DE3524241A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach
der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer solchen durch
die DE-OS 23 53 737 bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe er
hält man im Abregelpunkt aus dem Vollastbetrieb bei Errei
chen der Enddrehzahl keinen exakten Knickpunkt in der Kenn
linie der Einspritzmenge über der Drehzahl sondern ein mehr
oder weniger starkes Verschleifen der Kennlinie derart, daß
ein sich aus der linearen Fortsetzung der Vollastkennlinie
ergebender theoretischer Höchstlastpunkt bei höchster Dreh
zahl und damit die maximale Leistung der von der Kraftstoff
einspritzpumpe versorgten Brennkraftmaschine nicht erreicht
wird. Die Ursache für dieses Verschleifen der Kennlinie ist
ein Pendeln des Regelsystems in dem Augenblick, in dem die
vom Drehzahlgeber abgegebene Kraft und die Kraft der Regel
feder ins Gleichgewicht kommen. Diese tritt unmittelbar
bevor der Abregelvorgang einsetzt, auf. Ein von der Rück
stellfeder belasteter Reglerhebel, der zuvor an einem Voll
lastanschlag anlag, wird dabei für eine Verstellung des
Mengenverstellgliedes in Richtung Nullkraftstoffeinspritz
menge von seinem Vollastanschlag abgehoben. Durch das Pen
deln des Regelsystems erfolgt dies bereits frühzeitig und
nicht erst im theoretischen Höchstlastpunkt.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß die Vollastkraftstoffeinspritzmenge nicht
durch die last- und/oder drehzahlabhängig durch das Regel
system geführte Steuerkante, sondern durch die Zuordnung der
Entlastungsöffnung zur Entlastungsleitung bestimmt wird, wo
durch der maximal mögliche Pumpenkolbenförderhub festgelegt
ist. Damit kann der für die bekannte Kraftstoffeinspritz
pumpe geltende Vollastabregelpunkt hier bei der nun vorge
schlagenen Lösung über den Punkt hinaus verlegt werden, der
als tatsächlicher Vollastpunkt durch die Lage der Entlastungs
öffnung definiert ist. Es wird damit vermieden, daß die In
stabilität im Abregelpunkt sich auf die Zumessung auswirkt.
Im Teillastbereich dagegen wird die Kraftstoffmenge nach wie
vor durch die last- und/oder drehzahlabhängige Verstellung
der Steuerkante gesteuert.
Mit dieser Maßnahme läßt sich insbesondere in Verbindung mit
den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 4 auch eine Leise
laufeinrichtung verwirklichen, bei der in besonders vorteil
hafter Weise mit einfachsten Maßnahmen ein größtmöglicher
Betriebsbereich der Kraftstoffeinspritzpumpe bereitgestellt
wird, wo eine gegenüber der Vollastkraftstoffeinspritzrate
pro Drehwinkel der Kraftstoffeinspritzpumpenantriebswelle
verminderte Kraftstoffeinspritzrate erzielt wird. Dabei wird
die Einspritzdauer bei Vollastbetrieb nicht unzulässig ver
längert. Eine verminderte Kraftstoffeinspritzrate im Teil
lastbetriebsbereich über möglichst lange Pumpenkolben Förder
hübe führt zu einer angestrebten Reduktion des Verbrennungs
geräusches, wie bereits durch andere Lösungen bekannt.
Durch die DE-OS 23 53 737 ist zwar eine Kraftstoffeinspritz
pumpe bekannt, bei der mit Maßnahmen, wie sie im ersten Teil
des Kennzeichens von Anspruch 4 aufgeführt sind, eine Leise
laufvorrichtung verwirklicht wird. Durch diese Maßnahmen kann
während der Pumpenkolbenförderhübe über den zweiten Entla
stungskanal ein Teil der vom Pumpenkolben geförderten Kraft
stoffmenge abströmen, was die Einspritzrate mindert und eine
Verlängerung der Einspritzdauer bei vom Kraftstoffmengen
regler geregelten Kraftstoffeinspritzmenge pro Pumpenkol
benhub bewirkt. Dies kann so lange geschehen, so lange die
erste und die zweite Entlastungsleitung miteinander verbun
den sind und so lange der Austritt C der zweiten Ent
lastungsleitung geöffnet ist, wobei gemäß Anspruch 5 der
Austritt D der ersten Entlastungsleitung verschlossen ist.
Bei der bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe muß die Lage des
Austritts C der zweiten Entlastungsleitung bzw. deren
Steuerpunkte im Verhältnis zu den Steuerzeiten der Verbin
dung zwischen dem Einlaß A zur zweiten Entlastungsleitung
und dem Auslaß B der unmittelbar mit dem Pumpenarbeits
raum verbundenen Entlastungsleitung (erste Entlastungsleitung)
so bemessen sein, daß bei Vollasteinstellung der last- und/
oder drehzahlabhängig verstellbaren Steuerkante kein Kraft
stoff mehr über die zweite Entlastungsleitung zur Verminde
rung der Kraftstoffeinspritzmengenraten mehr abströmen kann,
sondern die volle Förderrate des Pumpenkolbens zur Wirkung
kommt. Dadurch, daß ferner das Ende der Kraftstofförderung
durch das Aufsteuern des Austritts D der ersten Entlastungs
leitung erfolgt, ergibt sich im mittleren bis oberen Teil
lastbereich bei der bekannten Lösung nach einem ersten Teil
hub des Pumpenkolbens mit voller Förder- oder Einspritzrate
ein Teilhub oder eine Leckstrecke, bei dem ein Teil des Kraft
stoffs über die zweite Entlastungsleitung abströmt, bei dem
sich also eine verminderte Kraftstoffeinspritzrate ergibt.
Schließlich erfolgt ein Resthub des Pumpenkolbens mit
voller Förderrate. Für einen guten Leiselauf, insbesondere
im Niedriglastbereich, wird eine möglichst kleine Förder
rate bzw. möglichst lange Einspritzdauer angestrebt. Dies
kann mit einer langen Leckstrecke erzielt werden. Eine Ver
größerung dieses Leckens unter Einhaltung der Bedingung, daß
bei Vollastbetrieb die volle Förderrate gewährleistet ist,
sind jedoch bei der bekannten Lösung enge Grenzen gesetzt.
Dabei wirkt sich vor allem auch aus, daß der Pumpenkolben
nutzhub nicht beliebig, insbesondere bei Verteilereinspritz
pumpen, vergrößert werden kann, ohne daß damit andere Pro
bleme auftreten. Auch ist zu beachten, daß für eine exakte
Zumessung bereits ein nicht unerheblicher Teil des Pumpen
kolbenhubes für das Vorspannung der zwischen Pumpenkolben
und Kraftstoffeinspritzstelle liegenden Kraftstoffvolumina
benötigt wird und die Steuerkante, auf z. B. einem Ring
schieber angeordnet, die Mengenregelung bis Vollastbetrieb
mit der nötigen Feinheit und Genauigkeit durchführen können
muß.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 4 in
Verbindung mit Anspruch 1 dagegen ist eine erhebliche Ver
größerung der Leckstrecke gegenüber der bekannten Lösung,
insbesondere auch für den Niedriglastbereich im Rahmen des
förderungswirksamen Pumpenkolbenhubes möglich. Dadurch, daß
mit der verschiebbaren Steuerkante nicht mehr das Förderende
sondern nur noch der Beginn des "Leckens" gesteuert wird,
dient diese vorteilhaft weiterhin zur Mengendosierung im
Teillaufbereich mit abnehmender Leckdauer bei zunehmender
Last und mit völligem Abschalten des Leckens bei Vollastbe
trieb.
