AT408135B - Kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen, bei der Kraftstoff durch eine Einspritzpumpe über eine Einspritzleitung zu einem Einspritzventil gefördert wird. 



   Einspritzpumpen, die nockengesteuerte Pumpenkolben aufweisen und mit Einspritzleitungen, Düsenhaltern und Einspritzdüsen das Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, bilden, wurden bisher zur Kontrolle des hydraulischen Verhaltens nach dem Ende der Einspritzung ausnahmslos mit Druckventilen ausgerüstet, siehe zum Beispiel die Ein- spritzsysteme gemäss US 2,797,644 A und US 3,695,784 A Die besagten Druckventile sind in der Einspritzpumpe räumlich zwischen Pumpenhochdruckraum und Einspritzleitung in der entspre- chend ausgestalteten Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung angeordnet.

   Bekannt sind für solche Druckventile insbesondere folgende Bauarten: - Gleichraumventile; das sind dichte Ventile, die nach dem Ende der Förderung die Ableitung eines bestimmten Volumens an Kraftstoff aus der Einspritzleitung zulassen (siehe die 
US 3,695,784 A); - Gleichdruckventile; das sind dichte Ventile, die nach dem Ende der Förderung den in der 
Einspritzleitung eingeschlossenen Kraftstoff bis zu einem bestimmten Restdruck entlasten (siehe die US 2,797,644 A); - Rückströmdrosselventile; das sind undichte Ventile, bei denen nach dem Ende der Förde- rung Kraftstoff durch eine Drossel aus der Einspritzleitung entweichen kann bzw. auch um- gekehrt in die Einspritzleitung eingeleitet werden kann, wobei das Ventil in Forderrichtung öffnet und eine ungedrosselte Verbindung freigibt. 



   Ein Beispiel einer Einspritzpumpe nach dem Stand der Technik mit einem solchen Rückström- drosselventil ist zusammen mit einem zugehörigen Druckverlaufsdiagramm in Fig. 8 dargestellt. 



  Hierauf sei nachfolgend zum Verständnis der der Erfindung zugrunde liegenden Problematik Be- zug genommen. In solchen Einspritzsystemen wird der Einspritzvorgang von Druckwellen gesteu- ert, die im Leitungsweg zwischen Pumpendruckraum und Einspritzdüse hin und her laufen. Je nach Drehzahl, Förderdauer, Einspritzleitungslänge und Kraftstoffeigenschaften kann es dabei ent- weder zu einer völligen Trennung von vorlaufender Welle (die durch die Einspritzpumpe erzeugt wird) und rücklaufender Welle (die durch die Reflexion der vorlaufenden Druckwelle an der Ein- spritzdüse entsteht) oder zu einer Überlagerung der beiden Wellen kommen In jedem Fall ver- bleibt nach Ende der Förderung eine bedeutende Druckwelle in der Einspritzleitung.

   Diese muss abgebaut werden, denn andernfalls würde die Düsennadel des Einspritzventils ein zweites Mal öffnen, mit der Folge einer Nacheinspritzung und damit einhergehend sehr schlechten Abgas- und Verbrauchswerten. Die diesbezügliche Entlastung der Einspritzleitung kann beispielsweise durch ein bekanntes Druckventil der in Fig 8 dargestellten Art vorgenommen werden. Bei einem solchen undichten Rückströmdrosselventil muss der Durchmesser der Drossel D so gross gewählt werden, dass die Druckspitze (siehe Bereich a1 des Diagramms) der Reflexionswelle (Bereich a1 + a2 des Diagramms) hinreichend stark abbaubar ist. Dabei ist es jedoch in den meisten Lastbereichen nicht vermeidbar, dass aus der Einspritzleitung mehr Kraftstoff entlastet wird als in der Druckwelle ge- speichert ist.

   Dies bedeutet, das nach Abklingen der Druckwellen (Bereich b des Diagramms) die Einspritzleitung nur noch teilweise mit Kraftstoff gefüllt ist. Zur Sicherstellung von stabilen Ein- spritzungen muss aber die Einspritzleitung vor Beginn der nächsten Einspritzung mit Kraftstoff gefüllt sein. Da die hierfür zur Verfügung stehenden Drücke in der Regel vergleichsweise niedrig sind und in der Grössenordnung zwischen 1 bis 3 bar liegen, wird die Ventilnadel V des Druckven- tils nicht geöffnet, so dass die Rückfüllung der Einspritzleitung mit Kraftstoff nur sehr langsam über die Drossel D erfolgen und insbesondere im Volllastbereich ungenügend sein kann. 



   Im übrigen stellen Druckventile sowohl wegen ihrer komplizierten Herstellung und Montage innerhalb einer Einspritzpumpe einen ganz beträchtlichen Kostenfaktor dar. 



   Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten zu schaffen, mit denen unter Verzicht auf herkömmliche Druckventile trotzdem eine sichere Kraftstoffeinspritzung erzielbar ist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in der druckventillosen Einspritzpumpe - zum Druckabbau der nach Ende der pumpenseitigen Kraftstoffförderung in der Einspritzleitung auftretenden Druckwellen sowie zum an- schliessenden vollständigen Auffüllen der Einspritzleitung mit Kraftstoff für die nächste Einspritzung - eine kurbelwinkelabhängig durch die Bewegung des Pumpenkolbens steuerbare Drosselung des 
Kraftstoffflusses zwischen Pumpenhochdruckraum und anschliessender Einspritzleitung bzw. 

