DE4421714A1 - Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einem solchen, durch die DE-A-36 44 257 bekannten System ist als Kraft­ stoffeinspritzpumpe eine Verteilereinspritzpumpe vorgesehen, mit einem hin- und hergehend angetriebenen und zugleich rotierenden Pumpenkolben, der bei seiner Drehbewegung und seinem Pumpenhub jeweils eine von mehreren Einspritzlei­ tungen, die zu je einem Kraftstoffeinspritzventil führen, mit auf Einspritzdruck gebrachtem Kraftstoff versorgt. In diesen Spritzleitungen ist jeweils ein Druckventil vorgese­ hen, das bei Kraftstoffhochdruckförderung durch die Kraft­ stoffeinspritzdüse in Förderrichtung öffnet, bei Beendigung der Einspritzung schließt und zudem ein Druckhalteventil aufweist, das geeignet ist, Druckwellen zwischen dem Druck­ ventil und dem Kraftstoffeinspritzventil abzubauen und in diesem Bereich einen angestrebten konstanten Standdruck wäh­ rend der Einspritzpausen zu halten. Dies ist eine bekannte Maßnahme, die regelmäßig dazu dient, daß mit dem konstantge­ haltenen Standdruck in den Einspritzpausen immer gleiche Vo­ lumina notwendig sind, um in dem Bereich zwischen Druckven­ til und Kraftstoffeinspritzventil die dort vorhandene Kraft­ stoffmenge zum Beginn der Hochdruckeinspritzung auf das not­ wendige Druckniveau anzuheben. Diese Kraftstoffmengen können bei unterschiedlichen Restdrücken in diesem angesprochenen Bereich sehr unterschiedlich sein, so daß die dann tatsäch­ lich zur Einspritzung gelangende und an der Kraftstoffein­ spritzpumpe zugemessene Hochdruckeinspritzmenge unterschied­ lich ist und es somit zu Einspritzmengenstreuungen kommt. Dies wird regelmäßig durch das beschriebene bekannte als Gleichdruckventil bezeichnete Druckventil vermieden. Ähnli­ che Wirkungen können mit sogenannten Gleichraumventilen er­ zielt werden, die im Moment des Schließens des Schließglieds des Druckventils dem Leitungssystem zwischen Druckventil und Kraftstoffeinspritzventil eine vorgegebene Kraftstoffentla­ stungsmenge entziehen. Damit wird auch der Restdruck bzw. der Standdruck auf einen bestimmten Wert gebracht, der un­ terhalb des Einspritzdruckes liegt, so daß zwischen Kraft­ stoffeinspritzventil und Druckventil nach Beendigung der Hochdruckeinspritzung hin- und herlaufende Druckwellen nicht zu einem Nachspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine führen kann.

Vorteilhaft ist es ferner auch bei einer unterteilten Kraft­ stoffeinspritzung mit einer Voreinspritzung und einer Haupt­ einspritzung pro Arbeitstakt des jeweiligen zu versorgenden Zylinders der Brennkraftmaschine ebenfalls für einen gut ge­ steuerten Standdruck in den Einspritzpausen zu sorgen.

