DE3629754A1 - Vorrichtung zur erzeugung von voreinspritzungen bei pumpeduesen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Voreinspritzmengen für Brennkraftmaschi­ nen, insbesondere Dieselmotoren (DE-OS 25 09 068) ist einem Kraftstoffeinspritzventil, allerdings zur Stufeneinspritzung, also ohne einen deutlichen zeitlichen Abstand oder zwischen­ zeitlichen Ventilschluß zwischen einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung, ein Voreinspritzkolben zugeordnet, dem koaxial ein Haupteinspritzkolben, unmittelbar mechanisch an dem Voreinspritzkolben anliegend, vorgelagert ist.

Der von einer Einspritzpumpe herrührende Kraftstoffhoch­ druck beaufschlagt den Haupteinspritzkolben, der gegen einen auf den Voreinspritzkolben rückwirkenden Federdruck eine Verschiebung erfährt, den Voreinspritzkolben zur Abgabe einer entsprechenden Voreinspritzmenge veranlaßt und nach Überschreiten eines vorgegebenen Voreinspritzhubs unmittel­ bar anschließend eine Verbindung zur Einspritzleitung auf­ steuert. Zwar sind bei der bekannten Vorrichtung Hauptein­ spritzkolben und Voreinspritzkolben abgesetzt ausgebildet, so daß sich an sich eine Druckübersetzung ergeben könnte; es wird aber ausdrücklich darauf abgestellt, eine solche Druckübersetzung dadurch aufzufangen, daß eine auf den Haupteinspritzkolben rückwirkende, in einem ablaufseitigen Druckraum des Haupteinspritzkolbens befindliche Kraftstoff­ menge über (gedrosselte) Querkanäle einem Druckspeicher zu­ geführt wird, so daß, unter Vermeidung einer Drucküber­ setzung, der Einspritzdruck in der Anfangsstufe der Ein­ spritzung (Voreinspritzung) unbedingt der gleiche ist wie während der Hauptstufe, lediglich mit dem Unterschied, daß in der Anfangsstufe geringere Mengen eingespritzt werden. Bei diesem bekannten Kraftstoffeinspritzventil mit Stufen­ einspritzung besteht keine Möglichkeit, zwischen den ver­ schiedenen Stufen der Einspritzung eine Spritzpause zu bil­ den oder die Voreinspritzung überhaupt abzuschalten.

