EP0142631A2 - Fuel injection device for the predefined injection of internal-combustion engines - Google Patents

Fuel injection device for the predefined injection of internal-combustion engines Download PDF

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EP0142631A2
EP0142631A2 EP84109736A EP84109736A EP0142631A2 EP 0142631 A2 EP0142631 A2 EP 0142631A2 EP 84109736 A EP84109736 A EP 84109736A EP 84109736 A EP84109736 A EP 84109736A EP 0142631 A2 EP0142631 A2 EP 0142631A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection
piston
pressure
pump
fuel
Prior art date
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Granted
Application number
EP84109736A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0142631B1 (en
EP0142631A3 (en
Inventor
Eberhard Hofmann
Helmut Dr. Dipl.-Phys. Pfeifle
Reinhard Dipl.-Ing. Schwartz
Helmut Dr. Dipl.-Ing. Tschöke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to AT84109736T priority Critical patent/ATE50027T1/en
Publication of EP0142631A2 publication Critical patent/EP0142631A2/en
Publication of EP0142631A3 publication Critical patent/EP0142631A3/en
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load

Definitions

  • a known fuel injection device of this type (DE-OS 30 02 851) comprises, however, for the exclusive application, on the one hand unwanted ignition, promoted by a high-pressure injection pump main fuel and on the other hand by a separate low-pressure delivery pump ignition fuel via a hydraulic auxiliary pump, separate injection nozzles for the main fuel and the ignition fuel to feed a diesel engine, a piston slidably mounted in a bore of the auxiliary pump.
  • the piston is spring-loaded (see FIG.
  • the piston has a control groove forming a control edge, the distance of which from the piston end facing the working space determines the pre-injection quantity of the ignition fuel.
  • the overlapping times for the pre-injection and the main injection can be viewed as problematic, since there is no possibility to classify the pre-injection and the main injection in a predetermined time sequence or to set a defined amount of storage between the two, caused by the swallowing volume of the piston. It is not even ruled out that when the piston continues to slide downward under the delivery pressure of the main fuel, the pilot injection starts again. Desirably precise control of the time sequence between the pre-injection and the main injection is also difficult because of the dead spaces present in the large number of connecting lines and leads, particularly as a function of the speed, to deviations from the specified sequence.
  • a device for pre-injection, which has a separate small piston in axially parallel displacement to a loading piston for the main injection within a fuel injection valve.
  • a separate low pressure supply is not provided in this known device; the pre-injection quantity is obtained from the fuel supply for the main injection.
  • the stand pressure in the pressure line and thus the accuracy of the quantity control is adversely affected.
  • the fuel injection device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a defined temporal separation of two injections (pre-injection and main injection) can be realized with different, also predetermined amounts. This results in a reduction in the increase in combustion pressure and a reduction in noise caused thereby, and the combustion can be controlled overall so that the pollutant content in the exhaust gas and the consumption remain low.
  • the invention makes it possible to switch between the start of delivery of the pre-injection or the end of the pre-injection and the start of delivery of the main injection a defined pause of several ° NW as desired by appropriate training, storage and travel limitation of the working or storage piston acting on the pre-injection piston, so that the delivery rate continuously supplied from the high pressure injection pump can be absorbed, which is supplied during the F örderpause.
  • preinjection piston and storage 'as a differential piston with different diameters and with the appropriate translation.
  • the main and pre-injection nozzles can be combined with the auxiliary pump containing the differential piston in a double needle nozzle holder. This results in particularly small line dead spaces and the need to provide only one spring space with a stepped piston arranged coaxially.
  • FIG. 1 shows a rough representation of the basic embodiment of an auxiliary pump according to the invention with associated high-pressure and low-pressure feed pumps in an overall view
  • Fig. 3 shows a detailed illustration of an auxiliary pump according to the invention separately from the respective injection valves in box form in cross section and Fig. 3a one enlarged partial sectional view of the area of the pilot injection piston control groove
  • FIG. 4 with FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d another embodiment of the invention in the form of a double needle nozzle with integrated pilot injection piston in longitudinal section and in different cross sections.
  • 10 denotes a fuel from a tank or storage container 11 with a predetermined pressure (for example 2 bar) via a feed line 12 to a high-pressure injection pump 13 and a hydraulic auxiliary pump 14.
  • the supply line 12 is secured to the tank 11 via a pressure control valve 15;
  • the high-pressure injection pump 13 can be of a conventional, known type.
  • a camshaft-controlled pump piston 13a presses fuel that has flowed in from a suction chamber 13b and a control bore 16 from the low-pressure feed pump 10 under high pressure into a pressure line 17, into which two parallel, counter-acting check valves 18a, 18b are connected, which form a so-called constant pressure relief valve 18 .
  • the pressure line 17 leads via a branch indicated at 19 to a main injection nozzle 20 and via the branch line 17a to the hydraulic auxiliary pump 14.
  • the hydraulic auxiliary pump 14 is generally constructed in such a way that it delivers a predetermined, constant pre-injection quantity to a pre-injection nozzle 21 under the high pressure influence of the main injection quantity . From the highly schematic representation of the hydraulic auxiliary pump 14 in Fig. 1 it can be seen that the hydrau Lische auxiliary pump 14 has a double piston 22, consisting of a first working, storage or drive piston 22a and a downstream and at least indirectly driven by it pre-injection piston 23 which slides in the tapered part 24a of a stepped bore 24 of the hydraulic auxiliary pump 14.
  • the accumulator piston 22a is slidably mounted and is pressed into the starting position shown in the drawing by means of a bias spring 25.
  • the bias spring 25 is supported on the shoulder 26 formed by the gradation of the bore 24.
  • the diameter of the accumulator piston 22a is noticeably larger than the diameter of the pre-injection piston 23 and, in the exemplary embodiment shown, is at least twice as large, so that a desired transmission ratio with regard to the injection pressures and the fuel quantities displaced or absorbed at the same displacement units results.
  • the stepped bore 24 forms a pre-injection piston 23 in front of the working space 27 which is acted upon by the pre-injection piston and which is supplied with fuel via an annular groove 28 and a branch line 12a from the supply line 12 by the low-pressure feed pump 10.
  • the oil-tight pilot injection piston 23 guided in its bore part 24a has an annular groove 29 at a predetermined distance from the piston end, which is connected to the working chamber 27, for example, via a transverse bore 29a and a piston longitudinal bore 29b.
  • the amount of pre-injection displaced from the working space 27 when the pre-injection piston 23 is moved to the right in the plane of the drawing after the annular groove 28 has been closed passes through a hole in the bottom of the work Room 27 connected pressure channel 31 and an intermediate check valve 30 to the pre-injection nozzle 21.