Bei einem Kraftstoffeinspritzsystem zur Einbringung von Vor- und Haupteinspritzmengen, die gemäß Gattung des Patentan­ spruchs mittels eines elektrisch gesteuerten Ventils gesteu­ ert werden, ergibt sich weiterhin der Nachteil, daß beim Öffnen und Schließen des elektrisch gesteuerten Ventils er­ hebliche Druckstöße im Leitungssystem entstehen. Die elek­ trisch gesteuerten Ventile, meist Magnetventile, sind dabei so ausgelegt, daß sie auch bei hohen Drehzahlen schnell ge­ nug kurzzeitig öffnen und schließen mit hoher Stellgeschwin­ digkeit, um die für die Voreinspritzung auch bei hohen Dreh­ zahlen notwendigen kleinen Kraftstoffeinspritzmengen im de­ finierten Abstand zur Haupteinspritzung steuern zu können. Das bedingt hohe Schaltgeschwindigkeiten der elektrisch ge­ steuerten Ventile, was die genannten Druckstöße hervorruft. Besonders wirken sich solche Druckstöße dann bei niedrigen Drehzahlen aus und insbesondere im Bereich zwischen der Vor­ einspritzung und der Haupteinspritzung, da hier zeitlich ge­ sehen wenig Möglichkeit besteht, hin- und herlaufende Druck­ wellen zu kompensieren. Diese Druckstöße, die bezüglich ih­ rer Höhe zum jeweiligen Einspritzbeginn von Vor- oder Haupt­ einspritzung wirksam sind, beeinflussen das Öffnen bzw. Schließen des Einspritzventils. Besonders kritisch ist dabei das Öffnen des Einspritzventils, da bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen der effektive Kraftstoffeinspritzbeginn die Verbrennung in der Brennkraftmaschine steuert und maß­ geblich für Leistung, Geräusch der Brennkraftmaschine und Abgasemission ist. Maßgeblich ist ferner bei Brennkraftma­ schinen, die für die Versorgung von Vor- und Haupteinsprit­ zung vorgesehen sind, die Einspritzrate und deren Verlauf bei der Voreinspritzung. Ferner soll die voreingespritzte Menge zum Beginn der Haupteinspritzung vollständig umgesetzt sein, so daß auch dem Einspritzbeginn bei der Haupteinsprit­ zung zu diesem Zwecke eine wesentliche Bedeutung zukommt. Diese Zusammenhänge werden wesentlich von dem Öffnungsver­ halten der Ventilnadel des Einspritzventils beeinflußt. Diese druckgesteuerte Ventilnadel reagiert wesentlich auf die verschiedensten Druckverhältnisse, die aufgrund der Kraftstoffhochdruckförderung einerseits und aufgrund der Steuerung dieser Kraftstoffhochdruckförderung durch elek­ trisch gesteuerte Ventile eintreten.

Durch die WO 90/08 296 ist weiterhin ein Kraftstoffein­ spritzventil bekannt, mit dem ausgelöst durch die Hochdruck­ förderung einer Kraftstoffeinspritzpumpe eine Vor- und eine Haupteinspritzung verwirklicht werden soll. Dabei ist inner­ halb des Kraftstoffeinspritzventils ein Ausweichkolben vor­ gesehen, der vom zugeführten Kraftstoffhochdruck entgegen der Kraft einer vorgespannten Feder um einen bestimmten Be­ trag ausgelenkt werden kann. Parallel zu diesem Ausweichkol­ ben ist die Druckbeaufschlagung der Ventilnadel des Kraft­ stoffeinspritzventils vorgesehen, die durch den zugeführten Kraftstoffdruck entgegen der Kraft einer vorgespannten Ven­ tilfeder eine Einspritzöffnung bei Einspritzbeginn freigibt. Die Ventilfeder ist zugleich auch die Rückstellfeder des Ausgleichkolbens. Somit erzielt man bei dieser bekannten Lö­ sung und bei entsprechender Auslegung der Feder mit Beginn der Hochdruckförderung der Kraftstoffpumpe zunächst eine Einspritzung, der dann ein Ausweichen des Ausweichkolbens folgt. Diese Ausweichbewegung entzieht dem zugeführten Kraftstoff ein bestimmtes Volumen, so daß der Druck der Ven­ tilnadel unter den Öffnungsdruck absinkt, zumal die Vorspan­ nung der Feder durch die Bewegung des Ausweichkolbens erhöht wurde. Bis zu einer weiteren Drucksteigerung durch die wei­ tere Förderung der Kraftstoffeinspritzpumpe bleibt die Ven­ tilnadel dann in Schließstellung und öffnet dann die Ein­ spritzöffnungen zur Durchführung der Haupteinspritzung. Diese Steuerung von Vor- und Haupteinspritzung ist stark von der Dynamik und den vorgegebenen bauseitigen Parametern ab­ hängig. Es kommt häufig zu Störungen des Einspritzverlaufes. Manchmal weicht der Ausweichkolben zu spät aus, so daß die Voreinspritzmenge ungewünscht erhöht wird, manchmal beginnt die Voreinspritzung zu spät, so daß im Verhältnis zur Haupt­ einspritzung eine zu geringe Voreinspritzmenge eingespritzt wird, und es kann auch vorkommen, daß die Unterbrechung zwi­ schen Vor- und Haupteinspritzung nicht ausreichend ausge­ prägt ist. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist fer­ ner noch auf der Rückseite der Ventilnadel einen Dämpfungs­ raum auf, der über eine Drosselverbindung mit dem die Feder aufnehmenden kraftstoffgefüllten Raum verbunden ist. Dieser Raum steht unter geringem Druck, z. B. dem der Vorförderpum­ pe der Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. dem Rücklaufdruck. Die Drosselstelle zwischen dem Dämpfungsraum und dem kraftstoff­ gefülltem Raum ist dabei so ausgebildet, daß die Ventilnadel zunächst einen relativ großen Drosselquerschnitt in ihrer Ausgangs- bzw. Schließstellung freigibt, dann aber diesen Drosselquerschnitt im Laufe der Öffnungsbewegung der Ventil­ nadel reduziert wird, so daß ein zunehmender Dämpfungseffekt oder eine zunehmende Rückstellkraft auf die Ventilnadel wirksam wird. Die dort im Zusammenhang mit der Steuerung der Voreinspritzung ausgeführte Konstruktion soll eine exakte Trennung zwischen Vor- und Haupteinspritzung ermöglichen un­ ter Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens des Aus­ weichkolbens, der zugleich auch das Öffnungsverhalten der Ventilnadel beeinflußt. Durch die Drosselöffnung wird die Öffnungsbewegung der Ventilnadel gebremst, so daß durch die Volumenentnahme der Ventilnadel beim Öffnen der Ventilnadel zum Beginn der Voreinspritzung keine zu große Druckabsen­ kungsgeschwindigkeit beim auf die Ventilnadel wirkenden Kraftstoffdruck auftritt. Dies ist besonders im Bereich der niedrigen Drehzahl wirksam, wo die Kraftstofförderrate der Kraftstoffeinspritzpumpe geringer ist und somit nicht schnell genug ein durch das Öffnen der Ventilnadel hervorge­ rufener Druckabfall kompensiert werden kann. Diese Maßnahme ist insbesondere auch bedeutsam für die Auslösung der Aus­ weichbewegung des die Unterbrechung zwischen Vor- und Haupt­ einspritzung erzeugenden Ausweichkolbens.

