DE2836226C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Brennstoffeinspritzeinrichtung ist beispiels­ weise aus der US-PS 30 06 556 bekannt. Bei dieser Brennstoff­ einspritzeinrichtung ist der Pumpenkolben in seinem unteren Abschnitt mit einer radial umlaufenden Nut verbunden, deren axiale Ausdehnung sich über den Umfang ändert. Diese Nut ist über Bohrungen im Pumpenkolben mit der durch diesen und den Pumpenzylindern gebildeten Pumpenkammer verbunden. Der Pumpen­ zylinder ist von einemm Ringraum umgeben, der mit dem Einlaß zur Brennstoffversorgung in Verbindung steht. In der Wandung des Pumpenzylinders sind gegenüberliegend zwei axial voneinander beabstandete Öffnungen angeordnet, die den Ringraum mit dem Innenraum des Pumpenzylinders verbinden. Die Pumpen­ kammer steht über ein Rückschlagventil und dem Brennstoff­ kanal mit der Brennstoffkammer in Verbindung.

In der Kompressionsphase des Pumpenkolbens fließt zunächst der Kraftstoff aus der Pumpenkammer durch die im Bereich der Pumpenkammer angeordnete Öffnung in der Pumpenzylinderwand in den Ringraum und gleichzeitig durch die im Pumpenkolben angeordneten Bohrungen und die Nut durch die mit dieser in Verbindung stehende zweite Öffnung in der Zylinderwand eben­ falls in den Ringraum ab. Verschließt der Pumpenkolben bei seiner Kompressionsbewegung diese beiden Öffnungen, so steigt der Druck in der Pumpenkammer und öffnet das aus Ventilsitz und Ventilkörper bestehende Einspritzventil gegen die Federkraft der Druckfeder. Durch die Weiterbewegung des Pumpen­ kolbens entsteht eine Verbindung zwischen der Nut im Pumpen­ kolben und der ursprünglich in die Pumpenkammer mündenden Öffnung, so daß es plötzlich zu einem Druckabfall in der Pumpen­ kammer kommt. Ist die auf den Ventilkörper wirkende Feder­ kraft größer als die in der Brennstoffkammer auf den Kolben wirkende Druckkraft, so wird das Einspritzventil wieder geschlossen.

Bei dieser Brennstoffeinspritzeinrichtung ist nachteilig, daß die Steuerung des Einspritzbeginns und des Einspritzendes von mechanisch fest eingestellten Bedingungen abhängt, nämlich der Anordnung der Öffnungen in der Pumpenzylinderwand und Lage, Maß und Verlauf der Nut im Pumpenkolben. Dieses verhindert eine optimale Anpassung von Einspritzzeitpunkt und Einspritzdauer an unterschiedliche Betriebsbedingungen des Motors und erfordert außerdem für verschiedene Motortypen eigens konstruierte Einspritzeinrichtungen.

Aus der US-PS 34 64 627 ist ein elektromagnetisch betätigtes Brennstoffeinspritzventil bekannt, dem der Brennstoff unter hohem Druck von einer Hochdruckquelle zugeführt wird und durch einen Brennstoffkanal zu einer den Ventilkörper umgebenden Brennstoffkammer geleitet wird. Der Ventilkörper ragt mit seiner vom Ventilsitz abgewandten Seite in eine Federkammer, in der eine den Ventilkörper beaufschlagende Druckfeder angeordnet ist und die über einen Drosselkanal mit dem Brennstoffkanal in Verbindung steht. Die Federkammer kann über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. Bei geschlossenem Magnetventil ist der Brennstoffdruck in der Federkammer gleich dem Brennstoff­ druck in der Brennstoffkammer. Öffnet jedoch das Magnetventil, so fließt Brennstoff aus der Federkammer durch das geöffnete Magnetventil in einen Brennstoffrücklauf zu einem Brennstoff­ vorratsbehälter, wobei der Druck in der Federkammer abfällt, der Ventilkörper vom Ventilsitz abgehoben wird und das Einspritzventil öffnet. Wird das elektrische Magnetventil wieder geschlossen, so steigt durch über den Drosselkanal einfließenden Brennstoff der Druck in der Federkammer wieder an, so daß das Einspritzventil wieder geschlossen wird.