Gegenüber der durch den Stand der Technik bekannten Lösung
wird somit die Leckstrecke erheblich vergrößert, indem der
Resthub mit voller Förderrate, wie beim Stand der Technik
vorgesehen, entfällt.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 läßt sich vorteil
haft die Überdeckung sü beeinflussen, um die der Kolben
weiterbewegt werden müßte, um bei Vollasteinstellung den
Austritt D der ersten Entlastungsleitung durch die ver
schiebbare Steuerkante zu öffnen. Zugleich wirkt sich der
vorgegebene Teilhub h x , der der Überdeckung sü entspricht,
je nach Auslegung gegebenenfalls auf die Länge der Leck
strecke und die Dauer der Einspritzung, insbesondere im
Teillastbereich aus.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird eine Kraftstoff
einspritzpumpe gekennzeichnet, die nach dem Arbeitsprinzip
der Förderbeginnregelung arbeitet, im übrigen aber dieselben
erfindungsgemäßen Merkmale und Prinzipien verwendet, wie die
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Anspruch 4, die nach dem Ar
beitsprinzip der Regelung des Förderendes arbeitet. Es er
geben sich hier die entsprechenden Vorteile. Dasselbe trifft
auch für die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch 7 zu,
deren Lösung ebenfalls die zu Anspruch 5 genannten Vorteile
in analoger Weise zuzuordnen sind.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 8 läßt sich in vor
teilhafter Weise ein Mindestvorspannhub erzielen, über den
das Volumen zwischen Pumpenarbeitsraum und Einspritzöff
nung auf den Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventiles
gebracht. Dem Gegenstand von Anspruch 9 sind diese Vor
teile in analoger Weise zuzuordnen.
Auch mit dem Gegenstand von Anspruch 10 läßt sich vorteil
haft ein Vorhub erzielen, mit dem das Totvolumen zwischen
Pumpenarbeitsraum und Einspritzstelle vorgespannt werden
kann. Dieser Vorhub wirkt sich als konstanter Vorhub sv über
den gesamten Lastbereich aus.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 12 läßt sich vorteil
haft eine Anpassung der Vollasteinspritzmenge erzielen.
Es wird dabei gemäß Anspruch 7, 8 und 9 neben einer An
gleichung im positiven oder negativen Sinne auch eine
ladedruckabhängige Anpassung der Vollasteinspritzmenge
bei mit Aufladung betriebener Brennkraftmaschine erzielt,
je nach dem mit welchen Mitteln der Schieber bewegt wird.
Dabei können als Stellmittel in vorteilhafter Weise be
kannte Mittel mechanisch, elektromechanischer, pneuma
tischer oder hydraulischer Art eingesetzt werden.
Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich
nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Aus
führungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe die nach
dem Mengensteuerprinzip der Förderenderegelung arbeitet,
Fig. 2 ein Diagramm Last über Drehzahl zur Wirkungsweise
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Steuer
diagramm Schieber- bzw. Kolbenhub über Last, zu Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 1,
Fig. 3a die Spritzratenver
teilung bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit Leiselauf
einrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 4 ein zwei
tes Ausführungsbeispiel anhand einer Verteilerkraft
stoffeinspritzpumpe, die nach dem Arbeitsprinzip der
Förderbeginnregelung arbeitet,
Fig. 5 ein Steuerdiagramm
Schieberhub bzw. Kolbenhub über Last zum Ausführungsbei
spiel nach Fig. 4,
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbei
spiel in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
mit Steuerung des wirksamen Förderhubs,
Fig. 7 eine Va
riante zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 mit Bereit
stellung eines konstanten Vorspannvolumens,
Fig. 8 ein
Diagramm des Pumpenkolbenhubs über den Drehwinkel mit
Zuordnung der steuerungsspezifischen Pumpenkolbenhübe,
und
Fig. 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel als Abwand
lung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6.
In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe ist in
einem Zylinder 2 einer in das Pumpengehäuse eingesetzten
Zylinderbüchse 3 ein Pumpenkolben 4 angeordnet, der durch
nicht dargestellte Mittel in eine hin- und hergehende und
zugleich rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenkol
ben schließt auf seiner einen Stirnseite einen Pumpenar
beitsraum 5 ein und ragt am anderen Ende zum Teil aus dem
Zylinder 2 heraus in einen Pumpensaugraum 7. An diesem Ende
des Pumpenkolbens erfolgt auch ein Antrieb, wie durch Pfeile
angedeutet.
Der Pumpenarbeitsraum 5 wird über in der Mantelfläche des
Pumpenkolbens angeordnete Längsnuten 8 und eine durch die
Zylinderbüchse 3 und im Gehäuse 1 verlaufende Saugbohrung
9 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen
Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlagen einnimmt.
Die Saugbohrung mündet an ihrem anderen Ende in den Pumpen
saugraum 7. Dieser wird über eine Förderpumpe 11 aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter 12 mit Kraftstoff versorgt. Durch
ein Drucksteuerventil 13 wird der Druck im Saugraum in be
kannter Weise, insbesondere drehzahlabhängig gesteuert, so
daß der Druck auch für Steuerzwecke verwendbar ist.
Vom Pumpenarbeitsraum 5 führt im Pumpenkolben ein Längs
kanal 15 ab, der als Saugbohrung ausgebildet ist und als
erste Entlastungsleitung 15 im folgenden bezeichnet wird.
Von dieser zweigt eine radiale Bohrung 16 ab, die zu einer
Verteileröffnung 17 in der Mantelfläche des Pumpenkolbens
4 führt. Im Arbeitsbereich dieser Verteileröffnung zwei
gen in einer radialen Ebene vom Zylinder 2 Förderleitungen
19 ab, die entsprechend der Zahl der mit Kraftstoff zu ver
sorgenden Zylinder der zugehörigen Brennkraftmaschine am
Umfang des Zylinders verteilt angeordnet sind. Entsprechend
dieser Zahl führt der Pumpenkolben pro Umdrehung Pumpen
kolbenförderhübe und Saughübe aus. Die Förderleitungen 19
führen über ein Ventil 21, das als Rückschlagventil oder
Druckentlastungsventil in bekannter Weise ausgebildet ist,
zu den Kraftstoffeinspritzdüsen 20.