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  Pumpenniederdruckraum herbeigeführt wird, und zwar durch ein fest am Pumpenkolben angeord- netes, mit diesem mitbewegtes Drosselorgan, das zur temporären Bildung einer Drosselstelle mit einem speziell gestalteten bzw. angeordneten Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbereich zusam-   menwirkt.   



   Aufgrund der Erfindung kann in der Einspritzpumpe auf das Vorsehen herkömmlicher Druck- ventile vollständig verzichtet werden, was eine erhebliche Reduzierung der Herstellkosten der Ein- spritzpumpe bewirkt. 



   Die besagte erfindungsgemässe Drosselung kann je nach Art der Einspritzpumpe durch ver- schiedene Mittel erfolgen, die vergleichsweise einfach und wesentlich billiger als herkömmliche Druckventile realisierbar sind, wofür in den Unteransprüchen jeweils detaillierte Angaben gemacht sind. Die diesbezüglichen Einzelheiten sind anhand der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

   In der Zeichnung zeigen: 
Fig. 1 bis 4 jeweils schematisiert als Teil einer Einspritzpumpe einen Pumpenzylinder, Pum- pendruckraum, Pumpenkolben, eine zu letzterem koaxiale Pumpenhochdruck- raum-Ausgangsbohrung, die anschliessende Einspritzleitung und ein Einspritzven- til, in Verbindung mit je einer Ausführungsform von erfindungsgemässen Mitteln, 
Fig. 5 schematisiert eine weitere Ausführungsform von erfindungsgemässen Mitteln in einer Einspritzpumpe mit dezentraler Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung, 
Fig. 6 und 7 in verschiedenen Ansichten schematisiert eine weitere Ausführungsform von erfin- dungsgemässen Mitteln in einer Einspritzpumpe mit radialer Pumpenhochdruck- raum-Ausgangsbohrung, 
Fig. 8 den Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht. 



   In den Fig. 1 bis 7 sind des besseren Verständnisses wegen gleiche bzw. einander entspre- chende Teile des jeweils dargestellten Einspritzsystems mit gleichen Bezugszeichen angezogen, nämlich mit 1 ein Pumpenzylinder einer Einspritzpumpe EP, mit 2 ein darin wirkender, nockenge- steuerter Pumpenkolben, mit 3 der zugehörige Pumpenhockdruckraum, mit 4 dessen Ausgangs- bohrung, mit 5 eine an letzterer angeschlossene Einspritzleitung und mit 6 ein aus letzterer mit Kraftstoff versorgtes Einspritzventil. 



   Mit jedem der in den Fig. 1 bis 5 und 6,7 darstellten Ausführungsbeispiele lässt sich in Verbin- dung mit der Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, bei der der Kraftstoff durch die Einspritzpumpe EP über eine Einspritzleitung 5 zu einem Einspritzventil 6 gefördert wird, ein Verfahren durchführen, das zum Druckabbau der nach Ende der pumpen- seitigen Kraftstoffförderung in der Einspritzleitung 5 auftretenden Druckwellen sowie zum anschlie- &num;enden vollständigen Auffüllen der Einspritzleitung 5 mit Kraftstoff für die nächste Einspritzung dient. Dabei wird zu den genannten Zwecken in der Einspritzpumpe EP eine kurbelwinkelabhängig durch die Bewegung des Pumpenkolbens 2 steuerbare Drosselung des Kraftstofflusses zwischen Pumpenhochdruckraum 3 und anschliessender Einspritzleitung 5 bzw.

   Pumpenniederdruckraum herbeigeführt, und zwar durch ein fest am Pumpenkolben 2 angeordnetes, mit diesem mitbewegtes Drosselorgan 7, das zur temporären Bildung einer Drosselstelle mit einem speziell gestalteten bzw. angeordneten Ausgangsbereich 8 des Pumpenhochdruckraumes 3 zusammenwirkt. 



   Im Fall gemäss Fig. 1 ist das Drosselorgan 7 durch einen stirnseitig koaxial am Pumpenkolben 2 angeordneten, kreiszylindrischen oder - kegligen Drosselzapfen 9 gebildet, während als Gegen- part zur Darstellung der temporären Drosselstelle der Ausgangsbereich 8 durch einen formmässig angepassten, am Eingang der koaxialen Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung 4 gegebenen, letztere erweiternden oder (wie auch möglich, aber nicht dargestellt) verengenden Bohrungsab- schnitt 10 gebildet wird.

   Mit diesen Mitteln stellt sich die erfindungsgemässe Drosselung verfahrens- mässig wie folgt dar: Nach Beendigung einer Förderung des Pumpenkolbens 2, die in üblicher Weise abläuft und eine Kraftstoffeinspritzung über das Einspritzventil 6 bewirkt, wird beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens 2 die erfindungsgemässe Drosselung dadurch herbeigeführt, dass der am Pumpenkolben 2 angeordnete Drosselzapfen 9 in den Bohrungsabschnitt 10 der Aus- gangsbohrung 4 eintaucht und dann mit diesem einen gleichbleibenden (siehe Fig. 1) oder - bei kegliger Ausbildung der Teile 9 und 10 - sich stufenlos verengenden Drosselringspalt 11 bildet, der einen die erforderliche Druckentlastung des im Leitungsweg 4,5 eingeschlossenen Kraftstoffes gewährleistenden Querschnitt hat.