Nachteilig ist bei diesem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil, daß zwischen dem Schließvorgang des Magnetventils und dem des Einspritzventils eine Zeitverzögerung liegt, die daraus resultiert, daß der Druckaufbau in der Federkammer durch den durch den Drosselkanal fließenden Brennstoff erst allmählich vor sich geht. Die Schließbewegung des Einspritz­ ventils ist daher auch nicht abrupt, sonder das Einspritz­ ventil schließt allmählich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 so weiterzubilden, daß der Einspritzvorgang bzgl. des Einspritzablaufes genauer steuerbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Anordnung ist besonders vorteilhaft, daß die Drucksteuer­ kammer und die Federkammer voneinander getrennt sind, so daß die Federkammer mit Brennstoff unter dem gleichen Brennstoff­ druck gefüllt ist wie die Brennstoffkammer. Dadurch wirkt der sich über den Kompressionsweg des Pumpenzylinders verändernde Brennstoffdruck gleichzeitig von beiden Seiten auf den Ventil­ körper und die den Ventilkörper in Schließrichtung drückende Feder braucht somit nur eine geringe Federkraft auf den Ventil­ körper aufzubringen. Darüber hinaus wird dadurch erreicht, daß auch bei unterschiedlichen Absolutdrücken des Brennstoffs in der Brennstoffkammer bzw. in der Federkammer eine geringe Druckänderung in der Drucksteuerkammer ausreicht, um den Ventil­ körper zu öffnen bzw. zu schließen. Da diese geringe Druck­ änderung sehr schnell erzielt werden kann, kann auch der Öffnungs­ vorgang bzw. der Schließvorgang des Einspritzventils von sehr kurzer Zeitdauer sein.

Durch diese besonders vorteilhafte, feinfühlige Reagibilität des Einspritzventils kann auch sehr wirksam durch eine Modulation des Magnetventils und damit des Drucks in der Drucksteuer­ kammer nicht nur ein gezielter Einspritzzeitpunkt und eine gezielte Einspritzdauer erreicht werden, sondern auch der Ablauf des Einspritzvorgangs über die Einspritzdauer gesteuert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Elemente einer Brennstoff­ einspritzeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 3 mit vor Beginn des Förderhubs des Pumpenkolbens und Erregen des elektromagnetischen Ventils dargestellter Lage der Einzelteile,

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5 und

Fig. 7 einen Teilschnitt im Bereich des Pumpenzylinders.

Die in den Fig. 2 bis 7 dargestellte Brennstoffeinspritzeinrichtung enthält eine Kolbenpumpe und ein Magnetventil zur Steuerung des durch ein Einspritzventil eingespritzten Brennstoffs. Die Brennstoffeinspritzeinrichtung enthält ein Gehäuse 1, in dem ein hin- und hergehender Pumpenkolben 2 angeordnet ist. Der Pumpenkolben 2 ist mit einem Stößel 3 verbunden, der sich am einen Ende aus dem Gehäuse nach außen erstreckt und durch einen nicht dargestellten Nocken oder Schwinghebel betätigt wird, wobei ein Zapfen 5 im Gehäuse die Auswärtsbewegung des Stößels 3 begrenzt.

Am anderen unteren Ende des Gehäuses 1 ist über ein Gewinde 14 eine Mutter 6 aufgeschraubt, die einen Pumpenzylinder 7 in Form einer Büchse enthält, deren Bohrung 7 a den Pumpenkolben 2 führt. Die Außenfläche des Pumpenzylinders 7 ist abgesetzt und greift mit ihrem oberen Ende in das Gehäuse 1 ein.

