DE19508445A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstzün­ dende Brennkraftmaschine mit einer in einem Kurbelgehäuse drehbar gelagerten Kurbelwelle, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei weiterhin die Kraftstoffein­ spritzvorrichtung zumindest eine den Kraftstoff fördernde Hochdruckpum­ pe aufweist, die den Kraftstoff in einen Versorgungsspeicher (Common-Rail) fördert, der über zumindest ein Zumeßventil mit zumindest einem Einspritzventil verbunden ist.

Eine derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist aus dem Firmenprospekt der Fa. MAN "Elektronische Einspritzung sicher bei zukünftigen Kraftstoff­ qualitäten" von 4/1980 bekannt. Die in diesem Dokument beschriebene Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist ausgelegt zur Verwendung bei einem im Zweitakt-Verfahren arbeitenden Schiffs-Dieselmotor. Diese Kraftstoffein­ spritzvorrichtung weist einen Kraftstoff-Druckspeicher auf, dem der unter angenähert einem konstanten Druck von ca. 700 bar stehende Kraftstoff elektronisch gesteuert zur Zuführung zu den einzelnen Einspritzventilen entnommen werden kann. Dabei ist die gesamte Steuereinrichtung so aufgebaut, daß diese zusätzlich zu der elektronischen Steuerung noch ein Arbeitsmedium in Form eines Hydraulikfluids benötigt, mit dem die ein­ zelnen Ventile und Stellglieder betätigt werden. Zudem sind die zumindest angenähert maßstabsgerechten dargestellten Bauteile "Zylindereinheit und Hochdruckpumpe", weit voneinander entfernt angeordnet, so daß zu­ sammen mit dem an sonstiger Stelle an der Brennkraftmaschine an­ geordneten Kraftstoff-Druckspeicher lange Verbindungsleitungen für den unter Druck stehenden Kraftstoff nötig sind. Dadurch ist das System ins­ gesamt hydraulisch weich, so daß die grundsätzlich mit dem dargestellten Kraftstoffeinspritzsystem erzielbaren Vorteile nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine bereitzustellen, die hydraulisch steif ausgebildet und kompakt aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hoch­ druckpumpe in das Kurbelgehäuse eingesetzt und hochdruckseitig in einen Bereich nahe eines Zylinders angeordnet ist und antriebsseitig von einer Nockenwelle angetrieben ist. Diese Ausbildung schafft in Weiter­ entwicklung der gattungsbildenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Ein­ spritzvorrichtung, die von dem Nockenwellenantrieb über die Anordnung und Ausrichtung im Kurbelgehäuse bis hin zu der möglichst nahen Anord­ nung des Hochdruckauslasses zu dem Einspritzventil bzw. dem zwi­ schengeschalteten oder im Zylinderkopf integrierten Versorgungsspeicher insgesamt mechanisch und hydraulisch sehr steif ausgebildet ist und die das Einspritzverhalten der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ge­ genüber dem Stand der Technik verbessert. Ein genau definierbares und beeinflußbares Einspritzverhalten ist insbesondere hinsichtlich eines niedrigen Kraftstoffverbrauches und eines günstigen Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine von Bedeutung. Dabei werden sowohl die Ab­ gasemissionen der Brennkraftmaschine als auch deren Geräusch­ emissionen, soweit sie von der Einspritzvorrichtung beeinflußt sind, verringert. Ein hydraulisch steifes System ist insbesondere bei der Ver­ wendung eines Versorgungsspeichers ausgesprochen wichtig, da gerade die mit diesem System beispielsweise in eine Voreinspritzmenge und Haupteinspritzmenge aufteilbare Gesamteinspritzmenge je Arbeitszyklus genauestens dosiert sein muß. Hier wirken sich Schwächen im Einspritz­ system, die einem konventionellen System auch unbedenklich wären, gleich sehr nachteilig aus.