Allgemein ist es bekannt (DE-OS 15 76 478, DE-PS 12 84 687 oder AT-PS 289 469) einem Kraftstoffeinspritzventil für die Vor- und Haupteinspritzung ein üblicherweise parallel zur Düsennadel angeordnetes Voreinspritzkölbchen zuzuordnen, welches federvorgespannt ist, und so hochdruckseitig mit Kraftstoff zu beaufschlagen, daß zunächst die Voreinspritzung durch Bewegen des Voreinspritzkölbchens erfolgt und an­ schließend die Haupteinspritzung, gegebenenfalls mit Spritz­ pause, durchgeführt wird, wenn ein bestimmter Gleichge­ wichtszustand zwischen den jeweils nit Kraftstoff beauf­ schlagten Flächen und den auf verschiedene Stellglieder oder Ventile einwirkende Federkräfte erreicht ist. Bei die­ sen bekannten Kraftstoffeinspritzventilen findet dabei üb­ licherweise keine oder nur eine so geringe Druckübersetzung im Bereich der Voreinspritzung statt, daß sich durch Auf­ steuern der hochdruckseitigen Kraftstoffverbindung jeden­ falls keine in diesem Sinne nach rückwärts gerichtete Druck­ entlastung im Voreinspritzbereich durch Verbinden der Ein­ spritzleitung mit der Hochdruckseite ergibt, wie dies bei vorliegender Erfindung von funktionsentscheidender Bedeu­ tung ist. Durch das Abstellen auf sich in ihrem Verhalten alterungsbedingt ändernde Federeinflüsse und Druckgleichge­ wichte können sich auch Ungenauigkeiten im erstrebten Schluck­ volumen ergeben, welches für die Spritzpause zwischen Vorein­ spritzung und Haupteinspritzung maßgebend ist. Schließlich ist es bei den bekannten Kraftstoffeinspritzventilen mit Vor- und Haupteinspritzung nicht möglich, durch lediglich elektrische Steuerungseinwirkung von außen die Voreinspritzung wahlweise auch abzuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach aufgebaute, andererseits aber eine sehr genaue Do­ sierung sowohl der Voreinspritzmenge als auch der Spritz­ pause ermöglichende Vorrichtung zur Erzeugung von Vorein­ spritzmengen bei Pumpedüsen für Brennkraftmaschinen, insbe­ sondere Dieselmotoren, zu schaffen, wobei ergänzend auch eine wahlweise Abschaltung der Voreinspritzung möglich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß nach Durchführung der Voreinspritzung mit aus der Druckübersetzung resultierendem, sehr hohem Druck - hier­ durch läßt sich die Voreinspritzung auch zeitlich nahe dem Anfang des Förderbeginns überhaupt einordnen - eine deut­ liche Entlastung der einen zur Einspritzdüse führenden Ein­ spritzleitung erfolgt, und zwar durch Aufsteuern der Ver­ bindung zwischen der Druckkammer der Voreinspritzung mit dem hochdruckseitigen Elementraum. Diese Entlastung ergibt sich dadurch, daß der Voreinspritzschieber nach Aufsteuerung seine Abwärtsbewegung fortsetzt, ein bestimmtes Schluck­ volumen vorgibt und damit auch eine präzise Definition und Positionierung der Spritzpause erlaubt, bis sich anschlie­ ßend, nämlich nachdem der Voreinspritzschieber an seinen An­ schlag gelaufen ist, der Druck für die Haupteinspritzung aufbaut.

Hierbei ist ferner vorteilhaft, daß sich durch die von dem Voreinspritzschieber gebildete Druckstufe eine feine Dosie­ rung der Voreinspritzmenge ergibt, wobei die Druckübersetzung am Voreinspritzschieber diese fein dosierte Voreinspritzmenge nit großem Hub verbindet. Dabei ist dann der Resthub des Vor­ einspritzschiebers für die Spritzpause ausschlaggebend, wo­ bei dieser Resthub, bezogen auf die Stirnfläche des Vorein­ spritzschiebers, das Schluckvolumen definiert.

Die Anordnung einer Vielzahl wirksamer Komponenten auf klein­ stem Raum ermöglicht die Einordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Zwischenteil bei einer Pumpedüse zwischen dem Hochdruckteil und der Düse.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, eine Abschaltsteuerung vor­ zusehen, die strukturell als Ventil innerhalb des Vorein­ spritzschiebers angeordnet werden kann.

Durch eine solche Abschaltsteuerung, die sich wahlweise und, was eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht, durch eine entsprechend zeitliche eingeordnete zusätzliche Ansteuerung des Magnetventils der Pumpedüse aktivieren läßt, kann man je nach dem von der Brennkraftmaschine ange­ fahrenen Betriebspunkt im Kennfeld beispielsweise von Last und Drehzahl von der Voreinspritzung abgehen, oder, nach Verlassen des jeweiligen Betriebspunktes oder Betriebspunkt­ bereichs, die Voreinspritzung wieder aufnehmen. Es bedarf hierzu keinerlei mechanischer Eingriffe oder Stellbewegun­ gen im Bereich der Pumpedüse.