  • the pressure transmission ratios and the spring preload in the area of the hydraulic auxiliary pump 14 are dimensioned such that, when the delivery pressure of the high-pressure injection pump 13 acts, the driving or storage piston 22a first performs a movement directed towards the pre-injection nozzle 21 and absorbs appropriately delivered fuel quantities without the main injection nozzle 20 supplies fuel to the associated combustion chambers or inlet channels under high pressure, ie opens, the following mode of operation results, which is explained on the basis of the diagram of FIG. 2.
  • the reference values x 1 ... X 6 indicated on the abscissa can be understood as data in ° NW or as time data corresponding to the cam lift curve profile in the diagram; the stroke H is recorded vertically as a travel unit, which is covered by the pump piston 13a.
  • the injection pump advance stroke VH EP is initially shown from x i - x 2 , which is covered by the pump piston 13a of the high-pressure injection pump 13 until the effective start of delivery and the corresponding pressure increase in the pressure line 17.
  • a pre-injection pre-stroke VH VE injection-free stroke movement
  • this pre-stroke of the pre-injection corresponds to the duration or the camshaft angle degrees x 2 - x 3 until the start of delivery FB1 of the pre-injection, at which point in time the delivery edge of the pre-injection piston 23 formed by the end face designated 23b has closed the annular channel 28. It then results from x 3 - x 4 of.
  • Pre-injection delivery stroke FH VE which is ended (pre-injection delivery end FE1) when a front ring edge 29c of the annular groove 29 on the pre-injection piston 23 reaches the control edge 28a of the ring channel 28 and relieves pressure in the working chamber 27 into the line 12a.
  • the pre-injection quantity can be determined in this way, namely by the distance of the front ring edge 29c on the pre-injection piston 23 with reference to the piston end face 23b and the control edge 28a of the ring channel 28.
  • the pre-injection pre-stroke VH VE can be adjusted by changing the distance between the end face 23b of the pre-injection piston 23 and the annular channel 28.
  • the pressure relief of the working space 27 determines the delivery end FE1 of the pre-injection and this is followed by an overall injection-free distance stroke DH, the duration of which is determined, for example, from the period of time that the front piston end requires until it reaches the bottom of the working space 27 or a stop 27a attached there. It goes without saying that other stops which act directly on the accumulator piston 22a (see stop 56 in FIG. 3) can also be provided here. As soon as the storage piston 22a stops its displacement movement under the high pressure of the delivered fuel due to the sling means, the distance stroke DH is ended and the hydraulic auxiliary pump 14 no longer takes up any further storage quantities of the delivered fuel.
  • the delivery pause between the pre-injection and the main injection resulting from the distance stroke of x 4 - x 5 has ended and it then closes x 5 - x 6 in the diagram of FIG. 2, the main injection delivery stroke FH HE , the amount of fuel reaching the main injection being determined in a known manner by the setting of the high-pressure injection pump 13 related to the given internal combustion engine parameters.
  • the present invention ensures a clean and defined separation between the pre-injection and the main injection, the accumulator piston 22a receiving the delivery quantity which is delivered by the high-pressure injection pump 13 during the delivery break resulting from the distance stroke DH.
  • the injection start distance ⁇ SB between the pre-injection and the main injection can be varied according to ⁇ ° NW from the start of delivery of the pre-injection to the start of delivery of the main injection.
  • the resultant from the pre-delivery stroke FH VE pilot injection fuel amount Q VE is constant, but also interpretations.
  • FIG. 3 with 3a shows an auxiliary pump 14 ', which also includes the line branch 19', in block or box form, which, if desired, can be arranged in any manner separately from the nozzle holder for the pre-injection nozzle and / or main injection nozzle.
  • the auxiliary pump according to the invention can also be part of one or both nozzles, in particular when the main and pre-injection nozzles are combined as a double nozzle (see FIG. 4 with their cross-sectional representations in FIGS. 4a to 4d). .
  • the auxiliary pump 14 represents a practical embodiment and comprises a fastening means (screws 33) flanged attachment 34, which is mainly responsible for the line branch 19 1 (corresponding to branch point 19 in FIG. 1); the inlet for the pressure line 17 1 coming from the high-pressure injection pump, not shown, is denoted by 35, the outlet to the main injector is denoted by 36.
  • the line branching takes place here within an adjusting means, preferably an adjusting screw 37, through which, as will be explained further below , the time for the start of delivery of the pilot injection can be determined.
  • the adjusting screw 37 is screwed into a thread of a bore 39 of the extension 34 which is closed by a screwable plug 38 and feeds the fuel delivered by the high pressure injection pump to the pressure side of the working or storage piston 22a 'via a longitudinal channel 17a'; the fuel delivered passes through an annular groove 40 in the adjusting screw 37 to the pressure outlet 36 leading to the main injection nozzle.
  • the differential piston 22 ' can generally be supported by means of a stepped bore in a main body 41 comprising the hydraulic auxiliary pump 14'.
  • the main body 41 connected to the extension 34 has a continuously cylindrical inner bore 42 which receives tubular inserts which serve to support and guide the differential piston 22 'and to form the inflow and outflow channels.
  • a first tubular insert 43 is provided with a correspondingly large inner bore for slidably accommodating the storage piston 22a ′ adjacent to the longitudinal channel 17a ′ supplying the fuel under high pressure in the adjusting screw 37.
  • this first insert 43 is connected a second, the storage and guiding of the pre-injection piston 23 'insert 44 with a stepped inner bore at 45, which initially forms a spring chamber 46 adjacent to the storage piston 22a' with an enlarged diameter, in which a biasing spring 47 a piston rod-like extension 23a 'of Pre-injection piston 23 'surrounds and is supported on the one hand via spring plates 48 on the shoulder formed by the gradation of the inner bore 45 and on the other hand on spring plates 49 which are fastened to the piston rod 23a'.
  • the accumulator piston 22a ' is pretensioned in the direction of the fuel delivered by the high-pressure injection pump, which also applies to the pre-injection piston 23', which preferably rests on the accumulator piston 22a 'by means of the piston rod 23a' and forms the uniform differential piston 22 'with it.
  • the further design of the pre-injection piston 23 ' is then as described earlier in FIG. 1.
  • the second insert 44 leads via a ring recess 51 connected to a pressure inlet 50 for fuel delivered by the low-pressure feed pump and corresponding transverse channels to the pre-injection piston 23 1 upstream working space 27 'and the spring chamber 46 (for its pressure relief) to the fuel under low pressure .
  • the outlet check valve 30 ' is already in a screw plug 52 screwed into the bore 42 of the main body 41, which also forms the outlet connection 53 continuing to the pre-injection nozzle.
  • FIG. 3a again illustrates the relationships of the stroke paths carried out under the delivery pressure of the high-pressure injection pump by the pre-injection piston 23 'of the hydraulic auxiliary pump 14' thus formed
  • the Distance from a control edge 54 of a transverse bore 55 (corresponding to ring channel 28 and control edge 28a in FIG. 1) to the front edge 29c of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23' indicates the sum of the pre-stroke + delivery stroke of the pre-injection and, as in FIG. 1, also , is marked with VH VE + FH VE .
  • the storage stroke that results up to the end of the stroke is again referred to as the distance stroke DH.
  • the end of the stroke is determined in this exemplary embodiment by inserting spacers, washers or the like, which are denoted by 56, in a predetermined amount between the insert 43 and the insert 44 , which results in an earlier or later stop for the accumulator piston 22a 'depending on the number of washers inserted, which also determines the start of the delivery stroke of the main injection.