Bei der gattungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe wird im Ge­ gensatz dazu die Unterteilung zwischen Vor- und Hauptein­ spritzung allein durch das Magnetventil zu gezielten Zeit­ punkten gesteuert. Hier treten andere, bereits eingangs be­ schriebene Nachteile aufgrund der schnellen Schaltbewegungen des elektrischen Steuerventils mit starken Druckstößen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe diese Nachteile mit ihrer Aus­ wirkung auf die Einspritzgenauigkeit zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzei­ chens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Druckstöße, die auf die Schaltbewegungen des elektrisch gesteuerten Ventils zu­ rückzuführen sind, und die die Dynamik der Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils beeinflussen würden, dadurch ge­ mindert, daß die Ventilnadel zwar schnell auf eine Erhöhung des Druckes bzw. auf die Steuerung des Einspritzbeginns durch Schließen der Entlastung des Pumpenarbeitsraumes mit­ tels des elektrisch gesteuerten Ventils anspricht, daß aber in der Folge die Bewegung der Ventilnadel in vorteilhafter Weise kontrolliert wird. Durch die zunehmende Verringerung des Querschnitts der Drosselöffnung bei Auslenkung der Ventilnadel wird deren Bewegung im wesentlichen unabhängig von unterschiedlichen Druckaufbaugeschwindigkeiten bzw. Druckstößen. Die Ventilnadel führt eine gleichmäßige Hubbe­ wegung durch, die durch die Drosselöffnung bzw. durch den an dieser ausströmenden Kraftstoff gesteuert wird. Umgekehrt, wenn zur Beendigung der Voreinspritzung der Pumpenarbeits­ raum über das elektrisch gesteuert Ventil schnell entlastet wird und daraus resultierenden Druckwellen zwischen Kraft­ stoffeinspritzpumpe und Kraftstoffeinspritzventil auftreten, wird ab Beginn der Umkehrung der Bewegung der Ventilnadel in Richtung Schließstellung infolge Hohlraumbildung im Dämp­ fungsraum praktisch keine Drosselung wirksam sein, so daß die erwünschte schnelle Schließbewegung der Ventilnadel er­ reicht wird. Im Zusammenhang mit dem schnellschaltenden elektrisch gesteuerten Ventil ergeben sich somit neue Vor­ teile und positive Auswirkungen auf das Steuerergebnis des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems. In den Unter­ ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Lösung angegeben, denen vorteilhafte Anpassun­ gen an die Gegebenheiten des jeweiligen Einspritzsystems und dessen Dynamik möglich sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die von einem Magnetventil gesteu­ ert wird, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffein­ spritzventils als Teil des erfindungsgemäßen Kraftstoffein­ spritzsystems, Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungswesentlichen Teils des Kraftstoffeinspritzventils gemäß Fig. 2 und Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungswesentlichen Teils am Kraftstoffeinspritzven­ til.

