DE4142940A1 - Elektrisch gesteuerte pumpeduese - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrisch gesteuerten Pumpedüse für die Kraftstoffeinspritzung in Brennkraft­ maschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer Pumpedüse der gattungsgemäßen Art (DE-OS 35 21 426) ist das Steuerventil als Ringventil ausgebildet und einschließlich des elektrischen Stellmagnets koaxial um die Einspritzpumpe und den Pumpenarbeitsraum angeordnet. Zwar ergeben sich hierdurch gute Stellkräfte, allerdings auch verhältnismäßig große radiale Mindestabmessungen und vor allem eine verhältnismäßig große Anzahl von Hochdruckdichtflächen, die entsprechend zur Erzielung der erforderlichen Dichtheit sehr gut bearbeitet sein müssen.

Bei einer anderen bekannten Pumpedüse dieser Art (EP-01 74 718) ist das Steuerventil sowie der Stellmagnet axial über einen längeren Abschnitt im Pumpedüsegehäuse verteilt, wodurch besonders das Problem vieler Stoßstellen des Hochdruckkanals entsteht, die jeweils sehr gut bearbeitet und abgedichtet sein müssen, da jede, wenn auch geringe Undichtheit zu einer Verfälschung der bereits vorgegebenen Einspritzmenge führt. Außerdem besteht ein erheblicher Montageaufwand der Pumpedüse vor allem im Zuordnen der Drehlage der einzelnen Teile, um ein Überdecken der Ein- und Ausgänge der einzelnen Kanalabschnitte zu gewährleisten. Moderne Motoren mit hohen Drehzahlen erfordern eine sehr hohe Schaltfrequenz dieser elektrisch gesteuerten Pumpedüsen, wobei sich bereits geringe Steuerfehler in der Einspritzmenge in einem erheblichen Abfall des Motorwirkungsgrades und vor allem in einer Verschlechterung der Motorabgase auswirken.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrisch gesteuerte Pumpedüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruch hat vor allem den Vorteil, daß verhältnismäßig wenig Hochdruckdichtflächen für eine ausreichende Dichtheit zu bearbeiten sind und daß diese Dichtflächen stets in parallelen Ebenen liegen, so daß in der Praxis keine unerwünschten Leckagen im Hochdruckbereich entstehen. Darüberhinaus ist die Montage von nunmehr nur noch einem Magnetventilgehäuses in das Pumpedüsegehäuse hinein, wesentlich einfacher als das Einsetzen von einer verhältnismäßig großen Zahl von Einzelteilen, die zudem noch in ihrer Drehlage einander zugeordnet sein müssen. Dieser Vorteil wirkt sich besonders auch bei Reparaturen aus, bei denen dann lediglich das Magnetventilgehäuse als Ganzes ausgetauscht wird. Nicht zuletzt wird vorteilhafterweise erzielt, daß keine Fehler bei der Montage entstehen können, beispielsweise durch Weglassen von Teilen oder falschem Einsetzen von Teilen. Zwar ist es grundsätzlich bekannt, über eine das Steuerventil umlaufende Ringnut den Niederdruckkraftstoffbereich zu versorgen, jedoch ist gerade bei der erfindungsgemäßen Ausführung diese Art der Kraftstoffniederdruckzuführung besonders vorteilhaft, da durch das Verwenden eines in sich geschlossenen Magnetventilgehäuses innerhalb des Pumpedüsegehäuses eine verhältnismäßig leichte Trennung Hochdruckbereich/Niederdruckbereich möglich ist, die, wie oben ausgeführt, entscheidend für den Wirkungsgrad der Anlage ist. Bekanntlich wird die Pumpedüse in eine entsprechende Bohrung des Motors eingesetzt, wobei im Pumpedüsegehäuse radial Öffnungen vorhanden sind, einerseits für die Niederdruckkraftstoffzuführung, andererseits für die Kraftstoffleckage, wobei diese beiden Bereiche über in der Mantelfläche des Pumpedüsegehäuses angeordnete Ohrringe getrennt sind. Die Kraftstoffzuführung bzw. Abführung erfolgt außerhalb der Pumpedüse in entsprechenden im Motorgehäuse angeordneten Kanälen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der elektrische Stellmagnet und das Steuerventil exzentrisch im