   Letzterer wird durch entsprechende Abstimmung der Form und des Durchmessers des Drosselzapfens 9 und des Bohrungsabschnittes 10 sichergestellt. Die 

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 Druckentlastung der Reflexionsdruckwellen erfolgt dabei aus dem Leitungsweg 4,5 über den Drosselringspalt 11 in den Pumpenhochdruckraum 3 hinein.

   Nach erfolgter Druckentlastung, also nach Abklingen der Druckwellen im Leitungsweg 4, 5, gibt beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 dessen Drosselzapfen 9 die Ausgangsbohrung 4 wieder frei, so dass die vorher gegebene temporäre Drosselstelle wieder aufgelöst ist und über den dann ungedrosselten Ein- gangsquerschnitt der Ausgangsbohrung 4 das Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 mit dann - auf- grund der wiederhergestellten Verbindung mit den pumpenseitigen Niederdruckraum 12 - mit Niederdruck im Pumpenhochdruckraum 3 anstehendem Kraftstoff erfolgen kann. 



   Im Fall gemäss Fig. 2 ist der Einspritzpumpen-Typ der gleiche wie im Fall gemäss Fig. 

Claims (7)

1. Als Drosselorgan 7 ist im Fall von Fig.

2 ebenfalls ein stirnseitig koaxial am Pumpenkolben ange- ordneter kreiszylindrischer Drosselzapfen vorgesehen, jedoch ist dieser im Gegensatz zu jenem gemäss Fig. 1 ein- oder mehrfach abgestuft und weist einen durchmessergrössten Hinterabschnitt 13 und wenigstens einen demgegenüber durchmesserschwächeren Vorderabschnitt 14 auf. Das Gegenstück (Ausgangsbereich 8) zur Bildung der temporären Drosselstelle ist am Eingang der koaxialen Ausgangsbohrung 4 des Pumpenhochdruckraumes 3 durch einen Bohrungsabschnitt 15 gegeben, der den gleichen Durchmesser wie die Ausgangsbohrung 4 haben oder diese erweitern oder verengen kann. Aufgrund dieser Konfiguration der Einspritzpumpe lässt sich nach Beendigung eines Fördervorganges des Pumpenkolbens 2 bei dessen weiterem Aufwärtsgang im Gegensatz zum Fall von Fig. 1 hier eine wenigstens zweistufige Drosselung darstellen, wobei der Drosselzap- fen 13,14 in der ersten Stufe (siehe Fig. 2A) zunächst mit seinem durchmesserschwächsten Vor- derabschnitt 14 und dann zur Bildung der weiteren Stufe(n) (siehe Fig. 2B) auch mit dem/den Hinterabschnitten 13 in den Bohrungsabschnitt 15 eintaucht. Dabei bildet der Drosselzapfen mit seinem Vorderabschnitt 14 im Bohrungsabschnitt 15 während der ersten Drosselstufe einen Dros- selringspalt 16 grösseren Querschnitts, der zum raschen Druckabbau des grössten Teils der im Leitungsweg 4,5 auftretenden Reflexionsdruckwellen dient, wobei diesem Ziel gehorchend die Durchmesser des Bohrungsabschnittes 15 und des Drossetzapfen-Vorderabschnittes 14 entspre- chend abgestimmt sind. In der/den nächsten Drosselstufe(n) bildet der Hinterabschnitt 13 des Drosselzapfens 13,14 mit dem Bohrungsabschnitt 15 ebenfalls wenigstens einen Ringspalt 17, aber kleineren Querschnitts, der zum Restabbau der in Leitungsweg 4,5 noch auftretenden Reflexionsdruckwellen dient, wobei auch diesem Ziel gehorchend der Durchmesser des Hinterab- schnittes 13 des Drosselzapfens entsprechend auf den Durchmesser des Bohrungsabschnittes 15 abgestimmt ist. Diese weitere(n) Drosselstufe(n) dient/dienen auch dem Zweck, den Abfluss von Kraftstoff aus der Einspritzleitung 5 in den Pumpenhochdruckraum 3 hinein zu minimieren. Nach erfolgter Druckentlastung gibt beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 dessen Drosselzapfen 13,14 die Ausgangsbohrung 4 wieder frei, und zwar ebenfalls abgestuft, wobei nach Austritt des Drosselzapfen-Hinterabschnittes 13 zunächst ein leicht gedrosseltes Auf-/Nach- füllen der Einspritzleitung 5 und nach Austritt des Drosselzapfen-Vorderabschnittes 14, also nach vollständiger Auflösung der vorher temporär gegebenen Drosselstelle, ein ungedrosseltes Auf-/ Nachfüllen der Einspritzleitung 5 mit Kraftstoff erfolgt, der in diesem Bewegungsstadium des Pum- penkolben 2 im Pumpenhochdruckraum 3 - aufgrund der wieder hergestellten Verbindung zum Niederdruckraum 18 - mit Niederdruck ansteht. Auch dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 liegt eine Einspritzpumpe EP gleichen Typs wie in den Fällen gemäss Fig. 1 und 2 zugrunde. In diesem Fall sind das Drosselorgan 7 sowie der Aus- gangsbereich 8 ebenfalls für eine wenigstens zweistufige Drosselung ausgelegt. Als Drosselorgan 7 ist stirnseitig und koaxial am Pumpenkolben 2 ein kreiszylindrischer Drosselzapfen 19 vorge- sehen. Der Ausgangsbereich 8 des Pumpendruckraumes 3 ist hier ebenfalls durch einen am Ein- gangsbereich der Ausgangsbohrung 4 gegebenen Bohrungsabschnitt gebildet, der im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 