Da die Abschaltsteuerung als in den Voreinspritzschieber integriertes Ventil mit eigener Verhaltenscharakteristik ausgebildet ist, welches lediglich während der Spritzpausen, also beim Saughub seine Wirksamkeit entfaltet, ergibt sich trotz dieser vorteilhaften Möglichkeit, die Voreinspritzung wahlweise zuzulassen oder zu unterdrücken, kein zusätzlicher Anspruch an Bauraum.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung einer Pumpedüse, bestehend aus Hochdruckteil, zugeordnetem elektrischen Magnetventil, Zwischenteil für die Vor- und Haupteinspritzung und Düse in einer Seitenansicht und teil­ weise im Schnitt,

Fig. 2 die Pumpedüse der Fig. 1 in einer Ansicht von oben und

Fig. 3 als ausschnittsweisen Längs­ schnitt den Zwischenteil der Pumpedüse, der zwischen Hoch­ druckteil und Düse angeordnet die Ausbildung und zeitliche Abstimmung von Voreinspritzungen jeweils zu nachfolgenden Haupteinspritzungen ermöglicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei einer sogenannten direktgesteuerten Pumpedüse einen einerseits an den Elementraum und andererseits an den weiterführenden Düsenbereich angrenzenden Zwischenteil, der in einer anderen Ausführungsform beispielsweise ein Zylinderventil aufnehmen kann, so auszubilden, daß sich eine ausgeprägte und klar abgrenzbare Voreinspritzung mit vorgebbarem Pausendauer­ abstand zur Haupteinspritzung bei Dieselmotoren realisieren läßt, und zwar dadurch, daß ein Voreinspritz- und Entla­ stungsschieber im Nebenschluß zur vom Elementraum zur Düse führenden Einspritzleitung angeordnet und so betrieben ist, daß sich für die Voreinspritzung nach Förderbeginn eine Druckübersetzung ergibt, die zur Voreinspritzung führt.

Zum allgemeinen Verständnis der Erfindung ist in Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine direktgesteuerte Pumpedüse 10 gezeigt, mit Magnetventil 11, einem mechanisch über Nocken o.dgl. auf einen federvorgespannten Hochdruck­ kolben 12 einwirkenden Betätigungsteil 13, wobei der Kolben 12 den Hochdruck- oder Elementraum 14 beaufschlagt, dem er­ wähnten Zwischenteil 15 und der sich daran nach unten an­ schließenden Einspritzdüse 16.

Die Grundfunktion einer solchen Pumpedüse ist so, daß das elektrisch von einem geeigneten Steuergerät, auch Mikro­ prozessor o.dgl. angesteuerte Magnetventil 11 dadurch für die Füllung des Hochdruckteils (Elementraum 14) sorgt, daß zwischen den einzelnen Einspritzungen Kraftstoff von einer nur teilweise dargestellten Niederdruckseite N dem Magnet­ ventil 11 zuströmt, so daß bei offenem Magnetventil der Kraftstoff durch die Kanäle 17 in den Hochdruck- oder Elementraum 14 gelangt. Der Einspritzvorgang ergibt sich dann da­ durch, daß das Magnetventil bei der mechanischen Betäti­ gung des Hochdruckkolbens 12 zeitgerecht die Zuflußkanäle schließt, wodurch sich im Hochdruck- oder Elementraum 14 der für die Einspritzung und zur Betätigung der nachgeschal­ teten Düsenschließmechanismen beispielsweise erforderliche hohe Druck aufbauen kann. Auf diese Weise kann das Magnet­ ventil den Spritzbeginn und damit, entsprechend abgestimmt auf das Ausmaß des Hubs des Hochdruckkolbens 12 und das Hubende, die Dauer der Einspritzung steuern, wodurch sich eine Mengenbestimmung des pro Einspritzung zugeführten Kraftstoffs ergibt.

In der Darstellung der Fig. 1 ist bei 16 a noch der Düsen­ federraum zu erkennen; die Draufsicht der Fig. 2 zeigt, daß das Magnetventil 11 ein einstückig angebautes Teil der Pumpe­ düse bildet und über die Kanäle 17 den Ele­ mentraum 14 mit Kraftstoff versorgt bzw. von der Nieder­ druckseite N Kraftstoff zugeführt erhält.