Am Ende der ersten Entlastungsleitung 15 zweigt eine zweite
Radialbohrung 22 ab, die in einen Austrittsquerschnitt D in
der Mantelfläche des Pumpenkolbens mündet, und zwar im Be
reich des in den Pumpensaugraum 7 ragenden Teil des Pumpen
kolbens. In diesem Bereich ist auf den Pumpenkolben ein
Mengenverstellorgan in Form eines Ringschiebers 24 ange
ordnet, der dicht auf dem Pumpenkolben verschiebbar ist
und mit seiner oberen Stirnseite eine Steuerkante 25 bil
det, durch die der Austritt D gesteuert wird. Die Axial
stellung des Ringschiebers wird durch einen Reglerhebel
27 in bekannter Weise bestimmt, der um eine gehäusefeste
Achse 28 schwenkbar ist und über einen Kugelkopf 29 am Ende
seines einen Hebelarmes mit dem Ringschieber gekoppelt ist.
Durch einen hier nicht weitergezeigten Regler erfolgt die
Verstellung des Ringschiebers last- und/oder drehzahlab
hängig. Bei gewünschter hoher Kraftstoffeinspritzmenge
nimmt dabei der Ringschieber 24 beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 eine obere, dem Pumpenarbeitsraum nahe Stellung
ein, von der er bei abnehmender Last zunehmend nach unten
verstellt wird. Damit verändert sich der jeweils zu Ver
fügung stehende Nutzhub, den der Pumpenkolben bzw. der
Austritt D vom unteren Totpunkt aus zurücklegen muß, um von
der Steuerkante 25 des Ringschiebers aufgesteuert zu werden,
soweit D steuerungswirksam ist.
Von der ersten Entlastungsleitung 15 zweigt eine dritte
Radialbohrung 31 ab, die in einen zweiten Austritt B an
der Mantelfläche des Pumpenkolbens mündet, und zwar in
einem Bereich, der vom Zylinder 2 umgeben ist. Weiterhin
ist im Pumpenkolben 4 eine zweite Entlastungsleitung 33
vorgesehen, die im Bereich der ständig sich im Zylinder 2
befindlichen Pumpenkolbenmantelfläche einen Eintritt A
hat und im Arbeitsbereich des Ringschiebers 24 einen Aus
tritt C hat. Dieser Austritt C ist um einen konstanten Be
trag h x gegenüber dem ersten Austritt D der ersten Ent
lastungsleitung 15 zum Pumpenarbeitsraum hin versetzt, so
daß im Laufe des Pumpenkolbenhubes immer der Austritt C
der zweiten Entlastungsleitung von der Steuerkante 25 zu
erst aufgesteuert wird, bevor der erste Austritt D der er
sten Entlastungsleitung 15 aufgesteuert. Dies gilt dann,
wenn die Begrenzungskante der Stirnfläche des Ringschie
bers 24 als Steuerkante 25 ausgebildet ist. Der Abstand
h x läßt sich andererseits jedoch durch versetzte Steuer
kanten verwirklichen bei einem Austritt von Austritt C
und Austritt D in der gleichen Radialebene. Statt der ge
wählten Steuerkante 25 an der Stirnseite des Ringschiebers
kann diese andererseits auch die Begrenzungskante einer
Innenringnut im Ringschieber 24 sein, wobei die Innenring
nut über eine oder mehrere radiale Bohrungen im Ringschie
ber mit dem Saugraum verbunden ist. Auch ist eine Variante
der Art möglich, daß die Austritte C und D jeweils in sepa
rate Ringnuten münden, die wiederum mit einem oder mehreren
zum Saugraum 7 führenden Radialbohrungen im Ringschieber in
analoger Gesetzmäßigkeit zusammenarbeiten.
Im Hubbereich des Eintritts A der zweiten Entlastungslei
tung 33 und des zweiten Austritts B der ersten Entlastungs
leitung 15 ist in der Wand des Zylinders 2 eine Innen
ringnut 37 angeordnet. Der Eintritt A und der zweite Aus
tritt B sind dabei einander so zugeordnet, daß der Ein
tritt A der zweiten Entlastungsleitung während des Pum
penförderhubs des Pumpenkolbens ständig in Verbindung mit
der Ringnut 37 ist, während der Austritt B der ersten Ent
lastungsleitung 15 nach einem Pumpenkolbenförderhub ab dem
untersten Totpunkt desselben mit dem Betrag h vx aus der
Überdeckung mit der Ringnut 37 kommt. Diese Zuordnung kann
in äquivalenter Weise auch umgekehrt erfolgen. Auch kann
die Verbindung des Steuerquerschnitts B zum Pumpenarbeits
raum über eine andere Leitung als die Entlastungsleitung
15 erfolgen, z. B. wie beim eingangs genannten Stand der
Technik über eine im Pumpengehäuse verlaufende Leitung.
Dann muß der Austritt A der zweiten Entlastungsleitung in
eine nun am Pumpenkolben vorgesehene Ringnut 37 münden.
Von der ersten Entlastungsleitung 15 zweigt eine vierte
Radialbohrung 38 ab, die in eine Ringnut 39 in der Mantel
fläche des Pumpenkolbens im Bereich des Zylinders 2 mün
det. Die Ringnut dient als Entlastungsöffnung E des Pum
penarbeitsraumes, mit dem sie unmittelbar mit der ersten
Entlastungsleitung 15 verbunden ist. Die Entlastungsöff
nung E ist nach Zurücklegung eines Pumpenkolbenhubes der
Größe h FE ab dem Pumpenkolbenförderbeginn mit der als Ent
lastungskanal dienender Saugbohrung 9, die vom Zylinder 2
abführt, verbindbar. Ab diesem Pumpenkolbenhub wird sämt
licher weiterhin vom Pumpenkolben verdrängte Kraftstoff
über die Entlastungsleitung 9 zum Saugraum 7 zurückge
führt.
Im Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe führt der Pumpen
kolben einmal einen Saughub aus, bei dem über die Saug
leitung 9 und wenigstens einer der Längsnuten 8, die auch
untereinander verbunden sein können, Kraftstoff in den
Pumpenarbeitsraum 5 gelangt. Beim Beginn des sich anschließen
den Pumpenkolbenförderhubes ist der Pumpenarbeitsraum 5 kom
plett mit Kraftstoff gefüllt, der sich auf dem niedrigen
Druckniveau befindet, das auch im Pumpensaugraum 7 herrscht.
Die erste Förderbewegung des Pumpenkolbens dient dann da
zu, den Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum auf einem dem
Kraftstoffeinspritzdruck entsprechenden Druck zu bringen,
wobei sich dieser Druck über die erste Entlastungslei
tung 15, die erste Radialbohrung 16 und eine der Förderlei
tungen 19 , mit denen der Pumpenarbeitsraum über die Ver
teileröffnung 17 gerade verbunden ist, fortpflanzt. Für
dieses Vorspannen des Kraftstoffvolumens benötigt der
Pumpenkolben einen Hub h v . Anschließend an diesen Hub
kommt die weiterhin vom Pumpenkolben geförderte Kraft
stoffmenge am Einspritzventil 20 zur Einspritzung bis
entweder der Austritt D der ersten Entlastungsleitung
15 von der Steuerkante 25 geöffnet wird oder die Ent
lastungsöffnung E in Überdeckung mit der Saugbohrung 9
ist. Dabei kann zunächst die spezielle Ausgestaltung ge
mäß Fig. 1 mit zweitem Entlastungskanal und seinem Aus-
und Eintritt sowie die zweite vom ersten Entlastungskanal
abzweigende Radialbohrung 31 außer acht gelassen werden.