  • the starting position of the differential piston 22 '(storage piston 22a' and pre-injection piston 23 ') can be predetermined by tightening the adjusting screw 37 to a greater or lesser extent, as a result of which the point in time for the start of delivery of the pre-injection can be determined.
  • the duration of the pre-injection and thus the quantity results, as already mentioned, from the distance between the front edge 29c of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23' and the control edge 54 of the transverse bore 55 supplying fuel from the low-pressure feed pump.
  • the width of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23 ' is to be selected so that the entire working stroke 27' upstream of the pre-injection piston 23 'remains relieved of pressure during the entire distance stroke predetermined by appropriate mechanical stops, so that there is no renewed pre-injection. (This also applies analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 1.)
  • Fig. 4 shows an embodiment in which the auxiliary pump for pre-injection is integrated in one embodiment of a double needle holder
  • Fig. 4a the cross section along the line II, Fig. 4b along the line II-II, Fig. 4c along the line III-III and the rig. 4d along the line IV-IV of the injection valve 60 shown in FIG. 4 with a double needle nozzle and integrated pre-injection auxiliary pump.
  • the injection valve 60 comprises a connection piece 61 which is connected to an auxiliary pump intermediate piece 62 and has a pressure line connection 63 to the high pressure injection pump and a low pressure connection 64 which is connected to the low pressure fuel delivery pump.
  • the connecting piece 61 consists in particular of an inner, cylindrical insert 66 with stepped outer diameters and is screwed into the intermediate piece 62 at 65. With suitable seals 67, 68 interposed, an annular part 69 with the low-pressure connection 64 is then pushed onto the insert, which is held by a union nut 70 screwed onto the insert 66.
  • a pressure channel 71 for the high-pressure fuel passes through the insert 66 essentially centrally from the line connection 63 and opens into a recess in the insert 66 forming a fuel pressure distribution space 72.
  • the connecting piece 61 adjoining the connecting piece 61 is formed from a support-tube-like hollow cylinder 73 which, as just mentioned, receives the insert 66 of the connecting piece 61 with an internal thread, contains an auxiliary pump insert 74 inside and an in at the other end 4 only partially illustrated nozzle holder 75 with the pressure channel 76 for the pre-injection fuel and the pressure channel 77, which are under low pressure, for the fuel under high pressure, and the spring chamber, which is only schematically indicated at 78, is set.
  • the nozzle holder 75 into an internal thread of the hollow supporting cylinder 73, as indicated at 79, screwed and holds as well as, via an intermediate-laid, sealing and pressure channels continues forming intermediate member 80, the auxiliary pump - insert piece 74 in abutment with the insert 66 of the connector 61st
  • the insert 74 is made in two parts.
  • the auxiliary pump device is arranged eccentrically in the auxiliary pump insert 74 from the center and essentially comprises a stepped bore 81a, 81b, the first bore 81a slidably supporting a pre-injection piston 82 for the pre-injection and the second bore 81b a working or storage piston 83.
  • the accumulator piston 83 is under the high fuel pressure from the high-pressure injection pump resulting in the recess 72 of the insert 66 and transmits its effect to the pre-injection piston 82 with a corresponding transmission ratio.
  • the two pistons 82 and 83 of the pilot injection auxiliary pump can be formed in one piece or interlock as separate parts; they move together under the action of, for example, only a single pretensioning spring 84, which is arranged in a spring chamber 85, which continues downward as an annular bore 85a, thereby surrounding the bearing bore 81a for the pre-injection piston 82.
  • a larger number of spring windings can be freely selected, so that the spring characteristic can be designed as desired.
  • connection area between the pre-injection piston 82 and The accumulator piston 83 which is generally designated by 86 in FIG. 4, can be designed in any way per se and in any case forms a spring plate 87 on which the biasing spring 84 is supported, whereby it rests on the other side in the bottom of the bore of the ring bore 85a .
  • the fuel supply for the pre-injection and the main injection is as follows.
  • the fuel which is under the high pressure of the main injection, passes from the high-pressure connection 63 via the already mentioned pressure channel 71 to the recess 72 and then runs through a rectilinear pressure channel 88, which is arranged eccentrically in the auxiliary pump insert 74, until it reaches an opening 89 in the intermediate element 80 to the pressure channel 77 in the nozzle holder 75 and from there to the main injection nozzle, which area is designated E2.
  • the fuel for the pre-injection passes from the low pressure connection 64 to a first ring channel 90 in the insert 66, which can of course also be formed by the ring part 79 and from there via "outer" channels 91 in or on the insert 66 and 92 in or on the insert 74 in the auxiliary pump area up to a second ring channel 93, which is connected via a transverse channel 94 to a working space 95 upstream of the pre-injection piston 82.
  • the pre-injection fuel passes through a check valve 96, here provided with a ball 96a, to the fuel under low pressure leading to the pre-injection pressure channel 76 in the nozzle holder 75 and from there to the pre-injection area E1.
  • the channels 91; leading the low-pressure fuel to the auxiliary pump pilot injection. 92, 92 'are therefore 4 have been referred to as so-called outer channels because, in the preferred exemplary embodiment shown in the illustration in FIG. 4, they are designed as outer longitudinal grooves in the inserts 66, 74 and the channel shape is achieved by the encircling or bordering by the hollow cylinder 73.
  • almost all channels, bores, storage, pressure and work spaces avoid oblique bores, so that inexpensive production can be combined with little effort, because a further, essential advantage of the integrated double nozzle system is that leakage oil return bores and receiving spaces is completely dispensed with and the leakage oil is returned internally via the low pressure system of the pre-injection.
  • FIG. 4c shows the cross bore 94 from the annular space 93 to the working space 95 and a further axial channel 99, which can start at this height and is connected to the annular space 93 via a transverse channel 100.
  • This axial channel 99 serves to return oil from the spring chamber 78 of the nozzle holder 75 and is indicated there with the same reference numerals. It can be seen that an additional longitudinal channel 99 and a few transverse bores result in a complete leakage oil return, incorporated in the low-pressure system of the pre-injection, whereby the two outer line connections can be arranged on the same connector 61, axially and radially leading away.
  • the exemplary embodiment of a combination injection valve containing an integrated pilot injection auxiliary pump according to FIG. 4 ensures the same setting options as explained in detail above with reference to FIG. 2, that is to say corresponding pause and quantity settings, the stroke covered by the working or accumulator piston 83 is denoted by A.
  • the mode of operation in the auxiliary pump area is similar to that already explained above; the stroke ends when the piston front end of the pilot piston 82 at B ohrungsground of the working space 95, in this case strikes the intermediate member 80; however, the end of the pilot injection results, as already explained further above, by the action of the control edge formed by the transverse bore 94.
  • the stroke which is then continued by the accumulator piston 83 is the free distance stroke until the main injection begins.