Beschreibung

Die erfindungsgemäße Lösung ist anhand einer Verteilerein­ spritzpumpe realisierbar, wie sie schematisch in der Fig. 1 dargestellt ist. Es handelt sich dort um eine Verteilerein­ spritzpumpe der Axialkolbenbauart, wenn auch der Gegenstand der Erfindung auch bei anderen Kraftstoffeinspritzpumpen verwendbar ist, wie z. B. Verteilereinspritzpumpen der Ra­ dialkolbenpumpenbauart oder Einzelpumpen mit nur einem Pum­ penkolben zur Versorgung eines einzelnen Zylinders einer Brennkraftmaschine oder Reihenpumpen. Bei der Verteilerein­ spritzpumpe der in Fig. 1 gezeigten Art ist ein Pumpenkol­ ben 1 vorgesehen, der in einer Zylinderbohrung 2 verschieb- und verdrehbar angeordnet ist und dort stirnseitig einen Pumpenarbeitsraum 10 einschließt. Der Pumpenkolben ist dabei mit einer Nockenscheibe 6, die axial nach unten weisende Nocken aufweist, z. B. über eine nicht weiter gezeigte Feder gekoppelt. Die Nockenscheibe wird rotierend von einer nicht weiter gezeigten Antriebswelle in bekannter Weise angetrie­ ben, wobei die Nockenscheibe unter Einfluß der Feder auf ei­ nem bekannten axial feststehenden Rollenring abläuft und in der Folge den Pumpenkolben in eine hin- und hergehende Pum­ pen- und ansaugende Bewegung versetzt. Bei seiner Drehbewe­ gung in Zuordnung zu einem Pumpenförderhub, bei dem aus dem Pumpenarbeitsraum 10 Kraftstoff unter Hochdruck verdrängt wird, kommt der Pumpenkolben mit einer von mehreren Ein­ spritzleitungen 7 über eine Verteilernut 8 in der Mantelflä­ che des Pumpenkolbens in Verbindung. Die Verteilernut ist dabei über einen Längskanal 9 ständig mit dem Pumpenarbeits­ raum verbunden. Die Einspritzleitung führt über ein Druck­ ventil 12 zu einem Kraftstoffeinspritzventil 3, das dem je­ weiligen Zylinder einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist.

Die Versorgung des Pumpenarbeitsraumes 10 mit Kraftstoff er­ folgt über eine Saugleitung 15, die von einem Saugraum 17, der im wesentlichen nur noch gestrichelt dargestellt ist, und innerhalb des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe ein­ geschlossen ist, versorgt. Der Saugraum erhält Kraftstoff von einer Kraftstofförderpumpe 18, die synchron zur Kraft­ stoffeinspritzpumpe, z. B. von der Antriebswelle her, ange­ trieben wird und somit Kraftstoff in drehzahlabhängigen Men­ gen in den Saugraum fördert. Mit Hilfe eines zusätzlichen Drucksteuerventils 19 wird der Druck im Saugraum üblicher­ weise drehzahlabhängig gesteuert, wenn mit Hilfe dieses Drucks Zusatzfunktionen der Kraftstoffeinspritzpumpe gesteu­ ert werden sollen. Über eine Überlaufdrossel 22 fließt be­ ständig Kraftstoff zum Vorratsbehälter 23 zurück, so daß für eine dadurch erzielte Kühlung der Einspritzpumpe bzw. Entga­ sung des Saugraumes gesorgt ist. Die Saugleitung 15 führt über ein Rückschlagventil 16 in den Pumpenarbeitsraum, wobei das Rückschlagventil in Richtung Pumpenarbeitsraum öffnet. Parallel zu diesem Rückschlagventil ist ein elektrisch ge­ steuertes Ventil 24 vorgesehen, das eine Bypassleitung 21 zum Druckventil 16 steuert und mit dessen Hilfe beim Öffnen des Ventils eine Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum 10 und Saugraum 17 hergestellt ist und beim Schließen des Ven­ tils der Pumpenarbeitsraum 10 verschlossen ist. Das als Ma­ gnetventil symbolisierte elektrisch gesteuerte Ventil 24 wird von einer Steuereinrichtung 25 entsprechend Betriebspa­ rametern in an sich bekannter Weise gesteuert.