Der Erfindung gelingt durch die Ausbildung des Zwischen­ teils 15, welches in Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist, in einem zeitlich ebenfalls vorgebbaren Raster zur Haupt­ einspritzung durch entsprechende Bemessung eines vorgebba­ ren Schluckvolumens, wobei die jeweilige Voreinspritzmenge nicht als Teil der durch die Wirkung des Hochdruckteils insgesamt pro Hub erzeugten Einspritzmenge zugeführt wird, sondern durch eine entsprechende Druckübersetzung vom Druck im Elementraum abgeleitet im Nebenschluß aus von der Nie­ derdruckseite stammendem Kraftstoff zur Verfügung gestellt wird. Dabei ist ferner eine Abschaltsteuerung vorgesehen, die durch Ausnutzung der Steuereigenschaften des ohnehin vorhandenen Magnetventils je nach den betrieblichen Erfor­ dernissen des mit dem Kraftstoff versorgten Dieselmotors (Betriebspunkt im Kennfeld) die Voreinspritzung auch ganz unterbindet.

Der Zwischenteil 15 für die Voreinspritzung umfaßt ein (Zylinder)- Gehäuse 18 mit einer eine Gleitführung für einen Voreinspritz­ schieber 20 bildende Innenbohrung 19.

Durch eine Ringabschulterung 21 am Voreinspritz- bzw. Ent­ lastungsschieber 20 in Verbindung mit einem bei 22 abge­ setzten, nämlich verringerten Bohrungsdurchmesser der Boh­ rung 19 im Voreinspritz-Zwischenteil 15 ergibt sich durch die auf diese Weise gebildete Ringfläche F 1 eine Druckkammer 23 für die Voreinspritzung, die über einen Querverbindungs­ kanal 24 mit der zur Düse 16 führenden Einspritzleitung 25 verbunden ist. Die Einspritzleitung steht ferner über ein Kanalzwischenstück 26 und einen Ringraum 27 von im Grunde beliebigen Abmessungen, in den die Bohrung 19 im oberen Ge­ häuseteil 18 a übergeht, und der sich für einen vorgegebenen Abstand in Richtung auf den Elementraum 14 auf den früheren Bohrungsdurchmesser wieder verjüngt, mit dem Elementraum 14 in Verbindung, wobei die Verbindung jedoch bei der in der Fig. 3 dargestellten Position des Voreinspritzschiebers 20 von dessen oberem Endbereich verschlossen ist.

Maßgebend für die bei der Voreinspritzung entstehende Druck­ übersetzung und daher in Bezug auf die Ringfläche F 1 stehend ergibt sich die an den Elementraum 14 über einen Einlaßbe­ reich 28 angrenzende obere Abschlußfläche F 2 des Vorein­ spritzschiebers, die dem Bohrungsdurchmesser entspricht und dem Hochdruckeinfluß vom Elementraum beim Einspritzhub aus­ gesetzt ist.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen (erleichtertes Anbringen der Bohrungen, Ausnehmungen und Kanäle beispielsweise) ist das Gehäuse 18 bei 29 in einen oberen Gehäuseteil 18 a und einem unteren Gehäuseteil 18 b zweigeteilt, wobei mit 30 schon ein zur Düse gehörendes, einen Düsenfederraum 31 und einen Ent­ lastungskanal 32 zum Federraum 33 des Voreinspritz- und Entlastungsschiebers 20 bildendes weiteres Gehäuseteil dargestellt ist. Die Einspritzdruckleitung 25 setzt sich entsprechend dem Pfeil A zur Düse fort. Die den Vorein­ spritzschieber 20 bis zur Überwindung seines Öffnungsdrucks vorspannende Feder ist mit 34 bezeichnet.

Der bisherige Aufbau läßt erkennen, daß sich für den Vor­ einspritzschieber 20 ein Gesamthub bis zum unteren Anschlag (in diesem Fall an der angrenzenden Stirnwand des Düsenge­ häuseteils 30) von Hges ergibt, von dem ein Teil hv den Be­ messungshub für die Voreinspritzmenge bildet.

Innerhalb des Voreinspritzschiebers 20 ist noch eine allge­ mein mit 35 bezeichnete Abschaltsteuerung für die Vorein­ spritzung gezeigt, die im wesentlichen einen federvorge­ spannten Ventilkolben umfaßt und auf dessen Aufbau und Funktion weiter unten genauer eingegangen wird. Im folgen­ den wird zunächst die Grundfunktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei direktgesteuerten Pumpedüsen zur Erzeugung von Voreinspritzungen erläutert.