Magnetventilgehäuse ange­ ordnet, wobei der durch das Magnetventilgehäuse ver­ laufende Abschnitt des Hochdruckkanals auf der Seite des Magnetventilgehäuses verläuft, auf der die durch die Exzentrizität sich ergebende Materialanhäufung vorhanden ist. Der besondere Vorteil dieser exzentrischen Anordnung und entsprechenden Führung des Druckkanal­ abschnitts liegt in der wesentlichen Verkürzung der Gesamtlänge des Druckkanals zwischen Pumpenarbeitsraum und Einspritzdüse. Hierbei spielt eine große Rolle, daß das eingespannte Volumen in einem solchen Druckkanal möglichst gering sein soll, da insbesondere bei der Einspritzung von Pumpedüsen ein hoher Einspritzdruck herrscht und bekanntlich der Dieselkraftstoff erheblich komprimiert wird. Dieses Komprimieren des Kraftstoffes wirkt sich als Fehler bei der Mengensteuerung aus, so daß wie bei der Erfindung die Flüssigkeitssäule im Hochdruckbereich so klein wie möglich sein soll.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Füllung des Pumpenarbeitsraums über das Steuerventil, das heißt, daß während des Saug­ hubs des Pumpenkolbens Kraftstoff vom Niederdruckraum über den Druckraum des Steuerventils in den Pumpen­ arbeitsraum strömt. Auf diese Weise wird stets frischer Kraftstoff am beweglichen Ventilglied des Steuerventils vorbei geleitet, wodurch hier eine sich immer wieder­ holende Spülung des Raumes stattfindet. Die tatsächliche Steuerung der Einspritzmenge kann dann auf verschiedene Weise erfolgen. Einerseits kann sie dadurch erfolgen, daß während des Saughubs des Pumpenkolbens das Steuerventil nur so viel Menge zum Hochdruckbereich durchströmen läßt als später eingespritzt werden soll. Die Mengensteuerung kann aber auch dadurch erfolgen, daß während des Förderhubes des Pumpenkolbens zeitweise das Steuerventil geöffnet ist und so der Kraftstoff, der vom Pumpenkolben gefördert wird, wieder zurück in das Niederdrucksystem strömen kann. Wenn das Steuerventil nach Beginn des Förderhubs schließt, kann dadurch der Einspritzbeginn gesteuert werden mit einem entsprechenden Einfluß auf die Einspritzmenge - wenn das Steuerventil gegen Ende der Einspritzung öffnet, wird die Einspritzung unterbrochen, das Steuerventil bestimmt das Spritzende.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Ventilglied des Steuerventils im Niederdruckbereich auf der dem Hochdruckraum abgewandten Seite des Ventilsitzes an einem Verbindungshals ein Ausgleichskolben angeordnet, welcher in eine seinem Durchmesser entsprechende Bohrung des Gehäuses taucht, wobei dieser Durchmesser zum Kräfteausgleich etwa dem Wirkdurchmesser des Ventilsitzes entspricht und wobei der Raum vor der Stirnseite des Ausgleichkolbens, der nunmehr hydraulisch getrennt ist vom Niederdruckraum, weitgehend druckentlastet ist. Durch diesen Druck­ ausgleich im Niederdruckraum des Steuerventils wird die Steuerqualität beim Zumessen des Kraftstoffes in den Pumpenarbeitsraum verbessert, da keine hydraulischen, am beweglichen Ventilglied des Steuerventils angreifende Druckunterschiede die Kräfte des Stellmagneten über­ lagern. Eine solche Überlagerung ist besonders dann schädlich, wenn die Drücke im Niederdruckraum wechselnd sind, beispielsweise wenn kein Druckausgleich vorhanden ist und bei Absteuern von Kraftstoffmengen aus dem Pumpenarbeitsraum in diesem Niederdruckraum unter­ schiedliche Drücke beständen, wie es bei den bekannten Pumpedüsen der Fall ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der den Stellmagneten umgebende Magnet­ raum sowie andere druckentlastete Räume (Stirnseiten­ raum, Federraum der Einspritzdüse usw.) zu einer zwischen Magnetventilgehäuse und Pumpedüsegehäuse vorhandene Nut, insbesondere Ringnut, hin druckentlastet, welche über eine radiale Anschlußöffnung im Pumpedüsegehäuse