Die Mutter 6 hat am unteren Ende eine Öffnung 6 a, durch die sich das untere Ende eines Düsenkopfes 8 erstreckt, der ein Einspritzventil enthält. Der Düsenkopf 8 ist am oberen Ende erweitert, um eine Schulter 8 a zu bilden, die gegen eine Schulter 6 b der Mutter anliegt.

Zwischen dem Düsenkopf 8 und dem Pumpenzylinder 7 liegen vom Düsenkopf ausgehend ein Federkäfig 10, ein Zwischenkäfig 11 und ein Speicherkäfig 12, die zur leichteren Herstellung und Montage als Einzelteile hergestellt sind. Das Gewinde 14 der Mutter 6 hält den Düsenkopf 8, der Federkäfig 10, den Zwischenkäfig 11 und den Speicherkäfig 12 zwischen der oberen Stirnfläche 8 b des Düsenkopfes 8 und der Bodenfläche 7 b des Pumpenzylinders 7 zusammen, wobei die Berührungsflächen der einzelnen Teile geläppt sind, so daß sie gegeneinander abgedichtet sind. Zusätzlich können nicht dargestellte Dübel ihre Ausrichtung in Längsrichtung festlegen.

Brennstoff wird von einem nicht dargestellten Brennstofftank über eine nicht dargestellte Förderpumpe zum unteren offenen Ende des Pumpenzylinders 7 über eine Zuleitung gefördert, die aus einem Einlaßfitting 15 (Fig. 4) am Gehäuse 1, einer Filterkammer 16 zur Aufnahme eines Filters 17, einem Kanal 18 im Gehäuse 1, einer ersten Aussparung 20 in der oberen Stirnfläche des Pumpenzylinders 7 und einer abgesetzten Bohrung 21 im Pumpenzylinder besteht und zu einer zweiten Aussparung 22 in der oberen Stirnfläche des Speicher­ käfigs 12 mündet, die mit dem unteren offenen Ende der Bohrung 7 a des Pumpenzylinders 7 in Verbindung steht. Der Brennstoffstrom durch diese Zuleitung wird durch ein Kugel­ rückschlagventil 23 gesteuert, das in dem vergrößerten Teil der abgesetzten Bohrung 21 liegt und durch eine Druckfeder 25 gegen einen Ventilsitz 24 gedrückt wird.

Während des Saughubes des Pumpenkolbens 2 kann somit Brennstoff in den Pumpenzylinder 7 durch dessen unteres offenes Ende angesaugt werden.

Während der Förderhubes des Pumpenkolbens 2 wird von dort der Brennstoff mit erhöhtem Druck in die zweite Aussparung 22 gedrückt, die mit dem einen Ende einer Förderleitung verbunden ist. Diese besteht aus einem Kanal 26 im Pumpenzylinder 7, wobei der Durchstrom durch ein weiteres Kugelrück­ schlagventil 27 gesteuert wird, das normalerweise durch eine Feder 28 gegen einen Ventilsitz 30 gehalten ist. Die Förder­ leitung hat ferner, wie Fig. 7 zeigt, einen nach unten gerichteten Kanal 31 im Pumpenzylinder 7, der am einen Ende den Kanal 26 stromab des Kugelrückschlagventils 27 anschneidet und dessen anderes Ende in den vergrößerten Teil eines abgesetzten Kanals 32 im Speicherkäfig 12 mündet. Der Kanal 32 steht mit einem abgesetzten Kanal 33 im Zwischenkäfig 11 in Verbindung, der in einen Kanal 34 durch den Federkäfig 10 übergeht. Dieser mündet in eine Ringnut 35 an der unteren Stirnfläche des Federkäfigs 10, die mit gebohrten Kanälen 36 im Düsenkopf 8 in Verbindung steht, so daß Brennstoff mit erhöhtem Druck dem Düsenkopf 8 zur Einspritzung in den nicht dargestellten Brennkraftmaschinenzylinder zugeleitet wird.