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Hochdruckpumpe gehäuselos in das Kurbelgehäuse eingesetzt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß einer­ seits ein separates Gehäuse für die Hochdruckpumpe eingespart wird und andererseits das Gesamtsystem dadurch mechanisch steifer wird, da durch den Wegfall eines separaten Pumpengehäuses Platz gewonnen wird, der für eine Verstärkung des Kurbelgehäuses in diesem Bereich ausgenutzt werden kann. Auch fallen durch den Wegfall des separaten Pumpengehäuses die sonst notwendigen Passungen bzw. Verbindungen von dem Pumpengehäuse zu dem Kurbelgehäuse weg, was sich zumin­ dest hinsichtlich des Bearbeitungsaufwandes auswirkt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Hochdruckpumpe ein Einspritzpum­ penelement mit einer Schrägkantensteuerung. Diese Ausbildung ermög­ licht ein Zurückgreifen auf bereits vorhandene und erprobte Pumpenele­ mente, bei denen darüber hinaus sichergestellt ist, daß diese die gefor­ derten Drücke im Bereich von ca. 1400 bar aufbringen können. Die Schrägkantensteuerung ermöglicht darüber hinaus eine genaue und zu­ verlässige Steuerung des Druckes in dem Versorgungsspeicher ohne daß aufwendige Überdruck- und Absteuerventile in dem Versorgungsspeicher notwendig sind. Diese Elemente können durch die aktive Steuerung des Befüllungsdruckes des Versorgungsspeichers eingespart werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Nockenwelle Nocken zur Gas­ wechselventilbetätigung auf und ist über einen einzigen Zahneingriff von der Kurbelwelle angetrieben. Diese Ausbildung ist insbesondere bei einer Reihenbrennkraftmaschine vorteilhaft, da dadurch eine separate Nocken­ welle zum Antrieb der Hochdruckpumpe eingespart wird. Im übrigen ist die Nockenwelle vorteilhaft so ausgebildet, daß zumindest in Teilberei­ chen entlang der Nockenwelle drei Nockenabschnitte direkt nebeneinan­ der angeordnet und von Lagerstellen eingefaßt sind. Dabei werden zwei Nockenabschnitte zur Steuerung der Gaswechselventile (Ein- und Auslaß) benötigt, während der dritte Nockenabschnitt zur Betätigung der Hoch­ druckpumpe verwendet wird. Durch die Einfassung dieser Abschnitte von Lagerstellen wird die Nockenwelle weiter versteift, so daß von einer Ver­ biegung oder Verdrehung der Nockenwelle ausgehende Fehlerquellen nahezu eliminiert sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, die Lagerstellen und die dazwischen liegenden Nockenbereiche übergangslos, d. h. ohne Einstiche ineinander übergehen zu lassen. Dadurch wird bei minimalem Raumbedarf ein weiterer Beitrag zu einer steifen Nockenwelle geleistet. Durch den Antrieb der Nockenwelle über einen einzigen Zahneingriff von der Kurbelwelle werden Verdrehungen der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle, die bei bekannten Nockenwellenantrieben über mehrere Zahnräder, Zahnriemen oder Ketten auftreten, und die den erreichbaren spitzen Druck vermindern bzw. die genaue Steuerung beeinträchtigen, vermieden.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Nockenwelle zum Antrieb der Hochdruckpumpe zwei, drei oder mehr auf dem Umfang der Nockenwelle verteilte Nocken auf. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß bei einer ein­ zigen Umdrehung der Nockenwelle die Hochdruckpumpe mehrfach den Versorgungsspeicher befüllen kann. Im Gegensatz zu einem Einspritz­ pumpenelement ist die Befüllung des Hochdruckspeichers unabhängig von dem jeweiligen Arbeitstakt, auf den das Einspritzpumpenelement zu­ sammen mit dem Einspritzventil ausgerichtet sein muß. Darüber hinaus können die Flanken der Nocken insofern umgestaltet werden, daß die steilen Flanken bei Einspritzpumpenelementen entschärft werden, da - wie schon zuvor ausgeführt - bei den Hochdruckpumpen kein steiler Druckanstieg, wie bei Einspritzpumpenelementen zur Erfüllung von vor­ gegebenen Einspritzgesetzen erforderlich ist. Vielmehr können die Nocken hinsichtlich der Belastung der Hochdruckpumpe und des gesamten Systems optimiert werden. Die Anzahl der auf dem Umfang der Nocken­ welle angeordneten Nocken hängt daher von den jeweiligen Gegebenhei­ ten bei der Brennkraftmaschine (Zylinderzahl, Größe der Hochdruckpum­ pe usw.) ab.