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Abstract

Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur definierten Vor- und Haupteinspritzung bei Brennkraftmaschinen. Einer hydraulischen Hilfspumpe (14) wird über eine Druckleitung (17) Kraftstoff von einer Hochdruckeinspritzpumpe (13) zugeführt, der zu einer Haupteinspritzdüse (20) gelangt und gleichzeitig die hydraulische Hilfspumpe antreibt. Die hydraulische Hilfspumpe (14) enthält einen Differenzkolben (22), bestehend aus einem Speicherkolben (22a) und einem Voreinspritzkolben (23) mit unterschiedlichen Durchmessern und einer solchen Federvorspannung, daß sich zwischen dem Förderende der Voreinspritzung und dem Förderbeginn der Haupteinspritzung ein einspritzfreier, durch mechanische Anschläge (27a) vorgebbarer Distanzhub (DH) ergibt, während welchem der Speicherkolben (22a) durch weiteres Zurückweichen die Fördermenge aufnimmt, die während der Einspritzpause von der Hochdruck-Einspritzpumpe (13) gefördert wird.Fuel injection device for defined pre- and main injection in internal combustion engines. A hydraulic auxiliary pump (14) is supplied with fuel via a pressure line (17) from a high-pressure injection pump (13), which reaches a main injection nozzle (20) and at the same time drives the hydraulic auxiliary pump. The hydraulic auxiliary pump (14) contains a differential piston (22) consisting of a storage piston (22a) and a pre-injection piston (23) with different diameters and such a spring preload that there is an injection-free one between the end of delivery of the pre-injection and the start of delivery of the main injection Mechanical stops (27a) specifiable distance stroke (DH), during which the accumulator piston (22a) absorbs the delivery volume by further retreating, which is delivered by the high-pressure injection pump (13) during the injection break.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine bekannte Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Art (DE-OS 30 02 851) umfaßt, allerdings für den ausschließlichen Anwendungsfall, einerseits zündunwilligen, von einer Hochdruckeinspritzpumpe geförderten Hauptkraftstoff und andererseits von einer gesonderten Niederdruckförderpumpe geförderten Zündkraftstoff über eine hydraulische Hilfspumpe separaten Einspritzdüsen für den Hauptkraftstoff und den Zündkraftstoff bei einem Dieselmotor zuzuführen, einen gleitverschieblich in einer Bohrung der Hilfspumpe gelagerten Kolben. Der Kolben ist federvorgespannt (vgl. die dortige Fig. 5) und auf seiner einen Seite vom Druck der Hochdruckeinspritzpumpe beaufschlagt, während der abgewandten Kolbenseite ein Arbeitsraum vorgelagert ist, dem von der Niederdruckförderpumpe in diesem.Fall der Zündkraftstoff zugeführt ist. Der Kolben verfügt über eine eine Absteuerkante bildende Steuernut, deren Abstand vom dem Arbeitsraum zugewandten Kolbenende die Voreinspritzmenge des Zündkraftstoffs bestimmt.The invention relates to a fuel injection device according to the preamble of the main claim. A known fuel injection device of this type (DE-OS 30 02 851) comprises, however, for the exclusive application, on the one hand unwanted ignition, promoted by a high-pressure injection pump main fuel and on the other hand by a separate low-pressure delivery pump ignition fuel via a hydraulic auxiliary pump, separate injection nozzles for the main fuel and the ignition fuel to feed a diesel engine, a piston slidably mounted in a bore of the auxiliary pump. The piston is spring-loaded (see FIG. 5 there) and is pressurized on one side by the pressure of the high-pressure injection pump, while on the opposite side of the piston there is a working space in front of it, which is the case in the low-pressure feed pump in this case the ignition fuel is supplied. The piston has a control groove forming a control edge, the distance of which from the piston end facing the working space determines the pre-injection quantity of the ignition fuel.

Allerdings können als problematisch die sich überlappenden Zeiten für die Vor- und die Haupteinspritzung angesehen werden, da keine Möglichkeit besteht, die Vor- und die Haupteinspritzung in eine vorgegebene zeitliche Abfolge einzuordnen oder zwischen beiden eine definierte Speichermenge einzustellen, verursacht durch das Schluckvolumen des Kolbens. Es ist sogar nicht ausgeschlossen, daß beim weiteren Abwärtsgleiten des Kolbens unter dem Förderdruck des Hauptkraftstoffs die Voreinspritzung nochmals einsetzt. Eine wünschenswert genaue Steuerung der zeitlichen Abfolge zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung ist auch wegen der vorhandenen Toträume in der Vielzahl der Verbindungsleitungen schwierig und führt vor allem in Abhängigkeit zur Drehzahl zu Abweichungen vom vorgegebenen Ablauf.However, the overlapping times for the pre-injection and the main injection can be viewed as problematic, since there is no possibility to classify the pre-injection and the main injection in a predetermined time sequence or to set a defined amount of storage between the two, caused by the swallowing volume of the piston. It is not even ruled out that when the piston continues to slide downward under the delivery pressure of the main fuel, the pilot injection starts again. Desirably precise control of the time sequence between the pre-injection and the main injection is also difficult because of the dead spaces present in the large number of connecting lines and leads, particularly as a function of the speed, to deviations from the specified sequence.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung (DE-PS 1 252 001) zur Voreinspritzung, die einen separaten kleinen Kolben in achsparalleler Versetzung zu einem Belastungskolben für die Haupteinspritzung innerhalb eines Kraftstoffeinspritzventils aufweist. Eine getrennte Niederdruckversorgung ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht vorgesehen; die Voreinspritzmenge wird aus der Kraftstoffzufuhr für die Haupteinspritzung gewonnen. Hierdurch wird der Standdruck in der Druckleitung und damit die Genauigkeit der Mengensteuerung ungünstig beeinflußt.Also known is a device (DE-PS 1 252 001) for pre-injection, which has a separate small piston in axially parallel displacement to a loading piston for the main injection within a fuel injection valve. A separate low pressure supply is not provided in this known device; the pre-injection quantity is obtained from the fuel supply for the main injection. As a result, the stand pressure in the pressure line and thus the accuracy of the quantity control is adversely affected.