Die Förderleitung enthält ferner einen als Verbindungskanal dienenden Zweigkanal 37, der sich von dem abgesetzten Kanal 32 zu einer Speicherkammer 38 im Speicherkäfig 12 erstreckt sowie einen Zweigkanal 40, der sich von dem abgesetzten Kanal 33 im Zwischenkäfig 11 zu einer Federkammer 41 erstreckt, die am oberen Ende (Fig. 2) des Federkäfigs 10 gebildet ist.

Durch diese Anordnung wird während des Förderhubes des Pumpenkolbens 2 ein Teil des Brennstoffes mit erhöhtem Druck über die Förderleitung zur Speicherkammer 38 im Speicherkäfig 12 gefördert. Dieser hat die Form eines nach unten offenen Napfes, wobei sich eine zylindrische Innenwand 42 zur Aufnahme eines Speicherkolbens 43 ergibt, die die Speicherkammer 38 begrenzt. Eine Druckfeder 44 liegt in einer Federkammer 92 des Speicherkäfigs 12 und belastet den Speicherkolben 43 in axialer Richtung zur Verringerung des Volumens der Speicherkammer 38.

Brennstoff mit erhöhtem Druck wird auch dem Düsenkörper 8 am unteren Ende zugeleitet, um in die Brennkraftmaschine beim Öffnen des Einspritzventils eingespritzt zu werden. Wie Fig. 2 zeigt, hat der Düsenkörper 8 eine zentrale, im Durchmesser abgesetzte Bohrung, wodurch sich zwei im Durchmesser unterschiedliche Innenwände 45 und 46 ergeben, die Abstand voneinander haben. Am unteren Ende ist ein ringförmiger Ventilsitz 47 gebildet, der einen Brennstoffkanal 48 umgibt und Verbindung zu einer oder mehreren Einspritzöffnungen 50 hat.

Der Brennstoffstrom durch den Brennstoffkanal 48 und damit durch die Einspritzöffnungen 50 wird durch ein Einspritzventil 51 in Form einer Nadel gesteuert, das einen ersten Kolbenabschnitt 51 a größeren Durchmessers hat, der in der Innenwand 45 des Düsenkopfes 8 geführt ist, während ein unteres Teil 51 b dieses Ventils kleineren Durchmessers mit der Innenwand 46 des Düsenkopfes 8 eine ringförmige Brennstoffkammer 52 begrenzt, der Brennstoff mit erhöhtem Druck über die gebohrten Kanäle 36 zugeleitet wird. Das obere Ende des Einspritzventils 51 hat einen im Durchmesser abgesetzten zweiten Kolbenabschnitt 51 c, der sich in eine Drucksteuerkammer 53 erstreckt und mit Gleitsitz in einer Öffnung 54 an der Unterseite des Federkäfigs 10 geführt ist. Dieses Teil ragt in die Feder­ kammer 41 und liegt gegen einen Federteller 55 an. Zwischen dem Federteller 55 und der unteren Stirnfläche des Zwischenkäfigs 11 ist eine Schraubenfeder 56 eingespannt, die das Einspritzventil 51 normalerweise in seine Schließlage belastet. Zusätzlich ist ein Drosselkanal 57 in der radial gerichteten Wand des Federkäfigs 10 vorgesehen, die die Federkammer 41 mit der Drucksteuerkammer 53 verbindet. Durch diese Anordnung ist die untere Fläche des ersten Kolben­ abschnitts 51 a des Einspritzventils 51 dem Brennstoffdruck in der Brennstoffkammer 52 ausgesetzt, während ihre obere Fläche einem modulierten Brennstoffdruck ausgesetzt ist, der in der Drucksteuerkammer 53 herrscht. Die obere Stirn­ fläche des zweiten Kolbenabschnitts 51 c ist dem Flüssigkeits­ druck in der Federkammer 41 ausgesetzt.