In Weiterbildung der Erfindung sind zwei oder mehr Hochdruckpumpen entlang der Brennkraftmaschine verteilt angeordnet. Auch hierzu gilt das zuvor gesagte, daß hier eine Optimierung nach den zuvor genannten Pa­ rametern (Zylinderzahl, Fördervolumen der Hochdruckpumpe usw.) er­ folgt.

In Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der Versorgungsspeicher entlang zumindest einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine. Dadurch wird im Zusammenwirken mit der schon zuvor dargestellten nahen Anord­ nung und Ausrichtung der Hochdruckpumpe hin zu einem Zylinderkopf mit dem zugeordneten Einspritzventil ein weiterer Beitrag zu einem steifen System geliefert, da durch diese Anordnung die Länge der Verbindungen von Hochdruckpumpe zu Versorgungsspeicher und von Versorgungs­ speicher zu den einzelnen Einspritzventilen soweit wie möglich verringert wird. Bei einer Ausbildung der Brennkraftmaschine in V-Bauart kann er­ findungsgemäß ein einziger Versorgungsspeicher in den V-Raum zwischen den beiden Zylinderreihen angeordnet sein, wobei sich diese Ausbildung insbesondere bei kleinen V-Winkeln anbietet, wenn also die beiden Zylinderreihen relativ eng zueinander ausgerichtet sind. Ansonsten ist es im Rahmen der Erfindung natürlich auch vorgesehen, zwei Versor­ gungsleitungen vorzusehen, wobei dann jeweils eine Versorgungs­ speicher einer Zylinderreihe zugeordnet ist. In vorteilhafter Weise können der (die) Versorgungsspeicher auch im Zylinderkopf integriert sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Versorgungsspeicher mit dem Hochdruckauslaß der Hochdruckpumpe über eine kurze Druckleitung ver­ bunden. Durch diese Ausbildung wird - wie zuvor angedeutet - erreicht, daß die Verluste bzw. Druckschwankungen, die sich bei langen Drucklei­ tungen ergeben, quasi ausgeschlossen sind. Dabei ist in weiterer Ausge­ staltung der Erfindung vorgesehen, daß der Versorgungsspeicher von zwei oder mehr Hochdruckpumpen getragen wird. Diese Ausbildung ist besonders dann sinnvoll, wenn beispielsweise zwei oder drei Hochdruck­ pumpen vorgesehen sind, die entlang der Brennkraftmaschine verteilt an­ geordnet sind, beispielsweise an den beiden Enden und in der Mitte einer Zylinderreihe, wobei dann der Versorgungsspeicher direkt auf diesen Hochdruckpumpen befestigt ist. Dadurch kann ggf. auf eine separate Be­ festigung des Versorgungsspeichers an der Brennkraftmaschine verzich­ tet werden, so daß darüber hinaus auch beispielsweise eine komplette Einheit bestehend aus Hochdruckpumpen und Versorgungsspeicher vor­ montierbar ist und als Einheit an der Brennkraftmaschine endmontiert wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Zumeßventil an dem Versorgungs­ speicher angeordnet oder aber in Weiterbildung der Erfindung direkt an dem Einspritzventil. Hier wird eine Lösung gewählt werden, die den jewei­ ligen Erfordernissen am besten genüge trägt. So ist ein direkt am Ein­ spritzventil angeordnetes Zumeßventil in der Lage, die dem Einspritzventil zuzumessende Kraftstoffmenge mengenmäßig und zeitmäßig sehr genau zu steuern, da zwischen dem Zumeßventil und dem Einspritzventil keine die Zumessung negativ beeinträchtigenden Leitungen vorhanden sind. Andererseits bietet ein an dem Versorgungsspeicher angeordnetes Zumeßventil wiederum die Möglichkeit, eine sehr kompakte und auch vor­ zufertigende bzw. vorzumontierende Einheit aus Hochdruckpumpe, Ver­ sorgungsspeicher und Zumeßventilen bereitzustellen. Darüber hinaus wird durch den Wegfall des Zumeßventils im Bereich des Zylinderkopfs die Bauhöhe verringert, die in vielen Anwendungsfällen kaum zur Verfügung steht. Im übrigen können die Zumeßventile zumindest weitgehend Magnetventile sein, die schon bei gebräuchlichen magnetventilge­ steuerten Einspritzanlagen (MV-Systeme der Fa. KHD) Verwendung fin­ den. Hierbei handelt es sich um Systeme, bei denen das Einspritz­ pumpenelement mit einem derartigen Magnetventil versehen ist, das die einem mit einem Einspritzpumpenelement bzw. Magnetventil verbunde­ nen Einspritzventil zuzuführende Kraftstoffmenge steuert.