Sobald beim abwärts gerichteten Hub des Hochdruckkolbens 12 und zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zeitgerecht (auf den jeweiligen Betriebspunkt des Dieselmotors zu die­ sem Zeitpunkt abgestimmt) das Magnetventil 11 den Zufluß­ kanal oder besser Verbindungskanal 17 zum Elementraum 14 schließt, baut sich in diesem Druck auf, der bei Über­ schreiten des im wesentlichen durch die Vorspannungsfeder 34 vorgegebenen Öffnungsdrucks den Voreinspritzschieber 20 in der Zeichenebene der Fig. 3 nach unten in Bewegung setzt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Orientierung des Zwischenstücks 15 in der Fig. 3 seiner Position der Übersichtsdarstellung der Fig. 1 ent­ spricht, aus Gründen eines besseren Verständnisses.

Durch die Bewegung des Voreinspritzschiebers 20 nach Förder­ beginn entsteht eine Druckübersetzung aus dem Verhältnis der Flächen F 1 zu F 2, die mit einem Verhältnis zwischen bei­ spielsweise 1:5 bis 1:15, vorzugsweise 1:9 eine Druck­ stufe bildet, so daß sich, wenn man zum besseren Verständ­ nis hier numerische Werte zugrundelegt, die die Erfindung, wie es sich versteht, in diese Richtung nicht einschränken, beispielsweise bei Druckübersetzung 1:9 und einem Öffnungs­ druck von 30 bar Drücke in der Größenordnung von etwa 250 bis 300 bar in der Druckkammer 23 und der Einspritzlei­ tung 25 ergeben, die völlig hinreichend sind, um an der Düse die gewünschte Voreinspritzung zu bewirken.

Sobald bei weiterer Abwärtsbewegung des Voreinspritzschie­ bers 20 dessen obere Steuerkante (die obere Fläche ist un­ ter Bildung einer Fase 36 angeschrägt) den Elementraum 14 zur Einspritzleitung 25 aufsteuert (Beendigung des Vorein­ spritzhubs hv) fällt der Düsendruck wieder in Richtung auf den Öffnungs­ druck von hier angenommen 30 bar ab - mit anderen Worten, der Voreinspritzschieber 20 entlastet bis zum Erreichen seines Endhubs Hges, also durch seine weitere Abwärtsbe­ wegung bis zum Anschlag, den Hochdruckbereich, beendet die Voreinspritzung und bewirkt eine durch die geometri­ schen Gegebenheiten vorgebbare Spritzpause. Anschließend wird dann der Druck für die Haupteinspritzung aufgebaut. Die Grundfunktion dieses Teilbereichs vorliegender Erfin­ dung besteht daher darin, daß die vom Voreinspritzschieber gebildete Druckstufe sich nach Erreichen des Voreinspritz­ hubs hv nach rückwärts in den Elementraum entlastet und durch das durch die weitere Abwärtsbewegung sich ergebende definierte Schluckvolumen eine deutliche Spritzpause einge­ leitet wird, bis die Haupteinspritzung parallel zu der im Drucknebenschluß liegenden Voreinspritzung beginnt.

Man erkennt in diesem Zusammenhang ferner, daß nach Förder­ ende durch die Entlastung des Elementraums der Vorein­ spritzschieber 20 durch seine Vorspannungsfeder in die in der Darstellung der Fig. 3 gezeigte Ausgangsposition zu­ rückgeführt wird, wobei ab dem Moment, ab welchem die obere Steuerkante wieder in die Überdeckung der den Vorhubabstand hv bildenden Bohrung eintaucht, in der Druckkammer 23 ein Hohlraum entsteht. Dies kann zur Ab­ schaltsteuerung der Voreinspritzung über das Magnetventil, nämlich durch dessen zusätzliche Ansteuerung, ausgenutzt werden.