Mit Hilfe dieses elektrisch gesteuerten Ventils, das z. B. beim Saughub des Pumpenkolbens zusätzlich zum Rückschlagven­ til 16 Kraftstoff dem Pumpenarbeitsraum zuleitet, wird der Beginn der Hochdruckförderung des Pumpenkolbens derart ge­ steuert, daß mit Hilfe dieses Ventils auch der Spritzbeginn gesteuert wird. Beim Verschließen baut sich im Pumpenar­ beitsraum 10 Einspritzdruck auf, der über Längskanal 9 und die Verteilernut 8 einer der Einspritzleitungen 7 zugeführt wird. Mit dem Wiederöffnen des elektrisch gesteuerten Ven­ tils wird diese Hochdruckförderung unterbrochen, so daß die Schließzeit des Ventils den Einspritzzeitpunkt und die Ein­ spritzmenge bestimmt. Weiterhin kann durch dieses Ventil auch eine Voreinspritzung realisiert werden, indem es zu Be­ ginn der Voreinspritzung geschlossen, nach Zumessung der Voreinspritzmenge wieder geöffnet, nach einer Pause über den Förderbeginn der Haupteinspritzmenge wieder geschlossen und zur Beendigung der Haupteinspritzung wieder geöffnet wird.

In Fig. 2 ist das in Fig. 1 nur angedeutete Kraftstoffein­ spritzventil in Teilen im Schnitt dargestellt. Im Kraft­ stoffventil wird über eine Zuführbohrung 27 im Gehäuse 26 des Kraftstoffeinspritzventils Kraftstoff zugeführt, der da­ nach über einen Druckkanal 28 einem Druckraum 29 zugeführt wird. In diesen Druckraum ragt eine Ventilnadel 31 mit einer dem Druckraum zugewandten Druckschulter 32, von der sich die Ventilnadel mit verjüngtem Durchmesser fortsetzt und in eine Kegelspitze 33 übergeht, mit der in einem Ventilsitz 34 mün­ dende Einspritzbohrungen 36 verschlossen werden, solange sich die Ventilnadel mit ihrer Kegelspitze in Anlage am Ven­ tilsitz befindet. Die Ventilnadel ist in einer Längsbohrung 37 geführt und ragt mit ihrer Rückseite 38 in einen Dämp­ fungsraum 39, dessen der Rückseite 38 gegenüberliegende Be­ grenzungswand einen Anschlag 40 für die Ventilnadel bildet.

Koaxial zur Achse der Ventilnadel führt aus dem Dämpfungs­ raum 40 eine Verbindungsöffnung 42 in ein innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils angeordneten kraftstoffgefüllten Raum 43. In diesem kraftstoffgefüllten Raum 43 ist eine Druckfeder 45 angeordnet, die sich gehäusefest abstützt und andererseits an einem Federteller 46 anliegt, der durch die vorgespannte Druckfeder auf einen Druckzapfen 48 gepreßt wird, der durch die Verbindungsöffnung 41 vom kraftstoffge­ füllten Raum in den Dämpfungsraum 39 ragt und die Kraft der Druckfeder 45 auf die Ventilnadel 31 überträgt.