Schließlich ist bei einer weiteren bekannten Einrichtung (DE-OS 28 34 633) zur Steuerung der Voreinspritzung bei Brennkraftmaschinen ein einteiliger, entgegen der Kraft einer Feder verschiebbarer Steuerschieber vorgesehen, der mit deutlicher Zwischenentlastung in einen Speicher über Steuerkanten die jeweils gewünschten Verbindungen zur Vor-und Haupteinspritzung herstellt. Auch hier wird der Kraftstoff für die Voreinspritzung von der Fördermenge der auch die Haupteinspritzmenge liefernden Einspritzpumpe abgezweigt, so daß ebenfalls die Genauigkeit der Mengensteuerung für die Haupteinspritzmenge negativ beeinflußt wird.Finally, in another known device (DE-OS 28 34 633) for controlling the pilot injection Internal combustion engines are provided with a one-piece control slide which can be displaced against the force of a spring and which, with significant intermediate relief in a memory via control edges, produces the respectively desired connections for pre-injection and main injection. Here, too, the fuel for the pre-injection is branched off from the delivery quantity of the injection pump which also supplies the main injection quantity, so that the accuracy of the quantity control for the main injection quantity is also negatively influenced.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine definierte zeitliche Trennung zweier Einspritzungen (Vor- und Haupteinspritzung) mit unterschiedlichen, ebenfalls vorgebbaren Mengen realisiert werden kann. Man erzielt hierdurch eine Verringerung des Verbrennungsdruckanstiegs und eine hierdurch bewirkte Geräuschminderung und kann die Verbrennung insgesamt so steuern, daß der Schadstoffgehalt im Abgas und der Verbrauch gering bleiben.The fuel injection device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a defined temporal separation of two injections (pre-injection and main injection) can be realized with different, also predetermined amounts. This results in a reduction in the increase in combustion pressure and a reduction in noise caused thereby, and the combustion can be controlled overall so that the pollutant content in the exhaust gas and the consumption remain low.

Die Erfindung ermöglicht es, zwischen dem Förderbeginn der Voreinspritzung bzw. dem Ende der Voreinspritzung und dem Förderbeginn der Haupteinspritzung eine definierte Pause von je nach Wunsch mehreren °NW einzuschalten durch entsprechende Ausbildung, Lagerung und Wegbegrenzung des auf den Voreinspritzkolben einwirkenden Arbeits- oder Speicherkolbens, so daß die von der Hochdruckeinspritzpumpe kontinuierlich gelieferte Fördermenge aufgenommen werden kann, die während der Förderpause zugeführt wird.The invention makes it possible to switch between the start of delivery of the pre-injection or the end of the pre-injection and the start of delivery of the main injection a defined pause of several ° NW as desired by appropriate training, storage and travel limitation of the working or storage piston acting on the pre-injection piston, so that the delivery rate continuously supplied from the high pressure injection pump can be absorbed, which is supplied during the F örderpause.

Im einzelnen ermöglicht die Erfindung

  • 1. einen einstellbaren Förderbeginn für die Haupteinspritzung über eine vorzunehmende Volumenänderung vor dem Speicherkolben;
  • 2. die Abstands- oder Pausenveränderung zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung durch Wegbegrenzung des Speicherkolbens;
  • 3. eine Veränderung des Förderbeginns der Voreinspritzmenge .durch Verstellen der Ausgangslage des Voreinspritzkolbens, wobei
  • 4. die durch die Lage der Steuerkante am Voreinspritzkolben festlegbare Voreinspritzmenge erhalten bleibt.
In particular, the invention enables
  • 1. an adjustable start of delivery for the main injection via a volume change to be made in front of the accumulator piston;
  • 2. the change in distance or pause between the pilot injection and the main injection by limiting the displacement of the accumulator piston;
  • 3. a change in the start of delivery of the pre-injection quantity. By adjusting the starting position of the pre-injection piston, whereby
  • 4. The pre-injection quantity that can be determined by the position of the control edge on the pre-injection piston is retained.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung von Voreinspritzkolben und Speicherkolben 'als Differenzkolben unterschiedlichen Durchmessers und mit entsprechender Übersetzung. Dabei sind Haupt- und Voreinspritzdüse mit der den Differenzkolben enthaltenden Hilfspumpe in einem Doppelnädeldüsenhalter kombinierbar. Hieraus ergeben sich besonders kleine Leitungstoträume und die Notwendigkeit, lediglich einen Federraum vorzusehen bei gleichachsig angeordnetem Stufenkolben.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments and improvements of the fuel injection device specified in the main claim. Particularly advantageous is the formation of preinjection piston and storage 'as a differential piston with different diameters and with the appropriate translation. The main and pre-injection nozzles can be combined with the auxiliary pump containing the differential piston in a double needle nozzle holder. This results in particularly small line dead spaces and the need to provide only one spring space with a stepped piston arranged coaxially.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in grob schematischer Darstellung die prinzipielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hilfspumpe mit zugeordneten Hochdruck- und Niederdruck-Förderpumpen in einer Gesamtdarstellung, Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der verschiedenen Hübe und Einspritzvorgänge so, wie sie durch die erfindungsgemäße Hilfspumpe realisiert werden, aufgetragen in Form eines Kurvenverlaufs über dem Nockenwellenwinkel, Fig. 3 eine detaillierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Hilfspumpe separat zu den jeweiligen Einspritzventilen in Kastenform im Querschnitt und Fig. 3a eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Bereichs der Voreinspritzkolben-Steuernut, und Fig. 4 mit den Fig. 4a, 4b, 4c und 4d ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Doppelnadeldüse mit integriertem Voreinspritzkolben im Längsschnitt sowie in verschiedenen Querschnitten.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. 1 shows a rough representation of the basic embodiment of an auxiliary pump according to the invention with associated high-pressure and low-pressure feed pumps in an overall view, FIG Time course of the various strokes and injection processes, as they are realized by the auxiliary pump according to the invention, plotted in the form of a curve over the camshaft angle, Fig. 3 shows a detailed illustration of an auxiliary pump according to the invention separately from the respective injection valves in box form in cross section and Fig. 3a one enlarged partial sectional view of the area of the pilot injection piston control groove, and FIG. 4 with FIGS. 4a, 4b, 4c and 4d another embodiment of the invention in the form of a double needle nozzle with integrated pilot injection piston in longitudinal section and in different cross sections.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist mit 10 eine aus einem Tank oder Vorratsbehälter 11 Kraftstoff mit vorgegebenem Druck (beispielsweise 2 bar) über eine Zufuhrleitung 12 einer Hochdruck-Einspritzpumpe 13 sowie einer hydraulischen Hilfspumpe 14 zuführende Niederdruckpumpe bezeichnet. Die Zufuhrleitung 12 ist über ein Druckregelventil 15 zum Tank 11 abgesichert; die Hochdruck-Einspritzpumpe 13 kann von üblicher, bekannter Bauart sein. Ein nockenwellengesteuerter Pumpenkolben 13a preßt aus einem Saugraum 13b und einer Steuerbohrung 16 zugeflossenen Kraftstoff von der Niederdruck-Förderpumpe 10 unter hohem Druck in eine Druckleitung 17, in welche zwei parallel angeordnete, gegenläufig arbeitende Rückschlagventile 18a, 18b eingeschaltet sind, die ein sogenanntes Gleichdruckentlastungsventil 18 bilden. Die Druckleitung 17 führt über eine bei 19 angedeutete Verzweigung zu einer Haupteinspritzdüse 20 und über die Zweigleitung 17a zur hydraulischen Hilfspumpe 14. Die hydraulische Hilfspumpe 14 ist generell so aufgebaut, daß sie unter dem Hochdruckeinfluß der Haupteinspritzmenge eine vorgegebene, konstante Voreinspritzmenge zu einer Voreinspritzdüse 21 fördert. Aus der stark schematisierten Darstellung der hydraulischen Hilfspumpe 14 in Fig. 1 ist erkennbar, daß die hydraulische Hilfspumpe 14 über einen Doppelkolben 22 verfügt, bestehend aus einem ersten Arbeits-, Speicher- oder Treibkolben 22a und einem diesem in Wirkungsrichtung nachgeschalteten und von ihm mindestens mittelbar angetriebenen Voreinspritzkolben 23, der im verjüngten Teil 24a einer Stufenbohrung 24 der hydraulischen Hilfspumpe 14 gleitet. Im demgegenüber vergrößerten Bohrungsteil 24b der Stufenbohrung ist der Speicherkolben 22a gleitverschieblich gelagert und über eine Vorspannungsfeder 25.in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsposition gedrückt. Die Vorspannungsfeder 25 stützt sich an der durch die Abstufung der Bohrung 24 gebildeten Schulter 26 ab. Der Durchmesser des Speicherkolbens 22a ist merklich größer als der Durchmesser des Voreinspritzkolbens 23 und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mindestens doppelt so groß, so daß sich ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis bezüglich der Einspritzdrücke und der bei gleichen Wegeinheiten verdrängten bzw. aufgenommenen (Schluckvolumen) Kraftstoffmengen ergibt.In FIG. 1, 10 denotes a fuel from a tank or storage container 11 with a predetermined pressure (for example 2 bar) via a feed line 12 to a high-pressure injection pump 13 and a hydraulic auxiliary pump 14. The supply line 12 is secured to the tank 11 via a pressure control valve 15; the high-pressure injection pump 13 can be of a conventional, known type. A camshaft-controlled pump piston 13a presses fuel that has flowed in from a suction chamber 13b and a control bore 16 from the low-pressure feed pump 10 under high pressure into a pressure line 17, into which two parallel, counter-acting check valves 18a, 18b are connected, which form a so-called constant pressure relief valve 18 . The pressure line 17 leads via a branch indicated at 19 to a main injection nozzle 20 and via the branch line 17a to the hydraulic auxiliary pump 14. The hydraulic auxiliary pump 14 is generally constructed in such a way that it delivers a predetermined, constant pre-injection quantity to a pre-injection nozzle 21 under the high pressure influence of the main injection quantity . From the highly schematic representation of the hydraulic auxiliary pump 14 in Fig. 1 it can be seen that the hydrau Lische auxiliary pump 14 has a double piston 22, consisting of a first working, storage or drive piston 22a and a downstream and at least indirectly driven by it pre-injection piston 23 which slides in the tapered part 24a of a stepped bore 24 of the hydraulic auxiliary pump 14. In contrast, in the enlarged bore part 24b of the stepped bore, the accumulator piston 22a is slidably mounted and is pressed into the starting position shown in the drawing by means of a bias spring 25. The bias spring 25 is supported on the shoulder 26 formed by the gradation of the bore 24. The diameter of the accumulator piston 22a is noticeably larger than the diameter of the pre-injection piston 23 and, in the exemplary embodiment shown, is at least twice as large, so that a desired transmission ratio with regard to the injection pressures and the fuel quantities displaced or absorbed at the same displacement units results.

