreht, daß die Motorbremse
voll arbeitet. In der in Abb. i i gezeichneten Stellung des Kol'-ens arbeitet der
Motor, während in der Stellung nach Abb. 13 die 1lotorbremse arbeitet. In Abb. i
i arbeitet die Pumpe leer, indem sie das Öl aus der Saugleitung ansaugt und .durch
die Druckleitung nach Zylinder 'durch Schieberschlitz i i6 in die Öffnung iog befördert.
Voa hier aus geht das 01 wieder zurück nach Gefäß i i i. und nach Ansaugleitung
129. Soll nun die Motorbremse voll arbeiten, so wird der
Schieber
107 in die Stellung nach Abb. 12 gebracht. Da das (51 in der Druckleitung
I 15
keinen Ausweg findet, so drückt es den Kolben io6 hoch und bringt ihn
in die Stellung nach Alb. 13. Sobald der Kolben in diese Stellung gelangt ist, findet
das Öl durch Schlitz io6 in die Öffnung iog seinen Ausweg. Von da an kann es wieder
in die Ansaugeleitung eintreten. Die Einstellung des Schiebers i o7 auf die .dazwischenliegenden
Schlitze ermöglicht ein Arbeiten von ein oder mehreren Zylindern als Kompressoren.
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In Abb. 13 ist noch eine Vorrichtung dargestellt, welche ein Einstellen
der oberhalb des Zylinders angeordneten Nockenwelle 123 mittels Hand und Fußes ermöglicht.
Zu diesem Zwecke ist an der Nockenwelle 123 ein Kettenrad 121 und eine Handkurbel
122 angebracht. Von ,dem Kettenrade 121 führt eine Kette i2o nach einem ,schwingbar
gelagerten Kettenrade i i9, das in einem Winkelhebel 131, der bei 124 drehbar gelagert
und mit einem Fußtritte ausgerüstet ist, angebracht ist. Mit dein Kettenrade i 1g
ist eine Reibungsrolle i 18 fest verbunden. Die Reibungsrolle ist in der Nähe des
Schwungrades 117 gelagert.
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Soll nun der Motor als Kompressor arbeiten, so wird auf den Fußtritt
125 mit dem Fuße gedrückt, wodurch die Reihungsrolle i 18 gegen das Schwungrad gedrückt
wird. Hierdurch dreht sich die Reibungsrolle und Kettenrad i ig, das das Kettenrad
121 so lange antreibt, bis der Fuß denTritt 125 losläßt und die Reibung zwischen
Schwungrad und Reibungsrolle 118 aufhört. Hierdurch wird erreicht, daß die Nockenwelle
die schwierigste Arbeit, nämlich das Öffnen der unter starkem Federdruck stehenden
Ventile, durch das Schwungrad besorgen läßt. Das weitere Einistellen kann der Führer
dann leicht an der Handkurbel 122 mit der Hand besorgen.
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Der zugrunde liegende Gedanke kann noch in anderer Weise ausgeführt
werden, und es sollen die angeführten Bauarten bloß als Beispiele dienen. Selbstverständlich
kann auch ein :Motor mit weniger oder mehr Zylindern in Anwendung kommen. Auch kann
die Anordnung so getroffen werden, daß zuerst zwei Zylinder als Kompressor arbeiten
und dann die nächsten zwei. Ebenso kann aber auch ein Zylinder vollkommen als Kompressor
arbeiten, während der nächstfolgende bloß etwas bremst, indem das Auslaßventil noch
nicht ganz schließt. Erst beim weiteren Verschie`--en der Nockenwelle .schließt
das Auslaßventil ganz.