hier abgestuft ist und einen durchmessergrössten Eingangsabschnitt 20 sowie wenigstens einen demgegenüber durchmesserkleineren Innenabschnitt 21 aufweist. Mit diesen Mitteln stellt sich nach einem Förderende beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens 2 die erfindungsgemässe Drosselung wie folgt dar. Zunächst taucht der Drosselzapfen 19 in den durch- messergrösseren Eingangsbereich 20 des Bohrungsabschnittes 20, 21 ein (siehe Fig 3a) und bildet mit diesem einen Drosselringspalt 22 grössten Querschnitts, der zum raschen Abbau des grössten Teils der im Leitungsweg 4,5 auftretenden Reflexionsdruckwellen dient. Anschliessend taucht der Drosselzapfen 19 auch m den/die durchmesserkleineren Innenbereich(e) 21 des Bohrungsab- <Desc/Clms Page number 4> schnittes 20,21 ein (siehe Fig. 3b) und bildet mit diesem wenigstens einen Drosselringspalt 23 kleineren Querschnitts, der zum Restabbau der im Leitungsweg 4,5 noch auftretender Reflexions- druckwellen dient und ausserdem ein Abströmen von Kraftstoff aus der Einspritzleitung 5 minimiert. Der jeweilige Drosselquerschnitt der Drosselringspalte 22,23 ist dem angegebenen Zweck gehor- chend durch entsprechende Festlegung der Durchmesser der Bohrungsabschnitts-Bereiche 21,22 in Bezug auf den Durchmesser des Drosselzapfens 19 eingestellt. Nach erfolgter Druckentlastung gibt auch hier beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 dessen Drosselzapfen 19 den Bohrungsabschnitt 21, 22 wieder frei, und zwar ebenfalls abgestuft wie im Fall gemäss Fig 2, wobei nach Austritt des Drosselzapfens 19 aus dem Innenbereich 21 des Bohrungsabschnittes 20, 21 zunächst ein leicht gedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 über den querschnitts- grösseren Drosselringspalt 22 und nach Austritt des Drosselzapfens 19 aus der Ausgangsbohrung 4, also nach vollständiger Auflösung der vorher temporär gegebenen Drosselstelle, ein ungedros- seltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 mit Kraftstoff erfolgt, der im Pumpenhochdruckraum 3 - aufgrund der nunmehr wiederhergestellten Verbindung zum Pumpenniederdruckraum 24 - mit Niederdruck ansteht. Eine der Ausführungsfunktion gemäss Fig. 1 bei typgleicher Einspritzpumpe EP funktionsglei- che, aber mit anderen Drosselmitteln realisierte Lösung ist in Fig. 4 gezeigt. In diesem Fall ist das Drosselorgan 7 durch eine von der Stirnseite koaxial her eingebohrte Sacklochdrosselbohrung 25 im Pumpenkolben 2 gebildet. Der den Gegenpart bildende Ausgangsbereich 8 ist durch einen ko- axialen, den Eingangsbereich der Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung 4 bildenden, innen- seitig an der Hochdruckraumbegrenzungsfläche 26 angeordneten bzw. ausgebildeten und in den Hochdruckraum 3 hineinragenden kreiszylindrischen Drosselzapfen 27 realisiert. Mit diesen Mitteln 25,27 stellt sich im Anschluss an einen Einspritzvorgang die erfindungsgemässe Drosselung wie folgt dar. Beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens nach Förderende taucht der Drossel- zapfen 27 in die pumpenkolbenseitige Sacklochdrosselbohrung 25 ein und bildet dann mit letzterer frontseitig einen Druckentlastungsraum 28 (siehe Fig. 4) sowie umfangsseitig einen Drosselring- spalt 29, über den eine Druckentlastung der in Leitungsweg 4,5 auftretenden Reflexionswellen und eine Ableitung des aus der Einspritzleitung 5 und der Ausgangsbohrung 4 in den Entlastungsraum 28 eingeleiteten und bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 2 aus diesem verdrängten Kraftstoffes in den Pumpenhochdruckraum 3 hinein erfolgt. Diesem Zweck entsprechend sind der Querschnitt des Drosselringspaltes 29 durch Abstimmung der Durchmesser von Drosselzapfen 27 und Sacklochdrosselbohrung 25 sowie das Volumen des Entlastungsraumes 28 durch die Tiefe der Sacklochdrosselbohrung 25 entsprechend bemessen. Aufgrund des sich beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens 2 verkleinernden Volumens des Druckentlastungsraumes 28 wird durch die damit einhergehende Pumpwirkung ein zu starkes Abströmen von Kraftstoff aus der Einspritz- leitung 5 verhindert. Nach erfolgter Druckentlastung wird beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 dessen Sacklochdrosselbohrung 25 durch den austretenden Drosselzapfen 27 wieder freigegeben, mithin die vorher temporär gegebene Drosselstelle aufgelöst, so dass dann ein ungedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 mit Kraftstoff erfolgen kann, der im Pumpen- hochdruckraum 3 - aufgrund der dann wieder hergestellten Verbindung mit dem Pumpennieder- druckraum 30 - mit Niederdruck ansteht. Auch bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, ähnlich wie im Fall gemäss Fig. 2 oder 3 eine mehrstufige Drosselung darzustellen, entweder durch entsprechende durchmessermässige Abstufung der Sacklochdrosselbohrung 25 in Verbindung mit kreiszylindrischem Drosselzapfen 27 oder durch durchmessermässige Abstufung des letzteren (27) in Verbindung mit einer kreiszylindrischen Sacklochdrosselbohrung 25. Desweiteren ist es bei dieser Einspritzpumpenversion auch möglich, ähnlich wie im Fall gemäss Fig. 1, einen stufenlos veränderbaren Drosselspalt darzustellen, und zwar durch einen kegligen Drosselzapfen 27 in Ver- bindung mit einer entsprechend angepassten kegligen Sacklochdrosselbohrung 25. Die Ausführungsform gemäss Fig. 5 ist auf einen gegenüber den vorher beschriebenen Bei- spielen abweichenden Typ einer Einspritzpumpe EP abgestellt, nämlich einen solchen, bei dem die Ausgangsbohrung 4 dezentral vom Pumpenhochdruckraum 3 abgeht. In diesem Fall wird die erfin- dungsgemässe Drosselung durch eine entsprechende Einflussnahme auf den Verbindungsweg zwi- schen Pumpenhochdruckraum 3 und Pumpenniederdruckraum 31 bewirkt. Diese Verbindung ist pumpenkolbenintern durch eine koaxial stirnseitig des Pumpenkolbens 2 abgehende Sacklochboh- rung 32 sowie eine von dieser abgehende und in einer äusseren Steuernut 34 ausmündenden <Desc/Clms Page number 5> Querbohrung 33 gebildet. Als pumpenkolbenseitiges Drosselorgan 7 fungiert in diesem Fall der stirnbereichseitig am Pumpenkolben 2 gegebene Eintrittsbereich der Sacklochbohrung 32, wäh- rend der zugehörige Ausgangsbereich 8 durch einen neben der Eingangsöffnung der Ausgangs- bohrung 4 koaxial zur Sacklochbohrung 32 innenseitig an der Hochdruckraumbegrenzungsfläche 35 angeordneten in den Hochdruckraum 3 hineinragenden Drosselzapfen 36 gebildet ist. Dieser kann, wie dargestellt, kreiszylindrisch, aber auch kreiskeglig oder durchmessermässig abgestuft sein (ähnlich wie in den Fällen gemäss Fig. 1 bis 3), was bedeutet, dass auch der Eingangsbereich der Sacklochbohrung 32 entsprechend angepasst sein muss. Nach einem Einspritzvorgang stellt sich mit diesen Mitteln 32,36 die erfindungsgemässe Drosselung wie folgt dar. Beim weiteren Auf- wärtsgang des Pumpenkolbens 2 nach einem Förderende taucht der Drosselzapfen 3 in den Ein- gangsbereich der pumpenkolbeninternen Sacklochbohrung 32 ein und bildet dann mit diesem einen Drosselringspalt 37. Der Querschnitt dieses Drosselringspaltes 37 ist durch entsprechende Bemessung und/oder Formgebung des Eintrittsbereiches der Sacklochbohrung 32 und des Dros- selzapfens 36 so eingestellt, dass einerseits der Druck der im Leitungsweg 4,5 auftretenden Reflexionswellen abbaubar ist und andrerseits auch das im Pumpenhochdruckraum 3 eingeschlos- sene Kraftstoffvolumen über den Drosselringspalt 37 und den anschliessenden Leitungsweg 32,33, 34 zum Niederdruckraum 31 hin abgeleitet werden kann. Der diesbezügliche Querschnitt des Dros- selringspaltes 37 ist mithin wesentlich grösser als in vorherbeschriebenen Fällen zu bemessen. Nach erfolgter Druckentlastung der Einspritzleitung 5 wird beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens 2 durch den aus dessen Sacklochbohrung 32 austretenden Drosselzapfen 36 die vorher temporär gegebene Drosselstelle wieder aufgelöst, so dass dann ein ungedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 mit Kraftstoff erfolgen kann, der nun im Pumpenhochdruck- raum 3 - aufgrund der wieder hergestellten Verbindung mit dem Niederdruckraum 31 - mit Nieder- druck ansteht. Der Ausführungsform gemäss Fig. 6 und 7 liegt eine Einspritzpumpe EP solchen Typs zugrun- de, bei der die Ausgangsbohrung 4 radial vom Pumpenhochdruckraum 3 abgeht und die einen Pumpenkolben 2 aufweist, der über einen internen und/oder externen Kanal 38,39, 40, über den die Verbindung zwischen Pumpenniederdruckraum 41 und Pumpenhochdruckraum 3 herstellbar und unterbrechbar ist, sowie eine stirnseitig des Pumpenkolbens abgehende externe Steuernut 42 mit unterer Steuerkante 43 aufweist, die in ihrem Zusammenwirken mit der Ausgangsbohrung 4 so auf die Steuervertiefung 40 abgestimmt ist, dass während der Kraftstofförderung (d. h. so lange noch keine Verbindung zwischen Hochdruckraum 3 und Niederdruckraum 41 besteht) zunächst keine wesentliche Verengung des Querschnitts der Ausgangsbohrung 4 erfolgt. Um möglichst bald nach Ende der Förderung die erwünschte Drosselung zu bewirken, ist die untere Steuerkante 43 vorzugsweise schräg unter ähnlichem Winkel wie die Steuervertiefung 40 auszuführen. In diesem Beispiel ist als pumpenkolbenseitiges Drosselorgan 7 eine sich am