Wie in den Fig. 3 und 4 größer dargestellt, weist der Druckzapfen 48 eine Ausnehmung 50 auf, die in Fig. 3 in ei­ ner Ebene längs der Achse 51 der Ventilnadel einen trapez­ förmigen Verlauf hat. In Fig. 3 ist dabei die Ventilnadel in ihrer Ausgangsstellung entsprechend verschlossenen Ein­ spritzbohrungen gezeigt. Die Ausnehmung 50 verbindet dabei durch ihre Form den Dämpfungsraum 39 mit dem kraftstoffge­ füllten Raum 43. Die Verbindungsöffnung ist in diesem Aus­ führungsbeispiel zudem so ausgeführt, daß sie vom kraft­ stoffgefüllten Raum 43 sich trichterartig verengt und somit am Übergang zum Dämpfungsraum eine Drossellippe 53 bildet, die zusammen mit der Ausnehmung 50 den Querschnitt einer Drosselöffnung 54 bildet. Für diese Ausbildung einer Dros­ sellippe ist es günstig, wenn die Verbindungsöffnung eine Bohrung ist, diese Bohrung zwischen druckgefülltem Raum 43 und Dämpfungsraum dämpfungsraumseitig als Stufenbohrung aus­ zuführen, so daß der Drossellippe 53 zunächst noch ein Ab­ satz folgt und dann erst der Übergang zum Anschlag 40 er­ folgt.

In der gezeigten Stellung ist der Querschnitt der Drossel­ öffnung 54 am größten und wird dann infolge der Aufwärtsbewe­ gung der Ventilnadel mit der die Trapezform bildenden ge­ neigten seitlichen Begrenzungswand der Ausnehmung 50 zuneh­ mend reduziert.

Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist die Ausnehmung 150 zur Seite des kraftstoffgefüllten Raums 43 hin mit in einer Radialebene zur Achse 51 der Ven­ tilnadel liegenden Begrenzungswand 56 versehen, während die zum Dämpfungsraum 39 weisende Begrenzungswand 57 der Ausneh­ mung im schrägen Winkel zur Achse 51 verläuft. Die Verbin­ dungsöffnung ist wiederum als Stufenbohrung ausgeführt und hat im vorliegenden Falle keine Drossellippe. Die zum Dämp­ fungsraum weisende Kante 58 bildet hier zusammen mit der Ausnehmung 151 den sich mit dem Hub der Ventilnadel laufend ändernden Drosselquerschnitt.

Neben der in den Fig. 3 und 4 realisierten kontinuierli­ chen Änderung des Drosselquerschnitts kann durch entspre­ chende Ausgestaltung der Ausnehmung 50 bzw. 150 auch eine gestufte Reduzierung des Drosselquerschnitts erzielt werden. Wesentlich ist, daß bei Hubbeginn der Ventilnadel ein größ­ ter Querschnitt als Überströmquerschnitt zwischen Dämpfungs­ raum 39 und Raum 43 vorhanden ist, der über eine Entla­ stungsbohrung 59 entlastbar ist und auch über diese Bohrung mit unter geringem Druck stehenden Kraftstoff versorgt wer­ den kann. Dieser Kraftstoff kann dem Rücklauf der Kraftstoffeinspritzpumpe, dem Saugraum oder einer Lecklei­ tung entnommen werden. Leckkraftstofftritt auch vom Druck­ raum 59 über die Führung der Ventilnadel in den Dämpfungs­ raum 39 ein, so daß dieser stets mit Kraftstoff gefüllt ist. Die anfänglich nur geringe Drosselung der Entlastung des Dämpfungsraumes 39 bewirkt grundsätzlich ein kontrolliertes Abheben der Ventilnadel bei Druckbeaufschlagung durch Ein­ spritzdruck auf ihre Druckschulter 32, so daß es zu keinem unkontrollierten Druckabfall im Druckraum 29 kommt. Bei Wei­ terbewegung der Ventilnadel erhöht sich mit abnehmendem Drosselquerschnitt die Dämpfung, so daß die Ventilnadel bis Erreichen ihres Hubanschlages eine kontrollierte, gleichmä­ ßige Öffnungsbewegung durchführt. Der Massenstrom nimmt mit der Quadratwurzel des Einspritzdruckes, also degressiv zu. Damit wird die Abhängigkeit von Druckstößen bei der Öff­ nungsbewegung der Ventilnadel verringert und das Einspritz­ ergebnis in hohem Maße unabhängig von unkontrollierbaren dy­ namischen Hubschwankungen im Einspritzsystem, die durch schlagartige Belastung und Entlastung des Systems über das elektrisch gesteuerte Ventil entstehen. Es wird die Ein­ spritzgenauigkeit wesentlich erhöht in Verbindung mit der Möglichkeit, Menge und Zeit der Voreinspritzung in Abhängig­ keit von vielen Parametern zu steuern.