In Weiterbildung der Erfindung wird zur Steuerung der Hochdruckpumpe der in dem Versorgungsspeicher herrschende Druck herangezogen. Hierzu eignet sich schon die zuvor beschriebene Ausbildung der Hoch­ druckpumpe mit einem Pumpenplunger, der eine Schrägkante aufweist, wobei diese Schrägkante dann von einer Regelstange mit entsprechen­ den Absteuerungsbohrungen in Verbindung gebracht werden kann. Dabei ist dann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der in der Ver­ sorgungsleitung herrschende Druck über eine hydraulische und/oder elektrische Übertragung auf eine Stelleinrichtung einwirkt, die dann die die Schrägkante verstellende Regelstange betätigt. Dabei kann in der einfachsten Ausführung vorgesehen sein, die Versorgungsleitung beispielsweise stirnseitig mit einer Druckübertragungsleitung zu versehen, die in die als Druckumsetzer ausgebildete Stelleinrichtung mündet und der die Regelstange zur Verstellung der Schrägkanten steuert. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein, den Druck in dem Versorgungs­ speicher elektrisch beispielsweise über Sensoren zu erfassen und diesen gemessenen Wert zur Verstellung der Regelstange heranzuziehen. Hierzu kann beispielsweise ein entsprechender Stellmotor, beispielsweise ein Schrittschaltmotor herangezogen werden. Genauso ist es aber auch möglich, die elektrischen Signale zur Ansteuerung einer hydraulischen Verstelleinrichtung der Regelstange heranzuziehen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Stelleinrichtung stirnseitig der Brennkraftmaschine, insbesondere anstelle eines Drehzahlreglers ange­ ordnet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß kein zusätzlicher Platzbe­ darf an der Brennkraftmaschine zur Unterbringung einer derartigen Stell­ einrichtung erforderlich ist. Vielmehr kann die Brennkraftmaschine insge­ samt so ausgebildet sein, daß sie wahlweise mit einem konventionellen Einspritzsystem mit oder ohne der zuvor beschriebenen Magnetventil­ technik ausgerüstet wird oder aber mit dem erfindungsgemäßen System mit einem Versorgungsspeicher.