mit einem Leckanschluß verbunden ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung ist auch hier es verhältnismäßig einfach, die einzelnen Leckkanäle zu dieser Nut zu führen, die vorzugsweise in dem Bereich des Magnetventilgehäuses angeordnet ist, das den Magnetraum umgibt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung greift am Ventilglied des Steuerventils eine in Öffnungsrichtung wirkende Feder an, die im Stirn­ seitenraum angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß der Stirnseitenraum und die Bohrung für den Druckausgleichs­ kolben in einer an das Magnetventil angesetzten und dort befestigten Kapsel angeordnet sind und wobei er­ findungsgemäß diese Kapsel in eine entsprechend achs­ gleich angeordnete Ausnehmung eines Düsenhalters der Einspritzdüse ragt und Stirnseitenraum und Federraum der Einspritzdüse hydraulisch miteinander verbunden sind. Dadurch, daß die Kapsel in diese Ausnehmung des Düsenhalters ragt, entstehen an ihr keine Axialspannungen, wie sie ansonsten beim Zusammenpressen von Einspritzpumpe, Magnetventilgehäuse und Einspritzdüse bestehen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Niederdruckbereich und dem druckentlasteten Bereich eine Verbindungsleitung mit einer Drossel vorhanden, so daß eine kontinuierliche Durchspülung des druckentlasteten Bereichs stattfindet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Magnetventilgehäuse und der Einspritzpumpe eine Zwischenplatte vorhanden, in der entsprechende Durchgangskanäle für den Kraftstoff bzw. elektrische Leitungen angeordnet sind und die radial zum Pumpedüsegehäuse abgedichtet ist. Erfindungsgemäß verschließt diese Zwischenplatte einerseits unmittelbar den Magnetraum des Magnetventils und andererseits den Pumpenarbeitsraum der Einspritzpumpe. Hierdurch wird der Hochdruckbereich - bis auf die Druckkanäle vom Niederdruckbereich, insbesondere dem Magnetbereich, getrennt. Aufgrund der bei der Einspritzung entstehenden Schwingungen (abwechselnd Hochdruck und Niederdruck) kann ein Einfluß auf die, wenn auch geringfügig, aber doch abweichenden Frequenzen des Stellmagneten entstehen, was zu Überlagerungen und Fehlern bei der Zumessung führen kann. Eine solche massive Zwischenplatte bewirkt eine entsprechende Entkopplung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Pumpengehäuse aus einem für den Antrieb stirnseitig offenen Pumpengehäuse und einer die Einspritzdüse anspannenden Überwurfmutter, in der außer der Einspritzdüse auch das Magnetventilgehäuse untergebracht ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Funktionsschema einer Pumpedüse, Fig. 2 einen Längsschnitt im Versatz durch das Ausführungsbeispiel und Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In dem in Fig. 1 dargestellten Schema ist mit der strichpunktierten Linie das Gehäuse 1 mit einer Pumpe­ düse angedeutet, die in eine entsprechende Bohrung 2 eines Motors 3 eingesetzt ist. Die Pumpedüse besteht aus einer Einspritzpumpe 4, einem Magnetventil 5 und einer Einspritzdüse 6, die im wesentlichen vom Gehäuse 1 der Pumpedüse umschlossen sind. Die Einspritzpumpe 4 weist einen Pumpenkolben 7 und einen Pumpenarbeitsraum 8 auf, welcher über einen Hochdruckkanal 9 mit der Ein­ spritzdüse 6 verbunden ist. Die Einspritzdüse 6 weist einen Düsenkörper 11 mit Düsendruckraum 12 und eine Ventilnadel 13 auf, die bei ausreichendem Druck entgegen der Kraft einer Schließfeder 14 öffnet, wonach über Spritzöffnungen 15 der Kraftstoff in die Brennkammer des Motors eingespritzt wird. Das Magnetventil 5 weist ein stromlos geöffnetes Steuerventil 16 und einen Stell­ magneten 17 auf, wobei in Öffnungsrichtung eine Öffnungsfeder 18 wirkt. Der Hochdruckkanal 9 weist eine Abzweigung 19 auf, die zum Steuerventil 16 führt.