Die Stufenbohrung 24 bildet einen dem Voreinspritzkolben 23 vorgelagerten Arbeitsraum 27, der vom Voreinspritzkolben beaufschlagt ist und dem über eine Ringnut 28 und eine Verzweigungsleitung 12a von der Zufuhrleitung 12 von der Niederdruck- Förderpumpe 10 geförderter Kraftstoff zugeführt ist. Der öldicht in seinem Bohrungsteil 24a geführte Voreinspritzkolben 23 hat im vorgegebenen Abstand zum Kolbenende eine Ringnut 29, die beispielsweise über eine Querbohrung 29a und eine Kolbenlängsbohrung 29b mit dem Arbeitsraum 27 in Verbindung steht. Die bei einer in der Zeichenebene nach rechts gerichteten Bewegung des Voreinspritzkolbens 23 nach Abschluß der Ringnut 28 aus dem Arbeitsraum 27 verdrängte Voreinspritz-Kraftstoffmenge gelangt über einen im Bohrungsgrund des Arbeitsraums 27 angeschlossenen Druckkanal 31 und ein zwischengeschaltetes Rückschlagventil 30 zur Voreinspritzdüse 21.The stepped bore 24 forms a pre-injection piston 23 in front of the working space 27 which is acted upon by the pre-injection piston and which is supplied with fuel via an annular groove 28 and a branch line 12a from the supply line 12 by the low-pressure feed pump 10. The oil-tight pilot injection piston 23 guided in its bore part 24a has an annular groove 29 at a predetermined distance from the piston end, which is connected to the working chamber 27, for example, via a transverse bore 29a and a piston longitudinal bore 29b. The amount of pre-injection displaced from the working space 27 when the pre-injection piston 23 is moved to the right in the plane of the drawing after the annular groove 28 has been closed passes through a hole in the bottom of the work Room 27 connected pressure channel 31 and an intermediate check valve 30 to the pre-injection nozzle 21.

Da die Druckübersetzungsverhältnisse und die Federvorspannung im Bereich der hydraulischen Hilfspumpe 14 so bemessen sind, daß bei einwirkendem Förderdruck der Hochdruck-Einspritzpumpe 13 zunächst der Treib- oder Speicherkolben 22a eine zur Voreinspritzdüse 21 gerichtete Bewegung durchführt und entsprechend geförderte Kraftstoffmengen aufnimmt, ohne daß diu Haupteinspritzdüse 20 den ihr zugeordneten Brennräumen oder Einlaßkanälen Kraftstoff unter hohem Druck zuführt, d.h. öffnet, ergibt sich folgende Wirkungsweise, die anhand der Diagrammdarstellung der Fig. 2 erläutert wird.Since the pressure transmission ratios and the spring preload in the area of the hydraulic auxiliary pump 14 are dimensioned such that, when the delivery pressure of the high-pressure injection pump 13 acts, the driving or storage piston 22a first performs a movement directed towards the pre-injection nozzle 21 and absorbs appropriately delivered fuel quantities without the main injection nozzle 20 supplies fuel to the associated combustion chambers or inlet channels under high pressure, ie opens, the following mode of operation results, which is explained on the basis of the diagram of FIG. 2.