Schließlich ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Stellein­ richtung in eine Öffnung des Kurbelgehäuses anstelle eines Einspritz­ pumpenelementes einzusetzen. Wie zuvor ausgeführt wurde, werden in aller Regel nicht alle bei einer konventionellen Brennkraftmaschine vor­ handenen Öffnungen für Einspritzpumpenelemente benötigt, da zur Er­ zeugung des Hochdrucks in dem Versorgungsspeicher weniger Hoch­ druckpumpen erforderlich sind. Dabei kann dann in eine nichtbenutzte Öffnung die Stelleinrichtung eingesetzt werden. Diese Stelleinrichtung ist dann prinzipiell ähnlich wie eine Hochdruckpumpe aufgebaut, wobei diese Stelleinrichtung dann selbstverständlich keinen Antrieb von der Nocken­ welle aufweist. Vielmehr wird dann "quasi rückwärts" der von dem Ver­ sorgungsspeicher hydraulisch und/oder elektrisch übertragene Druck auf die Regelstange zur Steuerung der Fördermenge der anderen Hoch­ druckpumpen übertragen. Diese Ausbildung stellt eine besonders kompakte Ausführung dar, wobei diese Einrichtung auch mit als Träger für den Versorgungsspeicher gemäß einer der vorherigen Ausbildungen her­ angezogen werden kann.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung auch mit üblichen Steckpumpen realisiert werden. Hier ist das Ein­ spritzpumpenelement bzw. die Hochdruckpumpe in einem eigenen Pum­ pengehäuse angeordnet. Diese Pumpengehäuse können überwiegend im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine oder teils in und teils auf demsel­ ben angeordnet sein und eine außenliegende Kraftstoffversorgung im Ge­ gensatz zu der vorteilhaft im Kurbelgehäuse angeordneten Kraftstoffver­ sorgung bei der zuvor geschilderten Ausbildung aufweisen. Diese Anord­ nung bietet den Vorteil, daß der Hochdruckraum der Hochdruckpumpe besonders nahe zusammenwirkend mit dem Versorgungsspeicher an das Einspritzventil herangezogen werden kann. Außerdem ist die Gefahr von Kraftstoffaufheizung und kurbelgehäuseinterner Kraftstoffleckage durch die außenliegende Kraftstoffversorgung vermieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungs­ beschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seiteneinsicht einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Stirnansicht einer Brennkraftmaschine mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei der Versorgungsspei­ cher an der Zylinderreihe befestigt und das Zumeßventil auf dem Einspritzventil angeordnet ist und

Fig. 3 eine schematische Stirnansicht der Brennkraftmaschine, wobei der Versorgungsspeicher auf der Hochdruckpumpe befestigt und gleichzeitig das Zumeßventil auf dem Versorgungsspei­ cher angeordnet ist.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte selbstzündende Brennkraftma­ schine 1 weist in dem Ausführungsbeispiel 6 Zylinder auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Die Brennkraftmaschine 1 ist grundsätzlich kon­ ventionell aufgebaut und weist zunächst eine Kurbelwelle 2 auf, die in dem Kurbelgehäuse 3 (siehe auch Fig. 2 und 3) gelagert ist. Weiterhin ist in dem Kurbelgehäuse 3 eine Nockenwelle 4 gelagert, wobei die Nockenwelle 4 über einen einzigen Zahneingriff von der Kurbelwelle 3 angetrieben ist. Dazu sind stirnseitig auf der Kurbelwelle 2 und der Nockenwelle 4 Zahnräder 5a, 5b angeordnet, die sie ausgelegt sind, daß die Nockenwelle 4 mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben wird. Die Nockenwelle 4 weist jedem Zylinder zugeordnete Gaswechselventil­ nocken 6a, 6b auf, an die sich weiterhin Nocken 7a, 7b, 7c anschließen, die im gleichen axialen Bereich der Nockenwelle 4 liegend auf dem Um­ fang der Nockenwelle 4 verteilt angeordnet sind (Fig. 2 und 3). Einge­ rahmt werden die Gaswechselnocken 6a, 6b und die Nocken 7a, 7b, 7c von Lagerstellen 8a, 8b, die sich direkt an den Gaswechselventilnocken 6a und die Nocken 7a, 7b, 7c anschließen. Dabei erfolgt der Übergang von den Lagerstellen 8a, 8b zu den einzelnen Nockenbereichen über­ gangslos, d. h. im wesentlichen ohne die Nockenwelle 4 schwächende Einstiche zwischen den einzelnen Nockenbereichen. Dargestellt in Fig. 1 sind im übrigen nur die Lagerstellen 8a, 8b mit den dazwischenliegenden Nockenbereichen für einen Zylinder, ebenso wie die Kurbelwelle 2 nur in einem Teilbereich dargestellt ist. Beide Bauteile erstrecken sich selbst­ verständlich in der dargestellten Ausbildung über die gesamte Länge der Brennkraftmaschine 1.