In dem Fall arbeitet die Kraftstoffeinspritzpumpe wie eine
übliche bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe ohne Leiselauf
einrichtung. Bei Vollasteinstellung des Ringschiebers 24
kommt nun bei der Ausgestaltung dieser Kraftstoffeinspritz
pumpe die Entlastungsöffnung E nach dem Hub h FE in Über
deckung mit der Saugbohrung 9, ohne daß zuvor der Austritt
D der ersten Entlastungsleitung geöffnet wird.
Anhand des Diagramms in Fig. 2 sei die Wirkungsweise dieser
Ausgestaltung erläutert. In Fig. 2 sind Kennlinien Q über
Drehzahl n aufgetragen, und zwar einmal mit einer Vollast
kennlinie 41, wie sie sich bei einer Verteilereinspritz
pumpe gemäß dem Stand der Technik ohne die Entlastungs
öffnung E darstellt und einmal mit einer Vollastkennlinie
42 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung der Kraftstoffein
spritzpumpe mit der Entlastungsöffnung E. Beim Stand der
Technik weist die Vollastkennlinie 41 im Bereich der Ab
regelflanke 43 Instabilitäten 44 in Form von Schwingungen
auf, die als resultierende eine Abrundung 45 bzw. eine Ver
schleifung ergeben. Der sich aus der Verlängerung der Voll
lastkennlinie 41 und der Verlängerung der Flanke 43 er
gebende Punkt höchster Leistung N max kann beim Stand der
Technik aufgrund der bereits eingangs geschilderten Ar
beitsweise des Reglers nicht erzielt werden. Durch die Aus
gestaltung der Erfindung gemäß Fig. 1 mit der Entlastungs
öffnung E erhält man nun eine Vollastkennlinie 42, die im
ausreichenden Abstand sü unterhalb der Vollastkennlinie 41
liegt. Bei entsprechender Auslegung der Kraftstoffein
spritzpumpe läßt sich dann dennoch die notwendige Kraft
stoffeinspritzmenge bei N max vorsehen. Es wird dann aber
vermieden, daß sich das Abregeleinschwingen am Schieber
24 auf die Kraftstoffmengendosierung in diesem Be
triebspunkt auswirkt. In Vollaststellung weist der Ring
schieber 24 eine wesentliche Überdeckung sü aus dem Hub
abstand zwischen Vollastkennlinie 41 und Vollastkennlinie
42 auf. Auf diese Weise kann die zugehörige Brennkraft
maschine sauber bis zur Höchstlast bei Enddrehzahl gefah
ren werden ohne Verlust an konstruktiv vorgegebener Lei
stung.
Dasselbe vorteilhafte Verhalten kann nun ebenfalls bei
einer Kraftstoffeinspritzpumpe verwirklicht werden, die
eine Leiselaufeinrichtung gemäß Fig. 1 aufweist. Dabei
ergeben sich in Verbindung mit der Entlastungsöffnung E,
die nun das Vollastförderende bestimmt, weitere Vorteile
derart, daß eine Vergrößerung einer Leckstrecke, die leise
laufwirksam ist, gegenüber der bekannten Kraftstoffein
spritzpumpen ermöglicht wird. In Fig. 3 ist ein Diagramm
wiedergegeben, bei dem über den verschiedenen Lastpunkten
der Pumpenkolbenhub und der Weg des Ringschiebers 24 mit
den steuerungswirksamen Steuerkanten aufgetragen sind. Zu
nächst ist ab Hubbeginn des Pumpenkolbens die waagrechte,
achsparallele Linie h v aufgetragen, die wie bereits er
wähnt, den Hub für die Vorspannung des Kraftstoffs im Pump
penarbeitsraum und anschließender Förderleitung kennzeich
net. Weiterhin ist parallel zur Abszisse die Linie E auf
getragen, die den Hub h FE kennzeichnet, ab dem der Pumpen
arbeitsraum über die Entlastungsöffnung E mit dem Saugraum
7 verbunden ist. Diese Linie stellt somit das absolute För
derende FE dar. Als Diagonale entsprechend der Schieber
verstellung zwischen Leerlauf LL und Vollast VL ist einmal
eine Kennlinie C aufgetragen, die der Zuordnung des Aus
tritts C zur Steuerkante 25 am Schieber 24 darstellt. Der
Hub des Pumpenkolbens bis zum Aufsteuern des Austritts C
entspricht dem Schieberstellungsweg s x , der mit zunehmen
der Last bzw. mit zunehmender Annäherung des Ringschiebers
24 zum oberen Totpunkt des Pumpenkolbens zunimmt. Ab der
Linie C ist der zweite Entlastungskanal 33 mit dem Saug
raum 7 verbunden, wobei zugleich auch eine Verbindung über
die Ringnut 37 zum Austritt B bzw. zum ersten Entlastungs
kanal 15 besteht. Über diesen Weg kann während des Hubes
h vx Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum in den Saugraum 7
gelangen, wobei die so im Bypass abströmende Kraftstoff
menge durch eine Drossel 34, die dem Austritt C vorgeschal
tet ist, gesteuert werden kann. Nach Öffnen des Austritts
C fördert der Pumpenkolben so lange Kraftstoff einmal in
gedrosselter Menge in den Saugraum 7 und einmal unter Hoch
druck in die im Moment angesteuerte Förderleitung 19, bis
der Pumpenarbeitsraum über die Verbindung Entlastungsöffnung
E zur Saugbohrung 9 voll entlastet wird, so daß sich im
Pumpenarbeitsraum kein Hochdruck mehr einstellen kann und
die Kraftstoffeinspritzung beendet ist. Je nach Auslegung
der Kraftstoffeinspritzpumpe indem z. B. der Austritt D
vorgesehen wird und je nach Abstand des Aufsteuerpunktes
dieses Austritts D vom Austritt C kann im Niedriglastbereich
die Pumpenförderung auch bereits frühzeitig beendet wer
den, bevor die Entlastungsöffnung E mit der Saugbohrung 9
verbunden ist. Mit zunehmender Schieberverstellung zum
Pumpenarbeitsraum hin reduziert sich die Vorverlegung dieses
Entlastungspunktes, bis dann die Entlastungsöffnung E als
das Förderende steuernde Element allein wirksam ist. Je
weiter der Ringschieber 24 nach oben verschoben wird, desto
geringer ist die wirksame Leckstrecke zwischen Aufsteuer
punkt des Austritts C und Förderende FE und umso größer der
Anteil der Kraftstofförderung ohne Lecken. Der Ringschie
berverstellbereich ist dabei so zugeordnet, daß bei Voll
lastbetrieb die Leckstrecke h L zu Null wird. Dabei ist
die Überdeckung h vx des Austritts B mit der Ringnut 37
so ausgelegt, daß sie dem Hub h FE entspricht oder etwas
größer ist. Nur solange B in Überdeckung mit der Ringnut
37 ist, kann Kraftstoff im Bypass zum Saugraum 7 lecken.