Die Modulation des Brennstoffdruckes in der Drucksteuerkammer 53 wird durch Verbindung dieser Kammer mit einer Brennstoffabströmleitung bewirkt. Diese enthält einen Auslaßkanal 58, der die Drucksteuerkammer 53 mit einem Kanal 60 im Federkäfig 10 verbindet, der seinerseits über einen Kanal 61 im Zwischenkäfig 11 Verbindung mit einem Kanal 62 durch den Speicherkäfig 12 hat. Anschließend ist ein Kanal 63 im Pumpenzylinder 7 und ein Kanal 64 im Gehäuse 1 vorgesehen, welch letzterer in einer Kammer 65 im Gehäuse 1 endet, die durch eine Querbohrung am einen Ende eines Gehäuseansatzes 1 a gebildet ist.

Der Abstrom des Brennstoffes aus der Kammer 65 zu einer Niederdrucküberströmleitung wird durch ein normalerweise geschlossenes Magnetventil und eine Zumeßöffnung gesteuert. Ein Ventilkäfig 66 ist in den Gehäuseansatz 1 a eingeschraubt und enthält eine im Durchmesser abgesetzte Bohrung 67 mit einer Zumeßöffnung 68 am einen Ende, die einen vorgegebenen Durchmesser aufweist und in die Kammer 65 mündet. Der im Durchmesser größere Teil der Bohrung 67 nimmt verschieblich das Ende eines normalerweise geschlossenen Magnetventils 70 auf, dessen rechts liegender Kopf in Fig. 2 einen Ventilsitz 71 in der Bohrung 67 neben der Zu­ meßöffnung 68 verschließen kann. Das andere Ende des Magnetventils 70 erstreckt sich durch das offene Ende eines beweglichen napfförmigen Magnetankers 72 und ist in axialer Richtung durch einen Ring 73 festgelegt, der auf den Schaft des Magnetventils 70 aufgepreßt ist.

Der Anker 72 ist in einem rohrförmigen Spulen­ kasten 74 verschieblich, auf den eine Wicklung 75 aufgewickelt ist, die über elektrische Leiter 76 mit einer elektrischen Stromquelle verbunden ist, wobei die Steuerung durch eine übliche elektronische Brennstoffeinspritzanlage, die nicht dargestellt ist erfolgt. Die Spule des Elektro­ magneten kann hierdurch in bekannter Weise in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen erregt werden.

Der Spulenkasten 74 ist in einer abgesetzten Bohrung des Gehäuseansatzes 1 a zwischen einer inneren Schulter 1 b des Gehäuseansatzes 1 a und einem Magnetkern 77 festgelegt, der in ein Innengewinde 78 des Gehäuseansatzes 1 a eingeschraubt ist. Ein im Durchmesser verkleinerter Kopf 77 a des Magnetkerns 77 ist kreuzweise geschlitzt und erstreckt sich um einen vorgegebenen axialen Weg in den Spulenkasten 74. Er dient als Anschlag für die axiale Bewegung des Ankers 72 in einer Richtung, wenn das Magnetventil erregt ist. Zwischenscheiben 80 können, falls erforderlich, zwischen den Spulenkasten 74 und den Magnetkern 77 gelegt werden. Der Anker 72 und damit das Magnetventil 70 sind normalerweise in axialer Richtung nach rechts in Fig. 2 durch eine Druckfeder 81 gedrückt, die in das ausgesparte offene Ende des Ankers 72 greift.

Das Innere des Spulenkastens 74 zwischen dem freien Ende des Ventilkäfigs 66 und dem einen Ende des Ankers 72, mit dem das Magnetventil 70 verbunden ist, bildet eine Überströmkammer 82, die über Kanäle 83 im Anker 72 mit der die Feder 81 enthaltenden Federkammer verbunden ist.