Auf den Nocken 7a, 7b, 7c der Nockenwelle 4 läuft der Rollenstößel 9 einer Hochdruckpumpe 10 ab und treibt einen Pumpenplunger 18 an, der Kraftstoff in einen entlang der Brennkraftmaschine 1 sich erstreckenden Versorgungsspeicher 11 (Common Rail) über eine kurze Druckleitung 12 fördert (Fig. 1 und 2). Die Hochdruckpumpe 10 ist von ihrem grund­ sätzlichen Aufbau her ein Einspritzpumpenelement mit einer Schrägkan­ tensteuerung. Das heißt der zuvor erwähnte Pumpenplunger 18 weist eine Schrägkante 17 auf, die je nach der Verdrehung des Pumpenplungers 18 mit einer Absteuerbohrung zusammenwirkt. Durch diese Verdrehung kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe 10 zwischen einer Nullförder­ menge und einer Maximalfördermenge variiert werden. Verstellt wird der Pumpenplunger 18 von einer Regelstange 13, die sich wiederum entlang der Brennkraftmaschine 1 erstreckt.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird nun von der Hochdruckpumpe 10 fortlaufend Kraftstoff in den Versorgungsspeicher 11 gefördert. Von diesem Versorgungsspeicher 11 zweigen entsprechend der jeweiligen Zylinderzahl der Brennkraftmaschine 1 Einspritzleitungen 14, 14′ ab, die letztendlich mit einem Einspritzventil 15, 15′ verbunden sind. Dabei ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Versorgungsspeicher 11 an dem Kurbelgehäuse 3 oder der Zylinderbank angeordnet und be­ festigt. Die von diesem Versorgungsspeicher 11 abzweigenden Einspritz­ leitungen 14 münden in einem auf dem Einspritzventil 15 angeordneten Zumeßventil 16. Dieses Zumeßventil 16 ist beispielsweise als ein von einer elektronischen Steuereinheit steuerbares Magnetventil ausgebildet, das entsprechend den jeweiligen Betriebsparametern den Kraftstofffluß von der Einspritzleitung 14 in das Einspritzventil 15 steuert.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist im Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 3 der Versorgungsspeicher 11 direkt auf der Hochdruckpumpe 10 befestigt. Weiterhin ist das Zumeßventil 16 sei­ nerseits direkt auf dem Versorgungsspeicher 11 angeordnet, so daß die Einspritzleitung 14′ direkt in das Einspritzventil 15′ einmündet. Selbstver­ ständlich ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit gege­ ben, das Zumeßventil 16 direkt an dem Einspritzventil 15 anzuordnen. Durch die dargestellte Ausbildung der Brennkraftmaschine mit einem Ver­ sorgungsspeicher 11 steht unter nahezu allen Betriebsbedingungen in dem Versorgungsspeicher der Kraftstoff unter einem angenähert gleichen Druck von beispielsweise 1400 bar zur Verfügung und kann über die Zu­ meßventile 16 in nahezu beliebig gesteuerter Art und Weise den Ein­ spritzventilen 15, 15′ zugeführt werden. Dadurch lassen sich das Laufver­ halten der Brennkraftmaschine, insbesondere aber die Abgasemissionen und Geräuschemissionen und auch der Kraftstoffverbrauch positiv beein­ flussen.

Gesteuert wird die von den Hochdruckpumpen 10 zu fördernde Menge - wie zuvor ausgeführt - durch die mit der Schrägkante 17 versehenen Pumpenplunger 18, die durch die Regelstange 13 verstellt wird. Dabei erfolgt die die Verstellung bewirkende axiale Verschiebung der Regel­ stange 13 durch eine Stelleinrichtung in Form eines Druckumsetzers 19, der gemäß Fig. 1 an der Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Dieser Druckumsetzer 19 ist über eine Steuerleitung 20 mit dem Ver­ sorgungsspeicher 11 verbunden. Dabei ist dieses System so abgestimmt, daß bei einem Absinken des Drucks in dem Versorgungsspeicher 11 die­ ser abfallende Druck über die Steuerleitung 20 in den Druckumsetzer 19 weitergeleitet wird und dementsprechend der Druckumsetzer 19 die Re­ gelstange 13 hin zu einer Erhöhung der Fördermenge der Hochdruck­ pumpen 10 verstellt. Dadurch ist in einfacher Art und Weise eine selbsttätige Druckregelung in dem Versorgungsspeicher 11 möglich. Im Rahmen der Erfindung ist es auch vorgesehen, den Druck in dem Versor­ gungsspeicher 11 beispielsweise durch Drucksensoren zu erfassen und diese Signale auf den Druckumsetzer 19 aufzuschalten. Dabei ist dann der Druckumsetzer 19 vorzugsweise als elektrisch betätigtes Stellelement ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist es insbesondere - wie in der allgemeinen Beschreibung beschrieben - vorgesehen, die Stelleinrichtung in Form eines Druckumsetzers 19′ neben einer Hochdruckpumpe 10 analog zu dieser in das Kurbelgehäuse 3 der Brennkraftmaschine einzu­ setzen. Dabei ist dann diese Stelleinrichtung grundsätzlich analog zu einer Hochdruckpumpe 10 ausgebildet, weist aber keinen Rollenstößel 9 auf. Vielmehr wird der von der Steuerleitung 20′ der Stelleinrichtung übermittelte Druck in dem Versorgungsspeicher 11 nur zur Verstellung der Regelstange 13 verwendet.