Pumpenkolben 2 an der unte- ren Steuerkante 43 der Steuernut 42 unmittelbar anschliessende Drosselnut 44 vorgesehen, die eine wesentlich geringere radiale Tiefe als die Steuernut 42 aufweist und ebenfalls eine untere Steuerkante 45 besitzt. Der Ausgangsbereich 8 ist in diesem Fall durch die Lage und Querschnitts- bemessung des Eintritts der Ausgangsbohrung 4 in entsprechender Abstimmung auf die hubwirk- same Länge der Drosselnut 44 dargestellt. Mit diesen Mitteln stellt sich im Anschluss an einen Ein- spritzvorgang die erfindungsgemässe Drosselung wie folgt dar. Nach dem Öffnen der Verbindung zwischen Hochdruckraum 3 und Niederdruckraum 41 durch die Steuervertiefung 40 wird der Ein- trittsquerschnitt der Ausgangsbohrung 4 durch die untere Steuerkante 43 verschlossen. Danach wird bei weiterem Aufwartsgang des Pumpenkolbens 2 die Ausgangsbohrung 4 in gedrosselter Weise so lange über die einen Drosselspalt 46 mit der Zylinderbohrungswand 47 bildende Drossel- nut 44 in Kommunikation mit dem Pumpenhochdruckraum 3 gehalten, bis deren Querschnitt durch die sich an die untere Steuerkante 45 der Drosselnut 44 anschliessende Pumpenkolbenmantel- fläche abgedeckt ist bzw. der Pumpenkolben 2 seinen oberen Totpunkt erreicht hat. Die radiale Tiefe und axiale Länge der Drosselnut 44 ist dabei in Bezug auf den Eintrittsquerschnitt der Aus- gangsbohrung 4 so bemessen, dass sich der Druck der Reflexionswellen in der Einspritzleitung 5 in den Pumpenhochdruckraum 3 hinein abbauen kann. Beim anschliessenden Abwärtsgang des Pum- penkolbens erfolgt das Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung 5 durch den dann mit Niederdruck im Pumpenhochdruckraum 3 anstehenden Kraftstoff zweistufig, und zwar zunächst gedrosselt über den Drosselquerschnitt der Drosselnut 44 und dann nach Auflösung der vorher temporär gege- <Desc/Clms Page number 6> benen Drosselstelle ungedrosselt über den weitaus grösseren Zutrittsquerschnitt der Steuernut 42. Der Vorteil dieser Lösung ist darin begründet, dass die Drosselung an die Förderdauer, das heisst, die Last, optimal angepasst werden kann. Ausserdem besteht bei dieser Lösung die Möglichkeit, die Verbindung zwischen Pumpenhochdruckraum 3 und Einspritzleitung 5 temporär ganz zu unterbre- chen, was eine unnötige Entleerung der Einspritzleitung 5 im Bereich relativ kleiner Restdruckwel- len vermeidet. Zusammenfassend ergeben sich mit der der erfindungsgemässen Lösung folgende wesentli- chen Vorteile: - keine beweglichen Teile (keine herkömmlichen Druckventile) in der Einspritzpumpe EP, dadurch Kostensenkung und Steigerung der Zuverlässigkeit, - optimal an den Motor anpassbare Entlastungswirkung. - verbesserte Füllung der Einspritzleitung zwischen den einzelnen Einspritzungen. PATENTANSPRÜCHE : 1 Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschinen, bei der Kraftstoff durch eine Einspritzpumpe über eine Einspritzleitung zu einem Einspritzventil gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der druckventillosen Einspritzpumpe (EP) - zum Druckabbau der nach Ende der pumpenseitigen Kraftstofförderung in der Einspritzleitung (5) auftretenden Druckwellen sowie zum anschliessenden vollständigen Auffüllen der Einspritzleitung (5) mit Kraftstoff für die nächste Einspritzung - eine kurbelwinkelabhängig durch die Bewegung des Pumpen- kolbens (2) steuerbare Drosselung des Kraftstofflusses zwischen Pumpenhochdruckraum (3) und anschliessender Einspritzleitung (5) bzw. Pumpenniederdruckraum herbeigeführt wird, und zwar durch ein fest am Pumpenkolben (2) angeordnetes, mit diesem mitbeweg- tes Drosselorgan (7), das zur temporären Bildung einer Drosselstelle mit einem speziell gestalteten bzw. angeordneten Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbereich (8) zusammen- wirkt. 2. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit zum Pumpenkolben (2) koaxialer Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) - die besagte Drosselung durch einen stirnseitig koaxial am Pumpenkolben (2) ange- ordneten, kreiszylindrischen oder-kegligen Drosselzapfen (9) herbeigeführt wird, der nach Förderende bei weiterem Aufwärtsgang des Pumpenkolbens (2) in einen formmässig ange- passten, am Eingang der koaxialen Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) gege- benen Bohrungsabschnitt (10) eintaucht und dann mit letzterem einen die erforderliche Druckentlastung der Reflexionsdruckwellen gewährleistenden Drosselringspalt (11) bildet, und dass nach erfolgter Druckentlastung beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpen- kolbens (2) durch dessen Drosselzapfen (9) der Bohrungsabschnitt (10)

