Motorbremse Funktion

Allgemeines

Bei der verwendeten Motorbremse handelt es sich um ein so genanntes Dekompressions-Bremssystem.

Die Bremswirkung wird hierbei nach folgendem Prinzip erzeugt:

Kurz nach Beginn des Kompressionstakts, wenn sich der Kolben aufwärts in Richtung oberer Totpunkt (OT) bewegt, wird am jeweiligen Zylinder kurzzeitig eines der beiden Auslassventile geöffnet. Dadurch strömt aufgrund des Staudrucks Abgas aus dem Abgaskrümmer zurück in den Zylinder. Die Folge davon ist, dass der Kompressionsdruck erhöht wird, und dass der im Kompressionstakt befindliche aufwärtsgehende Kolben abgebremst wird.

Kurz vor Ende des Kompressionstakts wird das Auslassventil erneut für kurze Zeit geöffnet. Nun wird ein Teil des Kompressionsdrucks abgebaut. Dadurch wird der Kolben im darauf folgenden Arbeitstakt weniger stark in Richtung des unteren Totpunkts (UT) beschleunigt.

Betriebsbedingungen

Die Motorbremse kann unter folgenden Bedingungen aktiviert werden:

 Fahrzeug im Schubbetrieb, d. h. Fahr-, und Kupplungspedal sind nicht betätigt

 Motordrehzahl > 1000/min

 Antiblockiersystem (ABS) nicht im Regelbetrieb

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W14.15-1136-71

Die Bremsnocken (6) besitzen zwei Erhebungen, mit denen die Bremskipphebel (3) betätigt, und dadurch die Auslassventile (7) geöffnet werden können.

 Erhebung 1 (17) öffnet für kurze Zeit das Auslassventil (7) kurz vor Beginn des Kompressionstakts.

 Erhebung 2 (18) öffnet für kurze Zeit das Auslassventil (7) kurz vor Ende des Kompressionstakts.

W14.15-1140-81

G14.15-3122-79

Im Fahrbetrieb, wenn die Motorbremse nicht aktiviert wird, werden das Magnetventil Motorbremse, Stufe 1 (Y624) und das Magnetventil Motorbremse, Stufe 2 (Y625) nicht angesteuert.

Somit kann kein Öldruck aus dem Ölkreislauf über die Ölkanäle der Auslasskipphebelachse (10) zu den Auslasskipphebeln mit Hydroelement (2) gelangen. Durch den nicht vorhandenen Öldruck werden die darin enthaltenen Kolben (8) durch die Feder (9) an ihren unteren Anschlag gedrückt.

Der jeweilige Bremskipphebel (3) wälzt sich zwar auf dem entsprechenden Bremsnocken (6) ab, läuft aber durch die fehlende kraftschlüssige Verbindung zum Kolben (8) ins Leere.

Beide Auslassventile (7) werden somit normal entsprechend den Takten des Arbeitsspiels geöffnet oder geschlossen.

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In Bremsstufe I wird die Bremsleistung durch die Zylinder 1 bis 3 erbracht.

Sobald der Fahrer über den Motorbremsschalter die Bremsstufe 1 aktiviert, steuert das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) das Magnetventil Motorbremse, Stufe 1 (Y624) an.

Nun wird Öl aus dem Ölkreislauf über den Ölkanal Zylinder 1 bis 3 (14) der Auslasskipphebelachse (10) in die Auslasskipphebel mit Hydroelement (2) der Zylinder 1 bis 3 gedrückt.

In den Auslasskipphebeln mit Hydroelement (2) wird zunächst das Rückschlagventil (16) in Strömungsrichtung durchflossen und so der Raum unter dem Kolben (8) befüllt. Wenn kein Spalt mehr zwischen Kolben (8) und Bremskipphebel (3) besteht, wird durch den sich nun einstellenden Gegendruck das Rückschlagventil (16) geschlossen.

Hiermit wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bremskipphebel (3) und dem Kolben (8) hergestellt. So wird nun durch die Abwärtsbewegung des jeweiligen Bremskipphebels (3) das entsprechende Auslassventil (7) geöffnet.

Wird die Bremsstufe I deaktiviert, wird das Magnetventil, Stufe 1 (Y624) nicht mehr angesteuert. Der anliegende Öldruck in den Auslasskipphebeln mit Hydroelement (2) und der Auslasskipphebelachse (10) baut sich ab.

Die Kolben (8) werden durch Federkraft wieder an ihren unteren Anschlag gedrückt. Durch den nun fehlenden Kraftschluss zwischen Bremskipphebel (3) und Auslasskipphebel mit Hydroelement (2) wird die Abwärtsbewegung des Bremskipphebels (3) nicht mehr auf das Auslassventil (7) übertragen.

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In Bremsstufe II wird die Bremsleistung durch alle Zylinder erbracht.

Sobald der Fahrer über den Motorbremsschalter die Bremsstufe 2 aktiviert, steuert das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) nicht nur das Magnetventil Motorbremse, Stufe 1 (Y624), sondern auch das Magnetventil Motorbremse, Stufe 2 (Y625) an.