Ist h vx kleiner als h FE so wird dieses Lecken vorzeitig
beendet und vorzeitig die Vollastmenge eingespritzt, die
durch den Hub h FE gegeben ist. Es wird damit also der
Leckbereich eingeschränkt. Ist h vx geringfügig größer als
h FE so bestimmt die Vollasteinspritzmenge die Entlastungs
öffnung E allein, wobei der Vollastpunkt im Schnittpunkt von
der Steuerkennlinie C mit der Steuerkennlinie E liegt. Zur
Öffnung des Austritts D wäre dann noch ein weiterer Hub sü
entsprechend der Überdeckung notwendig. Auf das Anbringen
des Austritts D der zweiten Entlastungsleitung kann gegebenen
falls verzichtet werden.
Mit der vorliegenden Ausgestaltung wird also mit Hilfe der
Schieberverstellung und der damit erfolgenden Verteilung
der Anteile von voller Kraftstofförderung und Kraftstoff
förderung mit Leckmenge der Teillastbereich gesteuert.
Im Vollastbetriebspunkt ist es lediglich notwendig, daß
der Austritt C sicher verschlossen ist, so daß hier der
vom Pumpenkolben verdrängte Kraftstoff unter der ursprüng
lichen Kraftstofförderrate zur Einspritzung gelangt. Man
erhält auf diese Weise ein relativ großen Leckstreckenanteil
insbesondere im niedrigen Lastbereich, der gegenüber den be
kannten Lösungen wesentlich größer gestaltet werden kann.
Zum Vergleich ist in Fig. 3a die Spritzratenverteilung an
gegeben, die mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe erzielt
wird ohne die Entlastungsöffnung E.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 handelt es
sich um eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe grundsätz
lich gleicher Bauart wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.
1, nur daß in diesem Falle die Ansteuerung des Ring
schiebers durch den Regler im umgekehrten Sinne erfolgt
wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und die Kraft
stoffeinspritzpumpe nach dem Prinzip der Förderbeginnrege
lung arbeitet. Entsprechende Teile sind hier mit denselben
Positionszahlen belegt, zu deren näherer Beschreibung auf
das vorstehende Ausführungsbeispiel verwiesen wird. Abwei
chend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist jetzt der
Austritt C′ der zweiten Entlastungsleitung 33 mehr zum un
teren Totpunkt des Pumpenkolben 4 hinverlegt als der Aus
tritt D′ der ersten Entlastungsleitung 15. Dabei beträgt
der Hubabstand zwischen den beiden Austrittsöffnung wie beim
vorstehenden Beispiel h x . Als Steuerkante 25′ ist nun bei
diesem Ausführungsbeispiel die Begrenzungskante der Stirn
fläche 25′ wirksam , die zum unteren Totpunkt des Pumpen
kolbens gewandt ist. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist
der Ringschieber 24 in seiner untersten Lage, die der
höchsten Kraftstoffeinspritzmenge entspricht. Denkt man
sich den Ringschieber weit genug zum oberen Totpunkt des
Pumpenkolbens hin verschoben, so wird im Laufe einer Pumpen
kolbenbewegung bei zunächst geöffneten Austritten C′ und D′
zunächst der Austritt D′ durch die Steuerkante 25′ verschlossen
und nach einem weiteren Hub h x der Austritt C′ verschlossen.
Weiterhin ist der Austritt B der ersten Entlastungsleitung
15 so gelegt, daß er erst nach einem Hub h v in Überdeckung
mit der Ringnut 37 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ein
tritt A der zweiten Entlastungsleitung 33 noch immer in Über
deckung mit der Ringnut 37. Der Gesamthub, den der Pumpen
kolben machen kann, bis der Eintritt A der zweiten Ent
lastungsleitung 33 verschlossen wird, ist der Hub h vx und
entspricht dem Hub h vx von dem Ausführungsbeispiel Fig. 1.
Dabei ist h vx größer h v .
Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auch bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ein Hub h FE vorgesehen,
ab dem der Austritt E in Form der Ringnut 39 mit der Saug
bohrung 9 in Verbindung kommt. Der Hub h FE ist dabei eben
falls kleiner dem Hub h vx oder zumindest gleich groß.
In Fig. 5 ist das Steuerdiagramm dieser Pumpenausge
staltung wiedergegeben, daß analog zum Diagramm Fig. 3
ausgebildet ist. Man entnimmt Fig. 5 zunächst als achs
parallele Linie B′ den Hub h v , ab dem ein Lecken überhaupt
erst stattfinden kann. Dieser Hub wird wie beim vorstehen
den Ausführungsbeispiel für die Vorspannung des Kraft
stoffvolumens im Pumpenarbeitsraum und der anschließenden
Förderleitung 19 verwendet. Danach schließt sich vom un
tersten Lastbereich bis vor den Vollastbetriebspunkt VL
die Leckstrecke h L an, da ab diesem Hub eine Verbindung
zwischen dem Pumpenarbeitsraum 5 über die Ringnut 37 zur
zweiten Entlastungsleitung 33 hergestellt ist, deren Aus
tritt C′ in den besagten Lastbereichen nach dem Hub h v
noch nicht von der Steuerkante 25′ verschlossen ist. Nach
dem Hub h L wird die Linie C′ erreicht, ab der der Austritt
C′ verschlossen ist. Der Austritt D′ ist dann in jedem
Falle bereits vor einem Hub des Betrags sü verschlossen
worden. Es kommt also nach der Linie C′ die volle vom
Pumpenkolben 4 geförderte Fördermenge pro Hubeinheit zur
Einspritzung solange, bis die Entlastungsöffnung E zur
Saugbohrung 9 geöffnet wird. Dies ist in der Fig. 5 wieder
als achsparallele Linie E dargestellt. Diese Linie verläuft
in Abstand h FE von der Abszisse. Der Hub h vx ist nun
gleich groß oder größer, was durch die gestrichelte Linie
A in Fig. 5 dargestellt ist. Spätestens bei Erreichen
des Vollastpunktes VL ist der Austritt C′ bereits ge
schlossen, wenn der Austritt B′ in Überdeckung mit der
Ringnut 37 kommt. In diesem Falle schließt sich an den
Vorspannhub h v sofort der förderungswirksame Hub des Pum
penkolbens mit voller Einspritzrate an, bis bei Erreichen
der Vollastfördermenge die Entlastungsöffnung E geöffnet
wird. Auch hier läßt sich durch die Größe des Hubes h x
bzw. die Zuordnung des Austritts D′ zum Austritt C′ noch
eine Variation der maximalen Leckstreckengröße erzielen.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird also bei Teillast
nach einem Vorspannhub konstanter Größe mit verminderter
Kraftstoffeinspritzrate über den Hub h L eingespritzt, wo
bei diese Einspritzrate noch durch die Dimensionierung der
Drossel 34 beeinflußt werden kann. Danach schließt sich
je nach Lastzustand bis Vollast zunehmend eine Einspritz
phase mit der ursprünglich hohen Einspritzrate an. Man er
hält auch hier eine sehr große Phase verminderter Einspritz
rate insbesondere für den Leerlauf- und Niedriglastbereich.