unter Auflösung der Drosselstelle wieder freigegeben wird und über den dann ungedrosselten Eingangs- querschnitt der Ausgangsbohrung (4) das Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch mit Niederdruck im Pumpenhochdruckraum (3) anstehendem Kraftstoff erfolgt (Fig. 1).

3. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit zum Pumpenkolben (2) koaxialer Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) - die besagte Drosselung wenigstens zweistufig erfolgt, und zwar durch einen stirnseitig koaxial am Pumpenkolben (2) angeordneten kreiszylindrischen, durchmesserseitig abge- stuften Drosselzapfen (13,14), der nach Förderende beim weiteren Aufwartsgang des Pumpenkolbens (2) zunächst mit seinem durchmesserschwächsten Vorderabschnitt (14) und dann mit durchmessergrösseren Hinterabschnitt(en) (13) in einen am Eingang der koaxialen Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) gegebenen Bohrungsabschnitt (15) eintaucht, wobei er mit letzterem (15) und seinem Vorderabschnitt (14) einen Drossel- ringspalt (16)

grösseren Querschnitts zum raschen Abbau des grössten Teils der Reflexions- druckwellen und mit dem/den Hinterabschnitt(en) (13) wenigstens einen Drosselringspalt (17) kleineren Querschnitts zum Rest-Abbau der Reflexionsdruckwellen bildet, und dass nach erfolgter Druckentlastung beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens (2) durch dessen Drosselzapfen (13,14) der Bohrungsabschnitt (15) unter Auflösung der <Desc/Clms Page number 7> Drosselstellen wieder freigegeben wird, und zwar abgestuft, wobei zunächst ein leicht gedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) und nach vollständigem Austritt des Drosselzapfens (13,14) aus der Ausgangsbohrung (4) über diese ein ungedrosseltes Auf-/ Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch mit Niederdruck im Pumpenhochdruckraum (3) anstehendem Kraftstoff erfolgt (Fig. 2A, 2B).

4. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit zum Pumpenkolben (2) koaxialer Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) - die besagte Drosselung wenigstens zweistufig erfolgt, und zwar durch einen stirnseitig koaxial am Pumpenkolben (2) angeordneten kreiszylindrischen Drosselzapfen (19), der nach Förderende beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens (2) in einen durch- messermässig abgestuften, am Eingang der Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) gegebenen Bohrungsabschnitt (20, 21) eintaucht, wobei er mit dem durchmessergrössten Eingangsabschnitt (20) des Bohrungsabschnittes (20, 21) zunächst einen Drosselringspalt (22) grösseren Querschnitts zum raschen Abbau des grössten Teils der Reflexionsdruck- wellen und anschliessend mit dem wenigstens einen durchmesserkleineren Innenstück (21) des Bohrungsabschnittes (20,

21) einen Drosselringspalt (23) kleineren Querschnitts zum Rest-Abbau der Reflexionsdruckwellen bildet, und dass nach erfolgter Druckentlastung beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens (2) durch dessen Drosselzapfen (19) unter Auflösung der Drosselstellen die Ausgangsbohrung (4) wieder freigegeben wird, und zwar ebenfalls abgestuft, wobei nach Austritt des Drosselzapfens (19) aus dem Innen- stück (21) des Bohrungsabschnittes (20,21) zunächst ein leicht gedrosseltes Auf-/Nach- füllen der Einspritzleitung (5) über den querschnittsgrösseren Drosselspalt (22) und nach vollständigem Austritt des Drosselzapfens (19) aus der Ausgangsbohrung (4) über diese ein ungedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch mit Niederdruck im Pum- penhochdruckraum (3) anstehendem Kraftstoff erfolgt (Fig. 3A, 3B).

5. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit zum Pumpenkolben (2) koaxialer Pumpenhochdruckraum-Ausgangsbohrung (4) - die besagte Drosselung durch einen den Eingangsbereich der Pumpenhochdruck- raum-Ausgangsbohrung (4) bildenden, koaxial innenseitig an der Hochdruckraumbegren- zungsfläche (26) ausgebildeten bzw.

angeordneten, in den Pumpenhochdruckraum (3) hineinragenden kreiszylindrischen oder -kegligen oder durchmessermässig abgestuften Drosselzapfen (27) herbeigeführt wird, der nach Förderende beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens (2) in eine stirnbereichsseitig an diesem gegebene, formmässig ent- sprechend angepasste Sacklochbohrung (25) eintaucht und dann mit letzterer frontseitig einen Druckentlastungsraum (28) sowie umfangsseitig einen die erforderliche Druckent- lastung der Reflexionsdruckwellen und eine Überströmung zum/vom Pumpenhochdruck- raum (3) gewährleistenden Drosselringspalt (29) bildet, wobei die Ableitung des im Druck- entlastungsraum (28) verdrängten Kraftstoffs über den Drosselringspalt (29) in den Pum- penhochdruckraum (3) hinein erfolgt, und dass nach erfolgter Druckentlastung beim an- schliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens (2)

dessen Sacklochdrosselbohrung (25) durch den austretenden Drosselzapfen (27) unter Auflösung der Drosselstelle freigegeben wird und dann ein ungedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch im Pum- penhochdruckraum (3) mit Niederdruck anstehendem Kraftstoff erfolgt (Fig. 4).

6. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit dezentral vom Pumpenhochdruckraum (3) abgehender Ausgangsbohrung (4) - die besagte Drosselung durch einen innenseitig an der Hochdruckraumbegrenzungsflä- che (35) koaxial in den Hochdruckraum hineinragend angeordneten, kreiszylindrischen oder -kegligen oder durchmessermässig abgestuften Drosselzapfen (36) herbeigeführt wird, der nach Förderende beim weiteren Aufwärtsgang des Pumpenkolbens (2) in eine stirn- seitig an letzterem abgehende, durch diesen die Kommunikation zum Pumpenniederdruck- raum (31) herstellende Verbindungsbohrung (32) eintaucht und dann mit deren entspre- chend formmässig angepasstem Eintrittsbereich einen die erforderliche Druckentlastung der Reflexionsdruckwellen sowie eine Kraftstoff-Ableitung vom Hochdruckraum (3) zum Nie- derdruckraum (31)

gewährleistenden Drosselringspalt (37) bildet, wobei die Ableitung des im Pumpenhochdruckraum (3) verdrängten Kraftstoffes über den Drosselringspalt (37) und <Desc/Clms Page number 8> den anschliessenden Abschnitt der Verbindungsbohrung (32,33, 34) in/am Pumpenkolben (2) zum Pumpenniederdruckraum (31) erfolgt, und dass nach erfolgter Druckentlastung beim anschliessenden Abwärtsgang des Pumpenkolbens (2) dessen Verbindungsbohrung (32) durch den austretenden Drosselzapfen (36) freigegeben, mithin die Drosselstelle aufgelöst wird und dann em ungedrosseltes Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch im Pumpendruckraum (3) dann mit Niederdruck anstehendem Kraftstoff erfolgt (Fig. 5).

7. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Einspritzpum- pen (EP) mit radial vom Pumpenhochdruckraum (3) abgehender, mit der Einspritzleitung (5) verbundener Ausgangsbohrung (4) und mit einem Pumpenkolben (2), der über einen internen und/oder externen Kanal (38,39, 40), über den die Verbindung zwischen Pum- penniederdruckraum (41) und Pumpenhochdruckraum (3) herstellbar und unterbrechbar ist, sowie eine externe Steuernut (42) mit unterer Steuerkante (43) verfügt - die besagte Drosselung durch eine sich am Pumpenkolben (2) an der unteren Steuerkante (43) von dessen Steuernut (42) unmittelbar anschliessende Drosselnut (44) geringerer radialer Tiefe und ebenfalls schräger Steuerkante (45) erfolgt, wobei nach einem Förderende bei weite- rem Aufwärtsgang des Pumpenkolbens (2) die Ausgangsbohrung (4)

so lange über die einen querschnittsmässig die erforderliche Druckentlastung der Reflexionsdruckwellen ge- währleistenden Drosselspalt (46) mit der Pumpenzylinderbohrungswand (47) bildende Drosselnut (44) in Kommunikation mit dem Pumpenhochdruckraum (3) bleibt, bis deren Querschnitt durch die sich an die Drosselnut-Steuerkante (45) anschliessende Pumpenkol- benmantelfläche abgedeckt ist bzw.

der Pumpenkolben (2) seinen oberen Totpunkt er- reicht hat, und dass bei anschliessendem Abwärtsgang des Pumpenkolbens (2) nach Auf- steuern des Eintrittsquerschnittes der Ausgangsbohrung (4) durch die Drosselnut-Steuer- kante (45) das Auf-/Nachfüllen der Einspritzleitung (5) durch mit Niederdruck im Pumpen- hochdruckraum (3) anstehendem Kraftstoff zweistufig erfolgt, und zwar zunächst gedros- selt über den Drosselquerschnitt der Drosselnut (46) und dann ungedrosselt über den weitaus grösseren Zutrittsquerschnitt der Steuernut (42) (Fig. 6,7).