Die Überströmkammer 82 ist ein Teil der Überströmleitung, die zum nicht dargestellten Brennstoff­ tank führt und aus einem Kanal 84 im Bereich der Schulter 1 b (Fig. 3) von der Überströmkammer 82 zu einem Überström­ kanal 85 im Gehäuse 1, einem als Überströmfitting ausgebildeten Brennstoffauslaß 86 am Gehäuse 1 nach außen führt.

Der Speicherkolben 43 im Speicherkäfig 12 wirkt ferner als Drucksicherheitsventil, da bei seiner Abwärtsbewegung aus der in den Fig. 1, 2 und 6 gezeigten Lage eine seitliche Entlastungsöffnung 88 (Fig. 6) freigelegt wird, die einen vorgegebenen axialen Abstand von der oberen Stirnfläche der Speicherkammer 38 aufweist. Diese Entlastungs­ öffnung 88 stellt die Verbindung zu einem Teill der Überström­ leitung dar, die einen Kanal 90 enthält, der sich axial durch den Speicherkäfig 12 erstreckt. Das untere Ende des Kanals 90 ist auch über eine seitliche Öffnung mit der Federkammer 92 an der Unterseite des Speicherkäfigs 12 verbunden und ist mit seinem oberen Ende, wie nur schematisch in Fig. 1 dargestellt, durch den Pumpenzylinder 7 mit einem lotrechten Abströmkanal 92′ im Gehäuse 1 verbunden, der in den Überströmkanal 85 zum Überströmfitting 86 mündet. Leckbrennstoffe am Pumpenkolben 2 sammelt sich in einem Ringraum 93 (Fig. 2 und 3) zwischen seinen Stirnflächen, der durch radikale Kanäle 94 mit einer Ringnut 95 an der Außenfläche des Pumpenzylinders 7 in Verbindung steht und über einen Kanal 96 mit dem Abströmkanal 92′ in Verbindung steht, wie dies in Fig. 3 gezeichnet ist.

Dichtungen 97 und 98 sind zur Abdichtung zwischen dem Spulenkasten 74 und dem Gehäuseansatz 1 a bzw. dem Spulenkasten und dem Magnetkern 77 vorgesehen, während eine Dichtung 99 das Gehäuse 1 gegen die Mutter 6 abdichtet.

Arbeitsweise

Unter Hinweis auf Fig. 1 wird Brennstoff mit niedrigem Druck von einer nicht dargestellten Förderpumpe über die Einlaßleitung und das Filter 17 zur Aussparung 22 am offenen Ende des Pumpenzylinders 7 gefördert, in der der Druck des Brennstoffes beim Förderhub des Pumpenkolbens 2 im Pumpenzylinder 7 beträchtlich erhöht wird. Der Brenn­ stoff fließt mit diesem erhöhten Druck durch die Förder­ leitung durch das Kugelrückschlagventil 27 gesteuert zur Brennstoffkammer 52, die das untere Ende des Einspritzventils 51 im Düsenkopf 8 umgibt. Im Zwischenkäfig 11 wird der Brennstoff mit hohem Druck durch den Zweigkanal 40 in die Federkammer 41 geleitet und von dieser durch den Drosselkanal 57 zur Drucksteuerkammer 53, wobei dieser Strom durch die Abmessung des Drosselkanals 57 bestimmt wird. Unter statischen Bedingungen ist der Brennstoffdruck in der Drucksteuerkammer 53 der gleiche wie der Druck in der Verbindung zwischen dem Magnetventil 70 und der Drucksteuerkammer 53. Der verstärkte Brennstoffdruck wird auch durch Verlagerung des Speicherkolbens gegen die Kraft der Feder 44 gespeichert, der durch den Zweigkanal 37 zur Speicher­ kammer 38 geleitet wird.