Andererseits führt zum Steuerventil 16 eine Niederdruck­ leitung 21. Außerdem verlaufen in Einspritzpumpe 4, Magnetventil 5 und Einspritzdüse 6 Leckkanäle 22, die gestrichelt dargestellt sind und in den Magnetraum 23 des Magnetventils 5 münden, von wo aus ein weiterer Leckkanal 24 nach außerhalb des Pumpedüsegehäuses 1 führt. Zwischen der Niederdruckleitung 21 und dem Magnetraum 23 ist eine Verbindungsleitung 25 vorgesehen, in der eine Drossel 26 zur Abkoppelung des Niederdruckes zum Leckdruck angeordnet ist.

In der Mantelfläche der Bohrung 2 des Motors 3 ist eine Ringnut 27 angeordnet, die als Niederdruckraum einerseits mit dem Niederdruckkanal 21 des Magnet­ ventils 5 verbunden ist und in die andererseits eine Förderleitung 28 einer unter Niederdruck fördernden Kraftstoffpumpe 29 mündet. Hydraulisch von der Ring­ nut 27 getrennt, ist in der Wandung der Bohrung 2 eine zusätzliche Ringnut 31 vorgesehen, in die der Leckkanal 24 mündet und von dem eine zu einem Kraftstoffbehälter 32 führende Leckleitung 33 abzweigt.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Pumpedüse arbeitet wie folgt: Der Pumpenkolben 7 wird entsprechend dem Doppelpfeil I, insbesondere durch die Nockenwelle des Motors in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt und fördert bei seinem Druckhub aus dem Pumpenarbeits­ raum 8 über den Hochdruckkanal 9 Kraftstoff in den Druckraum 12 der Einspritzdüse 6, so daß bei Erreichen des Einspritzdruckes die Ventilnadel 13 gegen die Schließfeder 14 verschoben die Einspritzöffnungen 15 freigibt, so daß der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Füllung des Pumpenarbeitsraums 6 erfolgt während des nach oben gehenden Saughubes des Pumpenkolbens 7, indem Kraftstoff vom Kraftstoffbehälter 32 über die Förderpumpe 29 und die Förderleitung 28 die Ringnut 27 und den Niederdruck­ kanal 21 Kraftstoff über das Steuerventil 16 und die entsprechenden Abschnitte 19 und 9 des Hochdruckkanals in den Pumpenarbeitsraum 8 gefördert wird. Das Magnet­ ventil 5 nimmt im elektrisch nicht erregtem Zustand die dargestellte Stellung ein. Die Kraftstoffzuführung in den Pumpenarbeitsraum 8 kann also nur erfolgen, solange das Magnetventil geöffnet ist. Umgekehrt gilt, daß eine Einspritzung nur dann stattfinden kann, wenn das Magnetventil 5 gesperrt ist, das heißt, wenn der Stellmagnet 17 elektrisch erregt und das Steuerventil 16 umgeschaltet und gesperrt ist. Auf diese Weise lassen sich während des Saughubes die Füllmenge und während des Druckhubes der Spritzanfang und das Spritzende bestimmen. Über die einzelnen Leckkanäle werden zwischen Hochdruckseite und Niederdruckseite bzw. Leckseite durchdringende Kraftstoffmengen gesammelt und über die Ringnut 31 bzw. die Leckleitung 33 zum Kraftstoff­ behälter 32 rückgeführt.