Nun wird Öl aus dem Ölkreislauf über den Ölkanal Zylinder 1 bis 3 (14) und Ölkanal Zylinder 4 bis 6 (15) der Auslasskipphebelachse (10) in sämtliche Auslasskipphebel mit Hydroelement (2) gedrückt.

In den Auslasskipphebeln mit Hydroelement (2) wird zunächst das Rückschlagventil (16) in Strömungsrichtung durchflossen und so der Raum unter dem Kolben (8) befüllt. Wenn kein Spalt mehr zwischen Kolben (8) und Bremskipphebel (3) besteht, wird durch den sich nun einstellenden Gegendruck das Rückschlagventil (16) geschlossen.

Hiermit wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bremskipphebel (3) und dem Kolben (8) hergestellt. So wird nun durch die Abwärtsbewegung des jeweiligen Bremskipphebels (3) das entsprechende Auslassventil geöffnet.

Wird die Bremsstufe 2 deaktiviert, werden das Magnetventil Motorbremse, Stufe 1 (Y624) und das Magnetventil Motorbremse, Stufe 2 (Y625) nicht mehr angesteuert. Der anliegende Öldruck in den Auslasskipphebeln mit Hydroelement (2) und der Auslasskipphebelachse (10) baut sich ab.

Die Kolben (8) werden durch Federkraft wieder an ihren unteren Anschlag gedrückt. Durch den nun fehlenden Kraftschluss zwischen Bremskipphebel (3) und Auslasskipphebel mit Hydroelement (2) wird die Abwärtsbewegung des Bremskipphebels (3) nicht mehr auf das Auslassventil (7) übertragen.

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In der Bremsstufe III wird die Bremsleistung durch alle Zylinder und durch zusätzliche Erhöhung des Zylinderinnendrucks erreicht.

Sobald der Fahrer über den Motorbremsschalter die Bremsstufe III aktiviert, werden zunächst dieselben Vorgänge wie bei Bremsstufe II ausgelöst. Zusätzlich zu der nun voll zugeschalteten Dekompressionsbremse werden aber noch das Wastegateventil am Abgasturbolader (17) sowie der Abgasrückführsteller (Y621) angesteuert.

Dadurch wird erreicht, dass der Innendruck im Zylinder während des Kompressionstakts erhöht wird, was in einem höheren Bremsmoment resultiert.

Als Regelgrößen verwendet das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) den Ladedruck und die Abgasturboladerdrehzahl.

Zusätzliche Funktionen der Motorbremse

Unterstützung bei Schaltvorgängen

Die Motorbremse wird ohne Zutun des Fahrers bei sämtlichen normalen Schaltvorgängen automatisch aktiviert. Durch das Aktivieren der Motorbremse sinkt die Motordrehzahl zwischen den einzelnen Schaltvorgängen deutlich, wodurch eine schnellere Synchronisation realisiert wird, was wiederum in einer schnelleren Fahrzeugbeschleunigung mündet.

Als Regelgrößen verwendet das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4):

 Öltemperatur

 Differenzdrehzahl

 Ladedruck

In Abhängigkeit davon werden die Bremsstufen I bis III aktiviert.

Unterstützung beim Abstellen des Motors

Wenn die Zündung ausgeschaltet wird, und die eingespritzte Kraftstoffmenge = 0 ist, wird die Motorbremse automatisch ohne Zutun des Fahrers aktiviert. Durch das Öffnen der Auslassventile wird die Kompression stark vermindert, sodass der Motor "austrudeln" kann, und nicht durch die Kompression zwischen zwei Zünd-OTs hin- und herpendelt.

Diese Funktion ist nur bei Öltemperaturen unterhalb von ca. 70 °C wirksam. Bei warmem Motor kann es daher vorkommen, dass der Motor beim Abstellen spürbar "rüttelt".

Leistungsmerkmale Standard- und Hochleistungssystem

Die Motorbremse wird in zwei verschiedenen Leistungsklassen angeboten. Hardwareseitig unterscheiden sich beide Systeme nicht.

Die Unterschiede sind softwareseitig - so verfügen die beiden Systeme über einen unterschiedlichen codegesteuerten Datensatz.

Motorbremse, Standardsystem

 100 kW bei 1300/min

 300 kW bei 2300/min

Motorbremse, Hochleistungssystem

 150 kW bei 1300/min

 400 kW bei 2300/min

Das Hochleistungssystem funktioniert nach demselben mechanischen/thermodynamischen Prinzip wie das Standardsystem. Im Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) sind jedoch Parameter enthalten, die dafür sorgen, dass in allen Motorbremsstufen über die Ansteuerung des Wastegates am Abgasturbolader der Innendruck in allen Zylindern erhöht wird.

Bei Bedarf wird zusätzlich auch noch der Abgasrückführsteller (Y621) angesteuert, wodurch der Füllungsgrad der Zylinder nochmals erhöht wird. Die Folge hiervon ist: Der Kolben muss mehr Arbeit verrichten, um die Luft zu komprimieren - das Bremsmoment erhöht sich.