Bis zum Förderbeginn durch die Hochdruck-Einspritzpumpe 13 vergeht zunächst ein vorgegebener Zeitraum, bedingt durch den Umstand, daß die Förderkante des Pumpenkolbens 13a zunächst die Steuerbohrung 16 schließen muß. Im Diagramm der Fig. 2 können die auf der Abszisse angegebenen Bezugsgrößen x1 ... x6 als Angaben in °NW oder auch als Zeitangaben entsprechend dem Nockenhub-Kurvenverlauf im Diagramm verstanden werden; vertikal ist der Hub H als Wegeinheit aufgezeichnet, der von dem Pumpenkolben 13a zurückgelegt wird. Im Diagramm ist von xi - x2 zunächst der Einspritzpumpen-Vorhub VHEP dargestellt, der bis zum effektiven Förderbeginn und dem entsprechenden Druckanstieg in der Druckleitung 17 vom Pumpenkolben 13a der Hochdruck-Einspritzpumpe 13 zurückgelegt wird. Anschließend ergibt sich zunächst eine weitere, einspritzfreie Hubbewegung, die als Voreinspritz-Vorhub VHVEbezeichnet ist und die mit dieser Bezeichnung auch der Darstellung der Fig. 1 entnommen werden kann; dieser Vorhub der Voreinspritzung entspricht der Dauer oder den Nockenwellen-Winkelgraden x2 - x3 bis zum Förderbeginn FB1 der Voreinspritzung, zu welchem Zeitpunkt die von der mit 23b bezeichneten Stirnfläche gebildete Förderkante des Voreinspritzkolbens 23 den Ringkanal 28 verschlossen hat. Es ergibt sich dann von x3 - x4 der. Voreinspritzung-Förderhub FHVE, der dann beendet ist (Voreinspritzung-Förderende FE1), wenn eine vordere Ringkante 29c der Ringnut 29 am Voreinspritzkolben 23 die Absteuer-Randkante 28a des Ringkanals 28 erreicht und den Arbeitsraum 27 in die Leitung 12a durckentlastet. Man erkennt, daß sich auf diese Weise, nämlich durch den Abstand der vorderen Ringkante 29c am Voreinspritzkolben 23 mit Bezug auf die Kolbenstirnfläche 23b und die Absteuer-Randkante 28a des Ringkanals 28 die Voreinspritzmenge bestimmen läßt. In gleicher Weise kann der Voreinspritzung-Vorhub VHVE durch Abstandsänderungen zwischen der Stirnfläche 23b des Voreinspritzkolbens 23 und dem Ringkanal 28 eingestellt werden. Die Druckentlastung des Arbeitsraums 27 bestimmt bei x4 das Förderende FE1 der Voreinspritzung und hieran schließt sich dann ein insgesamt einspritzungsfreier Distanzhub DH an, dessen Dauer sich beispielsweise aus dem Zeitraum bestimmt, den das vordere Kolbenende benötigt, bis es im Bohrungsgrund des Arbeitsraums 27 oder an einem dort angebrachten Anschlag 27a anschlägt. Es versteht sich, daß hier auch andere Anschläge, die etwa auf den Speicherkolben 22a direkt einwirken (siehe dazu Anschlag 56 in Fig. 3), vorgesehen sein können. Sobald der Speicherkolben 22a seine unter dem Hochdruck des geförderten Kraftstoffs erfolgende Verschiebebewegung aufgrund der Anschlagmittel einstellt, ist der Distanzhub DH beendet und die hydraulische Hilfspumpe 14 nimmt keine weiteren Speichermengen des geförderten Kraftstoffs mehr auf. Die sich durch den Distanzhub von x4 - x5 ergebende Förderpause zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung ist beendet, und es schließt sich dann von x5 - x6 im Diagramm der Fig. 2 der Haupteinspritzungs-Förderhub FHHE an, wobei die zur Haupteinspritzung gelangende Kraftstoffmenge sich in bekannter Weise durch die auf die jeweils gegebenen Brennkraftmaschinenparameter bezogene Einstellung der Hochdruck-Einspritzpumpe 13 bestimmt.A predetermined period of time elapses before the start of delivery by the high-pressure injection pump 13, due to the fact that the delivery edge of the pump piston 13a must first close the control bore 16. In the diagram in FIG. 2, the reference values x 1 ... X 6 indicated on the abscissa can be understood as data in ° NW or as time data corresponding to the cam lift curve profile in the diagram; the stroke H is recorded vertically as a travel unit, which is covered by the pump piston 13a. In the diagram, the injection pump advance stroke VH EP is initially shown from x i - x 2 , which is covered by the pump piston 13a of the high-pressure injection pump 13 until the effective start of delivery and the corresponding pressure increase in the pressure line 17. This is followed by a further, injection-free stroke movement, which is referred to as a pre-injection pre-stroke VH VE and which can also be seen from this in the illustration in FIG. 1; this pre-stroke of the pre-injection corresponds to the duration or the camshaft angle degrees x 2 - x 3 until the start of delivery FB1 of the pre-injection, at which point in time the delivery edge of the pre-injection piston 23 formed by the end face designated 23b has closed the annular channel 28. It then results from x 3 - x 4 of. Pre-injection delivery stroke FH VE , which is ended (pre-injection delivery end FE1) when a front ring edge 29c of the annular groove 29 on the pre-injection piston 23 reaches the control edge 28a of the ring channel 28 and relieves pressure in the working chamber 27 into the line 12a. It can be seen that the pre-injection quantity can be determined in this way, namely by the distance of the front ring edge 29c on the pre-injection piston 23 with reference to the piston end face 23b and the control edge 28a of the ring channel 28. In the same way, the pre-injection pre-stroke VH VE can be adjusted by changing the distance between the end face 23b of the pre-injection piston 23 and the annular channel 28. At x 4, the pressure relief of the working space 27 determines the delivery end FE1 of the pre-injection and this is followed by an overall injection-free distance stroke DH, the duration of which is determined, for example, from the period of time that the front piston end requires until it reaches the bottom of the working space 27 or a stop 27a attached there. It goes without saying that other stops which act directly on the accumulator piston 22a (see stop 56 in FIG. 3) can also be provided here. As soon as the storage piston 22a stops its displacement movement under the high pressure of the delivered fuel due to the sling means, the distance stroke DH is ended and the hydraulic auxiliary pump 14 no longer takes up any further storage quantities of the delivered fuel. The delivery pause between the pre-injection and the main injection resulting from the distance stroke of x 4 - x 5 has ended and it then closes x 5 - x 6 in the diagram of FIG. 2, the main injection delivery stroke FH HE , the amount of fuel reaching the main injection being determined in a known manner by the setting of the high-pressure injection pump 13 related to the given internal combustion engine parameters.