Erfindungsgemäß ist das Magnetventil 5 als gegenüber der Einspritzpumpe 4 und der Einspritzdüse 6 separates Teil ausgebildet, das als Einheit in das Pumpedüsegehäuse 1 eingesetzt wird.

In der Darstellung in Fig. 2 dieser erfindungsgemäßen Pumpedüse sind die Einzelheiten derselben dargestellt und es ist vor allem die Einteiligkeit des Magnetventils erkennbar. In Fig. 2 und 3 werden für die bereits in Fig. 1 genannten Bezüge dieselben Zahlen verwendet.

Der Pumpenkolben 7 der Einspritzpumpe 4 ist in einem Pumpengehäuse 34 radial dichtend und axial verschiebbar geführt und begrenzt mit dem Pumpengehäuse 34 den Pumpenarbeitsraum 8. In der dem Pumpenkolben 7 auf­ nehmenden Bohrung ist eine Leckringnut 35 angeordnet, von der einer der Leckkanäle 22 abzweigt. Der Pumpen­ kolben 7 wird in Saughubrichtung über eine Kolbenfeder 36 angetrieben, die über einen Pumpenstößel 37 am Pumpenkolben 7 angreift, wobei in Druckhubrichtung an diesem Stößel 37 zumindest mittelbar die Nockenwelle des Motors angreift. Der Düsenkörper 11 der Einspritzdüse 6 ist durch eine Düsenüberwurfmutter 38 an einen Düsenhalter 39 gespannt, in welchem die Schließfeder 14 untergebracht ist. Der Hochdruckkanal 9 ist entsprechend durch Düsenhalter 39 und Düsenkörper 11 zum Düsendruckraum 12 geführt.

Der Düsenhalter 39 ist mittels einer zum Gehäuse der Pumpedüse gehörende Überwurfmutter 41 an das Pumpen­ gehäuse 34 gespannt, welches ebenfalls ein Teil des Pumpedüsegehäuses ist. Zwischen Düsenhalter 39 und Pumpengehäuse 34 ist innerhalb der Überwurfmutter ange­ ordnet, das Magnetventil 5 sowie zur Einspritzpumpe 4 hin, eine Zwischenplatte 42 eingespannt. Die Zwischen­ platte 42 ist nach außen zur Überwurfmutter 41 hin durch einen Rundschnurring 43 abgedichtet. Auf der Mantelfläche der Überwurfmutter 41 sind die drei Rund­ schnurringe 44 in entsprechenden Ringnuten angeordnet als Dichtung gegenüber der die Pumpedüse aufnehmenden Bohrung 2, wodurch die beiden Ringnuten 27 und 31 (Fig. 1) voneinander getrennt und nach außen abgedichtet sind.

Das Magnetventil 5 weist ein Gehäuse 45 auf mit einer Axialbohrung, in der ein bewegliches Ventilglied 46 radial dichtend und axial verschiebbar geführt ist, wobei dieses bewegliche Ventilglied 46 koaxial zu der Magnetspule 47 des Stellmagneten 17 angeordnet ist und Ventilglied 46 sowie Magnetspule 47 exzentrisch im Gehäuse 45 angeordnet sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Neben der Magnetspule 47 verläuft in Längsrichtung durch das Magnetventilgehäuse 45 ein Abschnitt des Hochdruckkanals 9 und zwar auf der Seite, auf der aufgrund der Exzentrizität eine entsprechende Material­ anhäufung vorhanden ist. Da Elektromagnet und Hochdruck­ kanal nebeneinander im Magnetventilgehäuse unterbringbar sein müssen, kann aufgrund dieser exzentrischen Anordnung der Durchmesser des Magnetventilgehäuses 45 minimiert werden. Das Magnetventil mit seiner verhält­ nismäßig großen Magnetspule 47 stellt bei einer solchen Pumpedüse den Teil mit dem größten Durchmesser dar, das heißt, der Gesamtdurchmesser der Pumpedüse wird durch diesen Bereich bestimmt. Gerade diesem Gesamtdurchmesser sind aber auf Motorseite in vielen Fällen erhebliche Grenzen gesetzt.