Zu diesem Zweck befindet sich im Steuerschieber 20, vor­ zugsweise gelagert in einer bei 37 auf Anschlag eingepreß­ ten separaten Gleithülse 38, ein von einer Vorspannungsfeder 39 auf einen Sitz bei 40 gepreßter Ventilkolben 41, wobei der Sitz 40 einen Durchlaß vom Federraum 33 und der Ent­ lastungsbohrung 32 zu einer Füllbohrung 42 zum Vorein­ spritzungsdruckraum 23 verschließt. Der Ventilkolben 41 ist so ausgebildet, daß sich bei hinreichendem Abheben seiner vorderen Ventilspitze 41 a vom Sitz 40 aufgrund von Längskanälen o.dgl. die Verbindung in den Voreinspritzhub­ raum 23 öffnet. Schließlich ist noch eine hintere Ent­ lastungsbohrung 43 vorgesehen, die in den Elementraum 14 mündet.

Es ergibt sich dann folgende Funktion. Wie erwähnt, entsteht in der Druckkammer 23 für die Voreinspritzung nach Förder­ ende und durch das Eintauchen der Voreinspritzschieber- Steuerkante in die Überdeckung ein Hohlraum, der, falls er zwischen den Einspritzungen nicht wieder aufgefüllt wird, dazu führt, daß die Voreinspritzung ausbleibt. Man kann sich dies ohne weiteres vorstellen, denn im Falle einer Aufrechterhaltung des Hohlraums bis zum nächsten Einspritz­ hub muß der Hohlraum zunächst wieder geschlossen werden, was durch den Voreinspritz-Hub erfolgt. Der soeben ge­ schilderte Mechanismus der Abschaltsteuerung 25 nützt dies aus, indem dann, wenn eine Voreinspritzung erfolgen soll, das die Kraftstoffzufuhr in den Bereich des Elementraums steuernde Magnetventil 11 während des von dem Hochdruck­ kolben 12 durchgeführten Saughubs kurzzeitig geschlossen wird. Durch dieses Schließen fällt der Druck im Elementraum auf Dampfdruckwert ab und das hierdurch entstehende Druck­ gefälle zwischen dem Ventilfederraum 33 und dem Elementraum 14 (einwirkend über die Entlastungsbohrung 43 auf den rück­ wärtigen Ventilfederraum 44 des Entlastungssteuerungskol­ bens 41) hebt diesen Kolben von seinem Sitz ab und ver­ schiebt ihn so weit, daß Kraftstoff aus dem Ventilfederraum 33 des Voreinspritzschiebers 20, längs des Kolbens 41 und über die Abschaltsteuer-Füllbohrung 42 in die Druckkammer 23 der Voreinspritzung nachströmt.

Die Erfindung ist daher in der Lage, durch die zusätzliche Heranziehung des ohnehin vorhandenen Magnetventils 11 und dessen entsprechend zeitgerecht erfolgende Ansteuerung, was ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand möglich ist, nicht nur eine hinreichend feine und genaue Dosierung der Voreinspritzmenge sowie der Spritzpause sicherzustellen, sondern auch entweder die Voreinspritzung sicherzustellen, oder, nämlich bei Unterlassen der zusätzlichen Ansteuerung des Magnetventils 11 beim Saughub, die Voreinspritzung zu unterbinden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, durch eine zeitgerechte Abstimmung auf den Verlauf des Saughubs die Voreinspritzung so zu beeinflussen, daß über den Hohlraum durch ein entsprechendes Timing der Magnetventilansteuerung die Voreinspritzmenge dosiert werden kann.

Man kann daher betriebspunktabhängig im Kennfeld von Last und Drehzahl des Dieselmotors die Voreinspritzung zulassen oder, etwa bei hoher Drehzahl und Last, auch abschalten, wo­ bei zwischen diesen beiden Zuständen, wenn man das An­ steuersignal für das Magnetventil entsprechend zeitge­ recht positioniert, gegebenenfalls auch weiche Übergänge zwischen den Kennfeldbereichen ohne Voreinspritzung und mit Voreinspritzung möglich sind, sofern hier nicht die übergeordnete, elektronische Regelung die bei Abschalten der Voreinspritzung erforderliche Kraftstoffmehrmenge von sich aus zugibt.