Claims (17)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine selbstzündende Brennkraft­ maschine mit einer in einem Kurbelgehäuse drehbar gelagerten Kurbel­ welle, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einem von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei weiterhin die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zumindest eine den Kraftstoff fördernde Hochdruckpumpe aufweist, die den Kraftstoff in einen Versorgungsspeicher (Common-Rail) fördert, der über zumindest ein Zumeßventil mit zumindest einem Einspritzventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (10) in das Kurbelge­ häuse (3) eingesetzt und hochdruckseitig in einem Bereich nahe eines Zylinders angeordnet ist und antriebsseitig von einer Nockenwelle (4) an­ getrieben ist.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (10) gehäuselos in das Kurbelgehäuse (3) eingesetzt ist.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (10) einen Zylinder und einen in diesem bewegbaren Pumpenkolben mit einer Schrägkante zur Mengensteuerung aufweist.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (4) Nocken (6a, 6b) zur Gaswechselventilbetätigung aufweist und über einen einzigen Zahneingriff von der Kurbelwelle (2) angetrieben ist.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (4) zum Antrieb der Hoch­ druckpumpe (10) zwei, drei oder mehr auf dem Umfang der Nockenwelle (4) verteilte Nocken (7a, 7b, 7c) aufweist.

6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Hochdruckpumpen (10) entlang der Brennkraftmaschine (1) verteilt angeordnet sind.

7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsspeicher (11) sich entlang zumindest einer Zylinderreihe der Brennkraftmaschine (1) erstreckt.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsspeicher (11) mit dem Hochdruckauslaß der Hochdruckpumpe (10) über eine kurze Druckleitung (12) verbunden ist und die Hochdruckpumpe(n) (10) je ein Druckhalte­ ventil aufweist beziehungsweise aufweisen.

9. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsspeicher (11) von zwei oder mehr Hochdruckpumpen (10) getragen wird.

10. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsspeicher (11) im Zylinder­ kopf (3a) der Brennkraftmaschine (1) integriert ist.

11. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil (16) an dem Versor­ gungsspeicher (11) angeordnet ist.

12. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zumeßventil (16) an dem Einspritz­ ventil (15, 15′) angeordnet ist.

13. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Versorgungsspeicher (11) herr­ schende Druck zur Steuerung der Hochdruckpumpe (10) herangezogen wird.

14. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe(n) (10) mit einer im Kurbelgehäuse (3) gelagerten Regelstange (13) in Wirkverbindung steht beziehungsweise stehen.

15. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Versorgungsspeicher (11) herr­ schende Druck über eine hydraulische und/oder elektrische Übertragung auf eine Stelleinrichtung (21) einwirkt, die mittels der Regelstange (13) die Schrägkante(n) (17) der Hochdruckpumpe(n) (10) betätigt.

16. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (21) an einer Stirnseite der Brennkraftmaschine (1), insbesondere anstelle eines Drehzahlreglers, angeordnet ist.

17. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (21) in eine Öffnung des Kurbelgehäuses (3) anstelle eines Einspritzpumpenelementes eingesetzt ist.