Am Ventilglied 46 ist zu dessen Betätigung einerseits eine Ankerplatte 48 angeordnet, die mit einem Magnet­ topf 49 und einem Rückschlußjoch 51 zusammenwirkt und es ist andererseits durch die Öffnungsfeder 18 belastet. Am Ventilglied 46 ist weiterhin ein Schließkopf 52 vorgesehen, der einerseits mit einem gehäusefesten Ventilsitz 53 zusammenwirkt und andererseits von einem Hochdruckraum 54 des Magnetventils 5 umgeben ist, welcher mit der Abzweigung 19 des Hochdruckkanals 9 verbunden ist. Am Ventilglied 46 ist am Schließkopf 52 auf der dem Ventilsitz 53 zugewandten Seite über einen Verbindungshals 55 ein Druckausgleichskolben 56 angeordnet, der in eine Dämpfungsbohrung 57 taucht.

Die Dämpfungsbohrung 57 ist in einer Kapsel 58 vorge­ sehen, die achsgleich zum Ventilglied 46 am Magnet­ ventilgehäuse 45 nach Einsetzen befestigt ist und die in Richtung Einspritzdüse 6 aus dem Magnetventilgehäuse 45 herausragt. Entsprechend ist auf der dem Magnetventil 5 zugewandten Seite des Düsenhalters 39 eine Ausnehmung 59 vorgesehen, wobei eine Leckkanalverbindung 61 zwischen dem von der Kapsel 58 umschlossenen Stirnseitenraum 62 zu dem im Düsenhalter 39 angeordneten Düsenfederraum 63 besteht, die wiederum durch einen Leckkanal 64 mit dem Magnetraum 23 verbunden ist, welcher durch den die Überwurfmutter 41 radial durchdringenden Leckkanal 24 zur Leckringnut 31 hin verbunden ist (Fig. 1).

Der Verbindungshals 55 ist von einem Niederdruckraum 65 umgeben, in den der Niederdruckkanal 21 mündet, der andererseits in eine Niederdruckringnut 66 mündet, die zwischen Überwurfmutter 41, Magnetventilgehäuse 45 und Düsenhalter 39 angeordnet ist. Zwischen dieser Niederdruckringnut 66 und der im Motor 3 vorhandenen Ringnut 27 ist eine Verbindungsbohrung 67 vorgesehen.

Die hier in den Einzelheiten beschriebene Pumpedüse arbeitet in der Funktion so wie oben anhand des in Fig. 1 dargestellten Schemas erläutert, wobei die eingangs genannten Vorteile bei der Darstellung in Fig. 2 deutlich erkennbar sind. Es sind verhältnismäßig wenig axiale Hochdruckdichtflächen vorhanden, welche zudem gut bearbeitbar sind. Außerdem kann die erfindungsgemäße Pumpedüse schnell und einfach montiert und auch repariert werden. Das Volumen der Hochdrucksäule, insbesondere im Hochdruckkanal 9 und 19 ist durch exzentrische Anordnung des Magneten minimiert worden, was auch für den Gesamtdurchmesser der Pumpedüse gilt.

Alle in der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse der Pumpendüse
 2 Bohrung
 3 Motor
 ⁴ Einspritzpumpe
 5 Magnetventil
 6 Einspritzdüse
 7 Pumpenkolben
 8 Pumpenarbeitsraum
 9 Hochdruckkanal
10 -
11 Düsenkörper
12 Düsendruckraum
13 Ventilnadel
14 Schließfeder
15 Spritzöffnungen
16 Steuerventil
17 Stellmagnet
18 Öffnungsfeder
19 Kanalabzweigung
20 -
21 Niederdruckleitung
22 Leckkanäle
23 Magnetraum
24 Leckkanal
25 Verbindungsleitung
26 Drossel
27 Ringnut
28 Förderleitung
29 Förderpumpe
30 -
31 Ringnut
32 Kraftstoffbehälter
33 Leckleitung
34 Pumpengehäuse
35 Leckringnut
36 Kolbenfeder
37 Pumpenstößel
38 Düsenüberwurfmutter
39 Düsenhalter
40 -
41 Überwurfmutter
42 Zwischenplatte
43 Rundschnurring
44 Rundschnurring
45 Magnetventilgehäuse
46 bew. Ventilglied
47 Magnetspule
48 Ankerplatte
49 Magnettopf
50 -
51 Rückschlußjoch
52 Schließkopf
53 Ventilsitz
54 Hochdruckraum
55 Verbindungshals
56 Druckausgleichskolben
57 Dämpfungsbohrung
58 Kapsel
59 Ausnehmung
60 -
61 Leckkanalverbindung
62 Stirnseitenraum
63 Düsenfederraum
64 Leckkanal
65 Niederdruckraum
66 Niederdruckringnut
67 Verbindungsbohrung