Wird die Änderung des Drosselquerschnitts im Laufe der Öff­ nungsbewegung der Ventilnadel bis zu ihrem höchsten Öff­ nungshub bei Erreichen eines Öffnungsanschlages derart durch geeignete Ausgestaltung der Ausnehmung am Zapfen gestaltet, daß der Drosselquerschnitt zum Öffnungshubbeginn der Ventil­ nadel groß, dann insbesondere zunehmend verringert wird und schließlich danach wieder vergrößert wird, so erhält man zum Ende der Einspritzphase eine schnellere Öffnungsbewegung der Ventilnadel. Diese Erhöhung der Öffnungsgeschwindigkeit der Ventilnadel bewirkt dabei eine größere Einspritzrate zum En­ de der Einspritzphase hin, und dies führt insgesamt zu einer Verkürzung der Einspritzdauer. Dabei kann der Drosselquer­ schnitt bzw. der Verbindungsquerschnitt zwischen Dämpfungs­ raum und kraftstoffgefülltem Raum zum Ende des Ventilnadel­ hubes durchaus größer sein als der Drosselquerschnitt zu Hubbeginn der Ventilnadel. In einfacher Weise sind solche Querschnitte durch Anschliffe an dem Druckzapfen verwirk­ lichbar, die mit den beiden Begrenzungskanten einer zylin­ drisch ausgebildeten Verbindungsöffnung 41 zusammenwirken.

Die Schließbewegung der Ventilnadel ist wegen des sich schnell vergrößernden Drosselquerschnitts und dem Wegfall der Dämpfungswirkung des Dämpfungsraumes 39 kaum behindert, so daß die Ventilnadel nach Spritzende schnell schließt und die Voreinspritzperiode bzw. die Haupteinspritzung exakt be­ endet werden.

Claims (2)

1. Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffeinspritz­ pumpe mit einem Pumpenarbeitsraum (10) und einem aus dem Pumpenarbeitsraum mit auf Einspritzdruck gebrachtem Kraft­ stoff versorgten Kraftstoffeinspritzventil (13), sowie mit einem elektrisch gesteuerten Ventil (24), über das der Pum­ penarbeitsraum (10) der Kraftstoffeinspritzpumpe zur Steue­ rung von Einspritzmenge und Einspritzdauer und zur Unterbre­ chung der Einspritzung zwischen Vor- und Haupteinspritzung mit einem Entlastungsraum (17), verbunden oder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) zur Steuerung von wenigstens einer Einspritzöffnung (36) ei­ ne Ventilnadel (31) aufweist, die in Öffnungsrichtung vom vom Pumpenarbeitsraum (10) her zugeführten Kraftstoff beauf­ schlagt und in Schließrichtung durch eine Feder (45) bela­ stet ist, die in einem kraftstoffgefüllten, von Hochdruck entlasteten Raum (43) angeordnet ist und die Ventilnadel (31) auf ihrer der Einspritzöffnung (36) abgewandten Seite einen Dämpfungsraum (39) begrenzt, dessen axiale Begren­ zungswand einen Anschlag (40) zur Hubbewegungsbegrenzung der Ventilnadel (31) bildet und der über eine Drosselöffnung (54) mit dem kraftstoffgefüllten Raum (43) verbunden ist, wobei die Drosselöffnung durch eine Verbindungsöffnung (42) zwischen Dämpfungsraum und kraftstoffgefülltem Raum und ei­ ner Ausnehmung (50) an einem durch diese Verbindungsöffnung in den kraftstoffgefüllten Raum ragenden, von der Ventilna­ del bewegten, von der Feder belasteten Druckzapfen (48) ge­ bildet wird, wobei durch die zusammen mit dem Druckzapfen bewegte Ausnehmung der Querschnitt der Drosselöffnung (54) bei Hubbeginn der Ventilnadel in Öffnungsrichtung groß ist und im Laufe der Hubbewegung der Ventilnadel reduziert wird.

2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt der Drosselöffnung nach einer Hubphase mit reduziertem Querschnitt zum Ende der Hub­ bewegung der Ventilnadel wieder vergrößert wird.