Schließlich ist es möglich, in einer Ausgestaltung der Erfin­ dung dann, wenn von der Abschaltungsmöglichkeit der Vorein­ spritzung ganz abgesehen werden kann, diese also auch für be­ stimmte Bereiche von hoher Last und Drehzahl zugelassen werden kann, auf die die Abschaltsteuerung 35 aufnehmende zent­ rale Bohrung im Voreinspritzungsschieber 20 ganz zu verzich­ ten und demgegenüber eine in der Darstellung der Fig. 3 strich­ punktierte Füllbohrung 45 als Fortsetzung der Einspritzleitung 25 vorzusehen, wobei dann über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Steuerkantensteuerung am Pumpenelement 13 selbst für ein generelles Auffüllen der Druckkammer 23 für die Vor­ einspritzung zwischen den einzelnen Einspritzungen gesorgt wird.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungs­ wesentlich sein.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Voreinspritzungen bei Pumpe­ düsen für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, mit einem Voreinspritzschieber, der unter der Wirkung des von der Hochdruckseite erzeugten Kraftstoffdrucks eine die Voreinspritzmenge bestimmende Verschiebung erfährt, mit sich daran anschließender Freigabe der Hauptein­ spritzung durch Aufsteuerung der zur Düse führenden Ein­ spritzleitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teilhub (hv) des Voreinspritzschiebers (20) bei abge­ dichtet gehaltener Verbindung der Hochdruckseite zur Einspritzleitung (25) unter Bildung einer Drucküber­ setzung durch eine Druckstufe (F 2/ F 1) am Voreinspritz­ schieber (20) die Voreinspritzmenge zur Einspritzlei­ tung (25) überführt, daß anschließend die Verbindung der Hochdruckseite zur Einspritzleitung (25) vom Vor­ einspritzschieber (20) aufgesteuert und unter Abfall des Düsendrucks die Hochdruckseite durch den im Neben­ schluß angeordneten Voreinspritzschieber bis zum Errei­ chen seines Endhubs entlastet (Spritzpause) und an­ schließend die Haupteinspritzung aufgebaut wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Voreinspritzschieber (20) ein eine Abschaltsteue­ rung für die Voreinspritzung bildendes Ventil (40, 41 a) angeordnet ist, welches durch zeitgerechte Ansteuerung eines dem hochdruckseitigen Elementraum (14) der Pumpe­ düse Kraftstoff zuführenden bzw. die Zufuhrkanäle beim Einspritzhub verschließenden Magnetventils (11) jeweils während des Saughubs zur Auffüllung des Druckraums (23) für die Voreinspritzung beaufschlagt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Parallelverzweigung vom hochdruckseitigen Elementraum (14) im Verlauf der Einspritzleitung (25) gebildet ist, bestehend aus einem für die Dauer des Vor­ einspritzhubs (hv) durch den Voreinspritzschieber (20) verschlossenen Zulauf (27, 26) zur Einspritzleitung und dem durch den Gesamthub (Hges) des Voreinspritz­ schiebers (20) gebildeten, zur weiterführenden Einspritz­ leitung (25) durchlaufend abgeschlossenen, zum Element­ raum (14) offenen Schluckvolumen, welches über den nach Durchführung des Voreinspritzhubs (hv) offenen Zulauf (27, 26) den Hochdruckbereich wieder entlastet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Voreinspritzschieber (20) in einer abgesetzten Bohrung (19) eines zwischen Hoch­ druckseite (13) und Düse (16) angeordneten Zwischenge­ häuses (15) gleitverschieblich gelagert ist und in Ver­ bindung nit der abgesetzten Bohrung durch eine von einer Abschulterung (21) gebildeten Ringfläche (F 1) den Druck­ raum (23) für die der Druckübersetzung dienenden Druck­ stufe für die Voreinspritzung bildet, wobei die Druckkam­ mer (23) mit der Einspritzleitung (25) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem hochdruckseitigen Elementraum (14) zugewandte Druckfläche (F 2) des Voreinspritzschiebers (20) wesent­ lich größer (5≦ F 2/F 1≦15 - vorzugsweise F 2/F 1=9) als die Ringfläche (F 1) am Voreinspritzdruckraum (23) ist derart, daß bei großem Teilhub (hv) für die Vorein­ spritzung eine fein dosierte Voreinspritzmenge mit hohem Druck in die Einspritzleitung (25) gefördert wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Voreinspritzschieber (20) über die Distanz des Voreinspritz-Teilhubs (hv) den Zulauf vom hochdruckseitigen Elementraum (14) zur Einspritzlei­ tung (25) verschließt, der von einem den Voreinspritz­ schieber (20) umgebenden Ringraum (27) und einer Quer­ verbindungsleitung (26) gebildet ist und daß auf der dem Elementraum (14) gegenüberliegenden Seite des Vor­ einspritzschiebers (20) der den vollen Hub (Hges) des Voreinspritzschiebers ermöglichenden Federraum (33) an­ geordnet ist, der mit einer Entlastungsbohrung (32) zum düsenseitigen Federraum (31) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur wahlweisen Abschaltsteuerung der Voreinspritzung über das im Voreinspritzschieber (20) gelagerte Ventil dieses mit seiner rückseitigen Gleitführung über einen Verbindungskanal (43) zum hochdruckseitigen Elementraum (14) geöffnet ist und unter Federvorspannung einen in den Federraum (33) des Voreinspritzschiebers (20) ge­ richteten Ventilsitz (40) verschließt, mit Verbindungs­ mitteln (42), die den Ventilraum (33) bei geöffnetem Abschaltsteuerungsventil mit dem Druckraum (23) für die Voreinspritzung verbinden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Eintauchen der oberen Steuerkante des Vor­ einspritzschiebers (20) in die Überdeckung der Gleitfüh­ rungsbohrung (19) in der Druckkammer (23) für die Vorein­ spritzung gebildete Hohlraum beim Zurückfahren des Steuerschiebers in seine Ausgangsposition dadurch wahl­ weise mit Kraftstoff auffüllbar ist, daß während des zu diesem Zeitpunkt ablaufenden hochdruckseitigen Saug­ hubs das zugeordnete Magnetventil (11) kurzzeitig ge­ schlossen wird, wodurch der Druck im Elementraum (14) so weit abfällt, daß das Abschaltsteuerungsventil (41, 40, 41 a) von dem hierdurch gegenüber dem Federraum (33) entstehenden Druckgefälle abgehoben und aus dem Feder­ raum (33) Kraftstoff in den Druckraum (23) für die Vor­ einspritzung einströmt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Ventil für die Abschaltsteue­ rung der Voreinspritzung bildende Ventilkolben (41) nach Abheben vom Ventilsitz (40) im Voreinspritzschieber eine auf die Druckkammer (23) gerichtete Füllbohrung (42) auf­ steuert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß im Voreinspritzschieber (20) eine den Ventilkol­ ben (41) der Abschaltsteuerung für die Voreinspritzung in einer Führungsbohrung gleitverschieblich aufnehmende Gleithülse (38) stationär eingepreßt ist, die mit ihrer unteren, gegenüber der unteren Stirnfläche des Vorein­ spritzschiebers (20) zurückgesetzten Stirnfläche die Stützfläche für die Vorspannungsfeder (24) des Vorein­ spritzschiebers (20) bildet und gleichzeitig den Feder­ raum (33) begrenzt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verzicht auf eine Voreinspritz- Abschaltung die mit der Druckkammer (23) für die Vorein­ spritzung ständig verbundene Einspritzleitung (25) über eine Füllbohrung (45) zum Pumpenelement fortgesetzt ist derart, daß, beispielsweise über eine Steuerkantensteue­ rung an diesem, ein Auffüllen des Hohlraums jeweils zwi­ schen den Einspritzungen erfolgt.