Claims (13)

1. Elektrisch gesteuerte Pumpedüse für die Kraftstoff­ einspritzung in Brennkraftmaschinen

• - mit einem in axialer Richtung mindestens zwei­ teiligen sowie verschraubten Pumpedüsegehäuse (1) in bzw. an dem ein mit insbesondere konstantem Hub angetriebener Pumpenkolben (7) einer Einspritz­ pumpe (4), ein Steuerventil (16, 46, 52 bis 58) für die Steuerung der hydraulischen Verbindung eines Kraftstoffniederdrucksystems (27 bis 29) mit dem Hochdrucksystem (7 bis 15), ein elektrischer Stellmagnet (17, 47 bis 51), zur Betätigung des Steuerventils (16, 46, 52 bis 58) und eine Kraft­ stoffeinspritzdüse (6, 11 bis 14) für die Hoch­ druckeinspritzung angeordnet sind,
• - mit einem vom Pumpenarbeitsraum (8) des Pumpen­ kolbens (7) zur Einspritzdüse (6) führenden Hoch­ druckkanal (9), von dem ein Abzweigkanal (19) zu einem Hochdruckraum (54) des Steuerventils (16) führt,
• - mit einem beweglichen Ventilglied (46, 52), welches die Verbindung vom Hochdruckraum (54) zu einem Niederdruckraum (65) steuert, wobei innerhalb des Hochdruckraumes (54) die hydraulisch beaufschlagten Flächen- des Ventilgliedes (46) in Bezug auf die Steuerbewegung weitgehend druckausgeglichen sind und
• - mit einem zum Niederdruckraum (65) führenden Niederdruckkanal (21, 66, 67) für aus dem Nieder­ drucksystem (27 bis 29) zugeführtem Kraftstoff,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der elektrische Stellmagnet (17, 47 bis 51) und das Steuerventil (16, 46, 52 bis 58) mit einem Magnetventilgehäuse (45) eine bauliche Einheit bilden, die als Ganzes in das Pumpedüsegehäuse (1) einsetzbar ist;
• - daß das Magnetventilgehäuse (45) zwischen der Einspritzpumpe (4) und der Einspritzdüse (6) eingespannt ist und jeweils mit jenen eine gemeinsame Stirnfläche aufweist;
• - daß im Magnetventilgehäuse (45) ein von Stirn­ fläche zu Stirnfläche gehender Abschnitt des Hochdruckkanals (9) verläuft, von dem im Magnetventilgehäuse (45) eine Abzweigung (19) zum Hochdruckraum (54) des Steuerventils (16) vorhanden ist und
• - daß zwischen dem Pumpedüsegehäuse (1, 41) und dem Magnetventilgehäuse (45) eine insbesondere umlaufende Niederdruckringnut (66) angeordnet ist, die einerseits mit dem zum Niederdruckraum (65) führenden Niederdruckkanal (21) und andererseits mit einer nach außerhalb des Pumpedüsegehäuses (41) führenden Verbindungsbohrung (67) verbunden ist.

2. Pumpedüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stellmagnet (17, 47 bis 51) und das Steuerventil (16, 46, 52 bis 58) im Magnet­ ventilgehäuse (45) exzentrisch angeordnet sind und daß der durch das Magnetventilgehäuse (45) verlaufende Abschnitt des Hochdruckkanals (9) auf der Seite des Magnetventilgehäuses (45) verläuft, auf der die durch die Exzentrizität sich ergebende Materialanhäufung vorhanden ist.

3. Pumpedüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Füllung des Pumpenarbeitsraums (8) über das Steuerventil (16, 46, 52 bis 58) erfolgt.

4. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilglied (46) im Nieder­ druckraum (65) auf der dem Hochdruckraum (54) abge­ wandten Seite des Ventilsitzes (53) an einem Ver­ bindungshals (55) ein Druckausgleichskolben (56) angeordnet ist, welcher in eine seinem Durchmesser entsprechende Dämpfungsbohrung (57) taucht, wobei dieser Durchmesser zum Kräfteausgleich etwa dem Wirkdurchmesser des Ventilsitzes entspricht und wobei der Raum vor der Stirnseite des Druckaus­ gleichskolbens (56) (Stirnseitenraum 62) weitgehend druckentlastet ist.

5. Pumpedüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stellmagnet (17, 47 bis 51) umgebende Magnetraum (23) sowie andere druckentlastete Räume (Stirnseitenraum 62, Düsenfederraum 63 usw.) zu einer zwischen Magnetventilgehäuse (45) und Pumpe­ düsegehäuse (1, 41) vorhandene Nut, insbesondere Ringnut, hin druckentlastet sind, welche über eine radiale Anschlußöffnung (Leckkanal 24) im Pumpedüse­ gehäuse (1, 41) mit einem Leckanschluß (31, 33) verbunden ist.

6. Pumpedüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Ventilglied (46) eine in Öffnungs­ richtung wirkende Öffnungsfeder (18) angreift, die im Stirnseitenraum (62) angeordnet ist.

7. Pumpedüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stirnseitenraum und die Dämpfungs­ bohrung (57) für den Druckausgleichskolben (56) in einer an das Magnetventilgehäuse (45) angesetzten und dort befestigten Kapsel (58) angeordnet sind.

8. Pumpedüse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (58) in einer ent­ sprechend achsgleich angeordneten Ausnehmung (59) eines Düsenhalters (39) der Einspritzdüse (6) ragt, wobei zwischen dem Stirnseitenraum (62) und dem Düsenfederraum (63) eine Leckkanalverbindung (61) besteht, die über einen zusätzlichen Leckkanal (64) mit dem Magnetraum (23) verbunden ist.

9. Pumpedüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nieder­ druckraum (65) und dem Magnetraum (23) eine mit einer Drossel (26) versehene Verbindungsleitung (25) vorhanden ist, so daß eine kontinuierliche Durch­ spülung des druckentlasteten Bereichs stattfindet.

10. Pumpedüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Magnetventil­ gehäuse (45) und Einspritzpumpe (4) eine Zwischen­ platte (42) vorhanden ist, in der die entsprechenden Durchgangskanäle (9, 22) für den Kraftstoff bzw. elektrischen Anschluß angeordnet sind und welche radial zum Pumpedüsegehäuse (1, 41) abgedichtet (Rundschnurring 43) ist.

11. Pumpedüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Zwischenplatte (42) einerseits unmittelbar den Magnetraum (23) des Magnetventilgehäuses (45) abdeckt und andererseits den Pumpenarbeitsraum (8) der Einspritzpumpe (4).

12. Pumpedüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpedüsegehäuse aus einem die Einspritzpumpe (4, 7, 8) aufnehmenden und für den Antrieb stirnseitig eine Antriebsvor­ richtung (34, 37) des Pumpenkolbens (7) tragendes Pumpengehäuse (34) und einer die Einspritzdüse (6) anspannenden Überwurfmutter (41) besteht und daß innerhalb der Überwurfmutter (41) zwischen Pumpen­ gehäuse (34) und Einspritzdüse (6) das Magnetventil­ gehäuse (45) (gegebenenfalls zuzüglich der Zwischen­ platte 42) eingespannt ist.