Dabei wird bei Vollastbetrieb die Leckstrecke h L zu Null,
so daß hier die maximale Leistungsabgabe der Brennkraft
maschine durch entsprechende Kraftstoffeinspritzung ge
sichert ist. So gesehen ergibt sich die besondere Wirkung
der Entlastungsöffnung E wie eingangs beschrieben. Die Ver
wendung der Drossel 34 bewirkt hier, wie auch beim ersten
Ausführungsbeispiel, daß mit zunehmender Drehzahl die Leck
menge pro Pumpenkolbenhub geringer wird. Bei hoher Dreh
zahl geht die tatsächlich im Bypass über die zweite Ent
lastungsleitung 33 abströmende Kraftstoffmenge gegen Null,
so daß hier die Stellung des Ringschiebers auch in etwa dem
wirksamen Pumpenkolbenförderhub entspricht.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausgestaltungsvariante bezüglich
der Lage des Austritts B zur Ringnut 37 und der damit ver
wirklichte Vorhub h v läßt sich entsprechend auch beim Aus
führungsbeispiel nach Fig. 1 verwenden. Bei der entsprechen
den Anwendung würde dann auf der Seite des Eintritts A der
zweiten Entlastungsleitung 33 beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 der Hub h vx definiert werden, während der
Austritt B der dritten Radialbohrung 31 so zum unteren
Totpunkt des Pumpenkolbens hin verlegt werden würde, daß
erst nach einem Vorhub h v des Pumpenkolbens der Austritt
B in Verbindung mit der Ringnut 37 kommt. Damit läßt sich
ein gesicherter Vorhub genau definierter, konstanter Höhe
über den gesamten Betriebsbereich der Kraftstoffeinspritz
pumpe einhalten. Zur Vergrößerung der gesteuerten Querschnitte
können grundsätzlich auch die Austritt C, D und B bzw. C′
und D′ sowie der Eintritt A als Ringnuten ausgeführt werden,
um Drosseleinflüsse zu vermeiden.
Bei einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 1 ist gemäß Fig. 6 ein Stufenkolben 104 vorgesehen,
der, was die Steuerung der Austritte C, D, B, E und des Ein
tritts A betrifft, gleich aufgebaut ist wie der Pumpenkol
ben 4 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Abweichend
von diesem besitzt der Pumpenkolben 104 an seinem obersten
Ende als Stufenkolbenteil einen Kolben 47 mit verringer
tem Durchmesser, der nun mit seiner Stirnseite 48 den
Pumpenarbeitsraum 5′ einschließt. Dieser Arbeitsraum wird
bei Fig. 6 durch eine auf die Mantelfläche des Stufen
kolbenteils 47 aufgesetzten Schieber 49 gebildet mit einer
axialen Durchgangsbohrung 50, in der der Stufenkolbenteil
47 dicht geführt ist. In die Durchgangsbohrung 50 taucht
vom anderen Ende her ein dichtender Stopfen 52 ein, zwi
schen dem und der Stirnseite 48 des Pumepnkolbens 104 der
Arbeitsraum 5′ eingeschlossen ist. Der Stopfen 52 ist mit
einem Federteller 53 verbunden, zwischen dem und dem Schie
ber 49 eine Druckfeder 54 eingespannt ist. Der Federteller
53 stützt sich an einer koaxial in das Pumpengehäuse ein
geschraubten Einstellschraube 55 ab, durch deren Verstellung
der Stopfen 52 zusammen mit dem Schieber 49 verschiebbar
ist, sobald der Schieber 49 zur Anlage an den Federteller
53 bei zusammengepreßter Druckfeder 54 kommt.
Der Schieber 49 seinerseits ist in einer zur Pumpenkolben
achse koaxialer Zylinderbohrung 57 verschiebbar und trennt
über eine Dichtfläche 56 einen druckentlasteten Raum 58
innerhalb der Bohrung 57 von einem Druckraum 60. Dieser
ist wiederum über Bohrungen 61 mit der Saugbohrung 9 bzw.
mit dem Pumpensaugraum 7 verbunden und wird über diese Ver
bindung ständig mit dem im Pumpensaugraum 7 herrschenden
drehzahlabhängigen Druck beaufschlagt. Dieser ist bestrebt,
den Schieber 49 gegen die Kraft der Druckfeder 54 zu ver
schieben und eine durch die druckraumseitige Stirnseite 62
des Schiebers gebildete Steuerkante zu verstellen. Diese
Steuerkante arbeitet mit einem Austritt F einer Querbohrung
63 durch den Stufenkolbenteil 47 zusammen, wobei die Quer
bohrung 63 den ersten Entlastungskanal 15 schneidet. Zum
Füllen des Pumpenarbeitsraumes sind anstelle der Nut 8 bei
Fig. 4 nun Radialbohrungen 8′, die in den Entlastungskanal
15 münden, vorgesehen.
Mit dieser Ausgestaltung läßt sich die Bereitstellung einer
beim Start der Brennkraftmaschine einzuspritzenden Übermenge
in einfacher Weise verwirklichen. Beim Start der Brenn
kraftmaschine bzw. beim mit Start-drehzahl betriebener
Kraftstoffeinspritzpumpe herrscht im Pumpensaugraum zu
nächst nur ein sehr geringer Kraftstoffdruck, so daß der
Schieber 49 zum unteren Totpunkt des Pumpenkolbens hin ver
schoben ist. In dieser Stellung ist in Ausgangslage des
Pumpenkolbens 104 der Austritt F der durch die Querboh
rung 63 gebildeten dritten Entlastungsleitung durch den
Schieber 49 verschlossen. Mit zunehmender Drehzahl steigt
der Druck im Druckraum 60 an, was zur Verschiebung des Schie
bers 49 führt, bis dieser am Federteller 53 zur Anlage
kommt. In dieser Stellung ist der Austritt F bei Hubbe
ginn des Pumpenkolbens zunächst geöffnet, wird jedoch nach
einem Hub h vs verschlossen. Danach läuft der Fördervorgang
ab, wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrie
ben. Mit der Einstellschraube 55 kann der Hub h vs variiert
werden. In Fig. 8 ist in einem Erhebungsdiagramm des Pum
penkolbens dieser Hub h vs als achsparallele Linie einge
tragen.
In Fig. 7 ist zusätzlich eine Ausbildungsvariante darge
stellt, bei der unabhängig von dem Startmengenvorhub h vs
für den Normalbetrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe ein Vor
hub h v vorgesehen wird, in dem analog zum Ausführungsbei
spiel nach Fig. 4 der Austritt B zum unteren Totpunkt des
Pumpenkolbens 104 hin verlegt wird.