Ein elektrischer Strompuls bestimmter Eigenschaften und Dauer, der auf die Totpunktlage des Brennkraft­ maschinenkolbens zur Nockenwelle und zum die Brennstoff­ pumpe betätigenden Nocken abgestimmt ist, wird über die elektrischen Leiter 76 zur Wicklung 75 geleitet, wodurch ein elektromagnetisches Feld aufgebaut wird, das den Anker 72 anzieht und über den Anker 72 das Magnetventil 70 von seinem Sitz 71 abhebt. Es strömt dann über die Zumeßöffnung 68 Brennstoff von der Drucksteuerkammer 53 ab. Das Ausmaß des Druckabfalles in der Verbindung und der Drucksteuer­ kammer 53 wird durch den Durchmesser der Zumeßöffnung 68 und der Drosselstelle des Drosselkanals 57 bestimmt und wenn der Druckabfall in der Drucksteuerkammer 53 den Öffnungsdruck P _o des Ein­ spritzventils 51 erreicht, wird das Einspritzventil 51 von seinem Ventilsitz 47 abgehoben, so daß ein Einspritzen von Brenn­ stoff durch die Einspritzöffnungen 50 in den Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgt.

Der Verlauf des Druckabfalles bestimmt und steuert die Geschwindigkeit des Einspritzventils 51 und damit den Druckverlauf während des Einspritzvorganges.

Der durch das Magnetventil gesteuerte Abstrom des Brennstoffes in die Überströmkammer 82 bewirkt einen Abfall des Druckes auf den im Brennstofftank herrschenden normalerweise atmosphärischen Druck, da eine unmittelbare Verbindung zu diesem besteht. Ein Abstrom des Brennstoffes aus der Federkammer 92 unterhalb des Speicherkolbens 43 erfolgt ebenfalls zur Überströmleitung, wie dies auch für Leckbrennstoff am Pumpenkolben 2 vorgesehen ist. Wird infolge zu großer Brennstoffmenge mit hohem Druck die Entlastungsöffnung 88 vom Speicherkolben 43 freigelegt, so fließt dieser Brennstoff zur Überströmleitung ab.

Bei Enden des elektrischen Pulses bricht das elektromagnetische Feld zusammen, so daß die Feder 81 in schneller Ansprache das Magnetventil 70 gegen den Ventilsitz 71 bewegt, wodurch der Druck in der Steuerdruckkammer 53 den Schließdruck P _c des Einspritzventils 51 erreicht. Der Öffnungsdruck P _o und der Schließdruck P _c sind durch folgende Formeln bestimmt:

wobei entsprechend Fig. 1

P _m = modulierter Druck in der Drucksteuerkammer 53
= P _o Öffnungsdruck des Einspritzventils 51
= P _c Schließdruck des Einspritzventils ist P _s = vom Pumpenkolben 2 gelieferter Brennstoffdruck A _A = beaufschlagte Fläche des zweiten Kolbenabschnitts 51 c A _B = beaufschlagte Fläche des ersten Kolbenabschnitts 51 a A _C = beaufschlagte Fläche des unteren Teils 51 b vom Einspritzventil 51 F _l = Kraft der Feder 56 in der Federkammer 41, die auf    das Einspritzventil 51 in Schließrichtung wirkt.

Die Ansprachesteuerung der Einspritzeinrichtung ist so, daß eine Voreinspritzung einer Mindestdauer von 0,2 Millisekunden elektronisch gesteuert werden kann, abgestimmt auf die Nockenwellenstellung in einem System Drehzahl zu Leistung.

Die Brennstoffeinspritzeinrichtung nach der Erfindung bewirkt die Steuerung des Öffnens und Schließens des Einspritzventils 51 in ähnlicher Weise wie übliche Brennstoffeinspritzanlagen, ermöglicht jedoch zusätzlich die Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung des Einspritzventils 51 entsprechend der Modulation des Druckes in der Steuerdruckkammer 53 zu beeinflussen, so daß eine gewünschte Charakteristik des Einspritzvorganges eingestellt werden kann.