Statt der in Fig. 6 gezeigten Ausführung des Pumpenkol
bens 104 mit einem Stufenkolbenteil 47 kann dieser auch
durchgehend als Kolben mit einheitlichen Durchmessern aus
geführt sein, was natürlich die Baugröße belastet. Beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 kann vorteilhaft der Durch
messer des steuerwirksamen Teils des Pumpenkolbens ver
größert werden, was insbesondere bei Versorgung einer Brenn
kraftmaschine mit hoher Zylinderzahl Vorteile bezüglich der
Steuerungsgenauigkeit, Teilung und Dichtstrecke zwischen den
Steuerquerschnitten bringt. Weiterhin kann statt der an der
Stirnseite 62 ausgebildeten Steuerkante der Schieber 49 auch
eine mit dem Druckraum 60 oder dem entlasteten Raum 58
verbundene Steueröffnung oder Ringnut aufweisen genauso gut
wie auch der Querschnitt F als Ringnut ausgeführt werden
kann. Dies sind äquivalente Ausgestaltungen.
Für die Bereitstellung einer zusätzlichen Startmenge bei
nach dem Prinzip der Förderbeginnregelung arbeitenden Ver
teilerpumpe kann ein zusätzlicher Pumpenhub h vs auch da
durch bereitgestellt werden, daß wie in Fig. 9 gezeigt,
der saugraumabhängige Druck in den Raum 58 bei Fig. 6
entsprechenden Raum 58′ eingeleitet wird, der nun als Druck
raum ausgebildet ist. Der auf der anderen Seite des Schie
bers 49′ dann eingeschlossene Raum 60′ der in Fig. 6 noch
der Druckraum 60 war, wird nun zum Kraftstoffvorratsbehäl
ter 12 hin entlastet und nimmt die Druckfeder 54′ auf, die
bestrebt ist, den Schieber 49 an den einstellbaren Anschlag
53′ zu halten. Dieser Anschlag ist ebenfalls durch die Ein
stellschraube 55′ verschiebbar, dient hier jedoch nicht mehr
als Federteller. Die andere Ausgangslage des Schiebers 49′
wird wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 durch einen
den Pumpenkolben am Eintritt in den Raum 60 bzw. 60′ umge
benden Bund 62 gebildet.
Der immer im Bereich der Durchgangsbohrung 50 verbleibende
Austritt F der dritten Entlastungsleitung 63 bleibt, so
lang sich der Schieber 49′ der in Fig. 9 gezeigten Start
lage befindet über den gesamten Pumpenkolbenförderhub ver
schlossen. Dabei fördert der Pumpenkolben eine Startüber
menge, die um den Betrag h vs des Pumpenkolbenförderhubs
vergrößert ist. Tritt jedoch infolge des ansteigenden
Saugraumdruckes im Druckraum 58′ eine Verschiebung des
Schiebers 49′ bis zu seinem Anschlag 62 auf, so wird der
Austritt F ab einem restlichen Pumpenkolbenförderhub in
Überdeckung mit einer an der inneren Mantelfläche der
Durchgangsbohrung 50 angeordneten Ringnut 66 gebracht,
die über Radialbohrung 67 entweder mit dem Druckraum 58′
oder dem Druckraum 60′ verbunden ist, so daß für einen
restlichen Förderhub des Pumpenkolbens der dabei geförderte
Kraftstoff zur Entlastungsseite abströmt und ab dort die
Hochdruckförderung unterbrochen ist.
Mit Hilfe des Schiebers 49 bzw. 49′ kann ferner auch eine
drehzahlabhängige Vollasteinspritzmengenangleichung erzielt
werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Schie
ber durch andere Mittel als den Saugraumdruck zu betätigen.
Es sind dabei auch elektromechanische Stellwerke einsetz
bar.
Claims (17)
1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit
einem in einem Zylinder hin- und hergehend angetriebenen
Pumpenkolben (4), der im Zylinder (2) einen während des
Pumpenkolbenförderhubs mit einer Kraftstoffeinspritzstelle
an der Brennkraftmaschine verbindbaren Pumpenarbeitsraum
(5) einschließt, der ständig mit einer ersten Entlastungs
leitung (15) verbunden ist, deren Austritt (D) durch eine
last- und/oder drehzahlabhängig von einem Regler geführten
ersten Steuerkante (25) an einem verstellbaren Punkt des
Pumpenkolbenförderhubverlaufes auf- bzw. zugesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß am Pumpenkolben eine mit dem
Pumpenarbeitsraum (5) ständig verbundene Entlastungsöff
nung (E) vorgesehen ist, die mit einem vom Zylinder ab
zweigenden Entlastungskanal (9) bei Erreichen eines einge
stellten größten Pumpenkolbenförderhubes (h FE ) verbunden
ist und die geführte Steuerkante (25) bei Vollastbetrieb
in eine Stellung bringbar ist, die über die förderungs
wirksame Hubstellung des Pumpenkolbens hinausgeht.
2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Entlastungsöffnung (E) eine Außen
ringnut (39) auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens ist,
in die ein von der ersten Entlastungsleitung (15) abzwei
gender Kanal (38) mündet.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Entlastungskanal durch einen von
einem Kraftstoffvorrat (7) zum Zylinder führenden Saugkanal
(9) gebildet wird, der beim Saughub des Pumpenkolbens (4)
über Steueröffnungen (8) mit dem Pumpenarbeitsraum (5) ver
bunden wird.
4. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem
in einem Zylinder (2) hin- und hergehend angetriebenen Pum
penkolben (4), der im Zylinder einen während des Pumpen
kolbenförderhubs mit einer Kraftstoffeinspritzstelle an
der Brennkraftmaschine verbindbaren Pumpenarbeitsraum (5)
einschließt, der mit einer am Pumpenkolben vorgesehenen
Entlastungsöffnung (E) ständig verbunden ist, die mit einem
vom Zylinder abzweigenden Entlastungskanal (9) bei Er
reichen eines eingestellten höchsten Pumpenkolbenförder
hubs (h FE ) verbunden ist, insbesondere nach einem der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpen
kolben (4) eine zweite Entlastungsleitung (33) angeord
net ist, mit einem Eintritt (A) und einem Austritt (C)
zur Entlastungsseite, wobei ab einem ersten, festgeleg
ten Förderhub (h vx ) ab dem Hubbeginn des Pumpenkolbens
eine Verbindung zwischen dem Eintritt (A) der zweiten Ent
lastungsleitung (33) und einem Austritt (B) einer un
mittelbar mit dem Pumpenarbeitsraum (entspricht erster
Entlastungsleitung) verbundenen Entlastungsleitung unter
brochen wird (Fig. 1) und der Austritt (C) der zweiten
Entlastungsleitung (33) durch die Pumpenkolbenbewegung
beim Überfahren einer von einem Regler last- und/oder dreh
zahlabhängig geführten Steuerkante (25) an einem einstell
baren Hubpunkt des Pumpenkolbenförderhubverlaufes bei Teil
laststellung der Steuerkante mehr oder weniger vor oder bei
Vollaststellung der Steuerkante am Ende des festgelegten
Förderhubs (h vx ) oder des größten Pumpenkolbenförderhubs
(h FE ) geöffnet wird, wobei der eingestellte größte Pumpen
kolbenförderhub (h FE ) größer oder gleich groß ist wie der
erste festgelegte Hub (h vx ) des Pumpenkolbens. (Fig. 1)
5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Austritt (C) der zweiten Entlastungs
leitung (33) steuernde Steuerkante synchron zu einer ersten,
einen Austritt (D) einer unmittelbar mit dem Pumpenarbeits
raum verbundenen ersten Entlastungsleitung (15) steuernden
Steuerkante (25) geöffnet bzw. geschlossen wird, wobei
das Öffnen des Austritts (C) der zweiten Entlastungsleitung
(33) während des Pumpenkolbenförderhubes einen konstanten,
festgelegten Teilhub (h x ) vor dem verstellbaren Punkt des
Pumpenkolbenförderhubverlaufes, bei dem der Austritt (D)
der ersten Entlastungsleitung (15) aufgesteuert wird, er
folgt. (Fig. 1)
6. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit
einem in einem Zylinder (2) hin- und hergehend angetrie
benen Pumpenkolben (4), der im Zylinder einen während des
Pumpenkolbenförderhubs mit einer Kraftstoffeinspritzstelle
an der Brennkraftmaschine verbindbaren Pumpenarbeitsraum
(5) einschließt, der mit einer am Pumpenkolben vorgesehenen
Entlastungsöffnung (E) ständig verbunden ist, die mit einem
vom Zylinder abzweigenden Entlastungskanal (9) bei Er
reichen eines eingestellten höchsten Pumpenkolbenförder
hubs (h FE ) verbunden ist, insbesondere nach einem der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpen
kolben eine zweite Entlastungsleitung (33) angeordnet ist,
mit einem Eintritt (A) und einem Austritt (C) zur Ent
lastungsseite, wobei ab einem ersten, festgelegten Förder
hub (h vx ) ab dem Hubbeginn des Pumpenkolbens eine Verbin
dung zwischen dem Eintritt (A) der zweiten Entlastungslei
tung und einem Austritt (B) einer unmittelbar mit dem Pum
penarbeitsraum (5) verbundenen Entlastungsleitung (ent
spricht erster Entlastungsleitung 15) unterbrochen wird
( Fig. 4) und der Austritt (C′) der zweiten Entlastungs
leitung (33) durch die Pumpenkolbenbewegung beim Überfah
ren einer von einem Regler last- und/oder drehzahlabhängig
geführten Steuerkante (25′) an einem verstellbaren Hubpunkt
des Pumpenkolbenförderhubverlaufes in Teillaststellung der
Steuerkante (25′) mehr oder weniger vor dem Ende des fest
gelegten Förderhubs (h vx ) oder des größten Pumpenkolben
förderhubs (h FE ) geschlossen wird, wobei der eingestellte
größte Pumpenkolbenförderhub (h FE ) größer oder gleich groß
ist wie der erste, festgelegte Hub (h vx ) des Pumpenkolbens.
(Fig. 4)
7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die den Austritt (C′) der zweiten Ent
lastungsleitung ( 33) steuernde Steuerkante (25′) syn
chron zu einer ersten, einen Austritt (D′) einer unmittel
bar mit dem Pumpenarbeitsraum (5) verbundenen ersten Ent
lastungsleitung (15) steuernden Steuerkante (25′) geöff
net bzw. geschlossen wird, wobei das Schließen des Aus
tritts (C′) der zweiten Entlastungsleitung (33) während
des Pumpenkolbenförderhubs einen konstanten festgelegten
Teilhub (h x ) nach dem verstellbaren Punkt des Pumpenkolben
förderhubverlaufes, bei dem der Austritt (D′) der ersten
Entlastungsleitung (15) zugesteuert wird, erfolgt. (Fig. 4)
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung des Eintritts (A) der
zweiten Entlastungsleitung (33) mit dem Austritt (B) der
unmittelbar mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Entlastungs
leitung (erste Entlastungsleitung 15) erst nach einem er
sten Teilhub (h v ) nach dem Pumpenkolbenförderhubbeginn her
gestellt ist (Fig. 7).
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6 oder 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Eintritts
(A) der zweiten Entlastungsleitung (33) mit dem Austritt
(B) der unmittelbar mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen
Entlastungsleitung (erste Entlastungsleitung 15) erst
nach einem ersten Teilhub (h v ) nach dem Pumpenkolbenför
derhubbeginn hergestellt ist und der Austritt (C′) der
zweiten Entlastungsleitung (33) bei Vollaststellung der
sie steuernden Steuerkante (25′) bereits geschlossen
ist, bevor der Teilhub (h v ) überschritten ist. (Fig. 4)
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, 5 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in Niedrigstlaststellung der
den Austritt (C) der zweiten Entlastungsleitung (33)
steuernden Steuerkante (25) der Austritt (C) erst nach
einem ersten Teilhub (h v ) nach dem Pumpenkolbenförder
hubbeginn geöffnet wird und die Verbindung zwischen
dem Eintritt (A) der zweiten Entlastungsleitung (33) und
dem Austritt (B) der unmittelbar mit dem Pumpenarbeitsraum
verbundenen Leitung (erste Entlastungsleitung 15) mit För
derhubbeginn des Pumpenkolbens hergestellt ist. (Fig. 1)
11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden
Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraft
stoffdurchfluß durch den Austritt (C, C′) der zweiten
Entlastungsleitung (33) durch eine Drossel (34) begrenzt
ist.
12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Pumpenar
beitsraum (5′) eine dritte Entlastungsleitung (15, 63)
ständig verbunden ist, die ihren Austritt (F) auf der
Mantelfläche des Pumpenkolbens hat und von einem auf dem
Pumpenkolben axial verstellbaren Schieber (49) im Laufe
der Pumpenkolbenbewegung geöffnet bzw. geschlossen wird
und damit die maximale Größe des wirksamen Pumpenkolben
förderhubs änderbar ist.
13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schieber (49) in Abhängigkeit von
Betriebsparametern verschiebbar ist.
14. Kraftstoffeinspritzpumpen nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß durch den Schieber (49) der Austritt
(F) der dritten Entlastungsleitung (63) zu einem früheren
oder späteren Punkt ab Pumpenkolbenförderhubbeginn ver
schließbar ist.
15. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schieber (49) durch einen drehzahl
abhängigen Druck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder
(54) bis zu einem einstellbaren Anschlag (53) verschieb
bar ist.
16. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 13
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausgangsstellung
bei Startdrehzahl der Kraftstoffeinspritzpumpe der Schie
ber (49) den Austritt (F) verschlossen hält. (Fig. 6)
17. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 13
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (45) den
Austritt (F) bis Hubende des Pumpenkolbens (104) ver
schlossen hält. (Fig. 9).
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