Für den Fachmann ist es klar, daß zahlreiche Abwandlungen von der beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ form möglich sind. So kann beispielsweise die Zumeßöffnung 68 anstelle im Ventilkäfig 66 auch an irgend einer Stelle der Verbindung zwischen der Drucksteuerkammer 53 und dem Magnetventil 70 vorgesehen werden.

Ferner kann die Kolbenpumpe durch Änderung des Pumpenkolbens 2 und des Pumpenzylinders 7 durch Verwendung der üblichen schraubenförmigen Steuerkanten abgewandelt werden, wobei lediglich vorzusehen ist, daß die Regelung der abströmenden Brennstoffmenge durch Erregen und Stromlos­ machen des elektromagnetischen Teils der Einrichtung bewirkt wird.

Claims (4)

1. Brennstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse, das einen mit einer Öffnung versehenen Einlaß zur Brennstoffversorgung aus einem Brennstofftank und einen Brennstoffauslaß zum Rücklauf des Brennstoffs zum Brennstofftank aufweist, mit einem Düsenkopf, der eine ringförmige Brennstoffkammer aufweist, die einenends in einem durch einen einen Ventilsitz aufweisenden Düsenkanal und eine oder mehrere Düsenöffnungen gebildeten Düsenauslaß zur Brennstoffversorgung von dem mit einer Öffnung versehenen Einlaß zur Brennkraftmaschine endet, mit einem im Gehäuse angeordneten Pumpenkolben, der in einem Pumpenzylinder hin- und herbewegbar angeordnet ist, wobei der Pumpenzylinder eine Bohrung mit einem offenen Ende besitzt, das mit dem mit einer Öffnung versehenen Einlaß und einem Brennstoffkanal in Verbindung steht, der in der ringförmigen Brennstoffkammer endet, wobei ein Hin- und Herbewegen des Pumpenkolbens einen Brennstoffdruck im Brennstoffkanal und in der ringförmigen Brennstoffkammer erzeugt, und mit einem im Düsenkopf angeordneten Ventilkörper, der durch eine in einer Federkammer angeordnete Druckfeder gegen den Ventilsatz gehalten ist, gekennzeichnet durch
eine zwischen der Brennstoffkammer (52) und der Feder­ kammer (41) angeordnete Drucksteuerkammer (53), die mit dem Brennstoffkanal (26, 31 bis 36) über einen Drossel­ kanal (57) in Verbindung steht,
eine mit der Drucksteuerkammer (53) verbundene, zum Brenn­ stoffauslaß führende Zumeßöffnung (68),
ein Magnetventil (70), das die Zumeßöffnung (68) im nicht­ erregten Zustand verschließt und im erregten Zustand öffnet, einen im Durchmesser vergrößerten ersten Kolbenschnitt (51 a) des Ventilkörpers, der einenends in der Brennstoff­ kammer (52) und anderenends in der Drucksteuerkammmer (53) endet,
einen im Durchmesser vergrößerten zweiten Kolbenabschnitt (51 c) des Ventilkörpers, der einenends in der Drucksteuer­ kammer (53) und anderenends in der Federkammer (41) endet, und
einen den Brenstoffkanal (26, 31 bis 36) mit der Feder­ kammer (41) verbindenden Zweigkanal (40).

2. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen mit dem Brennstoffkanal (26, 31 bis 36) verbundenen Druck­ speicher (12, 38, 42, 43) aufweist, der bei Drucküber­ belastung im Brennstoffkanal mit dem Brennstoffauslaß (86) in Verbindung tritt.

3. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (12, 38, 42, 43) einen Speicherkäfig (12) mit einer Zylinder­ bohrung (42) aufweist, in der ein federbelasteter Speicher­ kolben (43) verschiebbar aufgenommen ist und mit der Zylinderbohrung (42) eine Speicherkammer (38) bildet, die über einen Verbindungskanal (37) mit dem Brennstoff­ kanal (26, 31 bis 36) in Verbindung steht.

4. Brennstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (57) zwischen Drucksteuerkammer (53) und Federkammer (41) angeordnet ist.