Man erkennt, daß die vorliegende Erfindung eine saubere und definierte Trennung zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung sicherstellt, wobei der Speicherkolben 22a die Fördermenge aufnimmt, die während der sich durch den Distanzhub DH ergebenden Förderpause von der Hochdruck-Einspritzpumpe 13 gefördert wird. Durch Verändern der den Distanzhub DH bestimmenden Anschläge für die Differenzkolbenbewegung läßt sich der Spritzbeginnabstand ΔSB zwischen Voreinspritzung und haupteinspritzung entsprechend Δ°NW vom Förderbeginn der Voreinspritzung zum Förderbeginn der Haupteinspritzung variieren. Die sich aus dem Voreinspritzung-Förderhub FHVE ergebende Voreinspritzung-Kraftstoffmenge QVE ist konstant, aber ebenfalls auslegbar.It can be seen that the present invention ensures a clean and defined separation between the pre-injection and the main injection, the accumulator piston 22a receiving the delivery quantity which is delivered by the high-pressure injection pump 13 during the delivery break resulting from the distance stroke DH. By changing the stops determining the distance stroke DH for the differential piston movement, the injection start distance ΔSB between the pre-injection and the main injection can be varied according to Δ ° NW from the start of delivery of the pre-injection to the start of delivery of the main injection. The resultant from the pre-delivery stroke FH VE pilot injection fuel amount Q VE is constant, but also interpretations.

Das in Fig. 3 mit 3a gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine auch die Leitungsverzweigung 19' umfassende Hilfspumpe 14' in Block- oder Kastenform, die, falls gewünscht, in beliebiger Weise vom Düsenhalter für die Voreinspritzdüse und/oder Haupteinspritzdüse getrennt angeordnet werden kann. Es versteht sich aber, daß die erfindungsgemäße Hilfspumpe auch Bestandteil einer oder beider Düsen sein kann, insbesondere dann, wenn Haupt- und Voreinspritzdüse als Doppeldüse kombiniert sind (siehe dazu Fig. 4 mit ihren Querschnittsdar- - stellungen in den Fig. 4a bis 4d).The embodiment of the invention shown in FIG. 3 with 3a shows an auxiliary pump 14 ', which also includes the line branch 19', in block or box form, which, if desired, can be arranged in any manner separately from the nozzle holder for the pre-injection nozzle and / or main injection nozzle. However, it goes without saying that the auxiliary pump according to the invention can also be part of one or both nozzles, in particular when the main and pre-injection nozzles are combined as a double nozzle (see FIG. 4 with their cross-sectional representations in FIGS. 4a to 4d). .

Die hilfspumpe 14' stellt eine praxisgerechte Ausführungsform dar und umfaßt einen über Befestigungsmittel (Schrauben 33) seitlich angeflanschten Ansatz 34, der hauptsächlich für die Leitungsverzweigung 191 (entsprechend Verzweigungspunkt 19 in Fig. 1) zuständig ist; der Einlaß für die von der nicht dargestellten Hochdruck-Einspritzpumpe kommende Druckleitung 171 ist mit 35 bezeichnet, der weiterführende Auslaß zur Haupteinspritzdüse mit 36. Die Leitungsverzweigung erfolgt hier innerhalb eines Einstellmittels, vorzugsweise einer Stellschraube 37, durch welche, wie weiter unten noch erläutert wird, der Zeitpunkt für den Förderbeginn der Voreinspritzung bestimmt werden kann. Die Stellschraube 37 ist in ein Gewinde einer von einem aufschraubbaren Stopfen 38 verschlossenen Bohrung 39 des Ansatzes 34 eingeschraubt und führt über einen Längskanal 17a' den von der Hochdruckeinspritzpumpe geförderten Kraftstoff der Druckseite des Arbeits- oder Speicherkolbens 22a' zu; dabei gelangt der geförderte Kraftstoff über eine Ringnut 40 in der Stellschraube 37 auch zum zur Haupteinspritzdüse führenden Druckauslaß 36. Die Lagerung des Differenzkolbens 22' kann allgemein mittels einer abgestuften Bohrung in einem die hydraulische Hilfspumpe 14' umfassenden Hauptkörper 41 erfolgen. Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt der mit dem Ansatz 34 verbundene Hauptkörper 41 über eine durchgehend zylindrische Innenbohrung 42, die rohrförmige Einsatzstücke aufnimmt, die der Lagerung und Führung des Differenzkolbens 22' sowie der Bildung der Zu- und Abflußkanäle dienen.The auxiliary pump 14 'represents a practical embodiment and comprises a fastening means (screws 33) flanged attachment 34, which is mainly responsible for the line branch 19 1 (corresponding to branch point 19 in FIG. 1); the inlet for the pressure line 17 1 coming from the high-pressure injection pump, not shown, is denoted by 35, the outlet to the main injector is denoted by 36. The line branching takes place here within an adjusting means, preferably an adjusting screw 37, through which, as will be explained further below , the time for the start of delivery of the pilot injection can be determined. The adjusting screw 37 is screwed into a thread of a bore 39 of the extension 34 which is closed by a screwable plug 38 and feeds the fuel delivered by the high pressure injection pump to the pressure side of the working or storage piston 22a 'via a longitudinal channel 17a'; the fuel delivered passes through an annular groove 40 in the adjusting screw 37 to the pressure outlet 36 leading to the main injection nozzle. The differential piston 22 'can generally be supported by means of a stepped bore in a main body 41 comprising the hydraulic auxiliary pump 14'. According to the exemplary embodiment shown, the main body 41 connected to the extension 34 has a continuously cylindrical inner bore 42 which receives tubular inserts which serve to support and guide the differential piston 22 'and to form the inflow and outflow channels.

Es ist ein erstes rohrförmiges Einsatzstück 43 vorgesehen mit einer entsprechend großen Innenbohrung zur gleitverschieblichen Aufnahme des Speicherkolbens 22a' angrenzend an die Einmündung des Kraftstoffs unter hohem Druck zuführenden Längskanals 17a' in der Stellschraube 37. Nach rechts in der Zeichenebene schließt sich an dieses erste Einsatzstück 43 ein zweites, der Lagerung und Führung des Voreinspritzkolbens 23' dienendes Einsatzstück 44 an mit einer abgestuften Innenbohrung bei 45, die mit erweitertem Durchmesser zunächst angrenzend zum Speicherkolben 22a' einen Federraum 46 für diesen bildet, in welchem eine Vorspannungsfeder 47 eine kolbenstangenartige Verlängerung 23a' des Voreinspritzkolbens 23' umgibt und sich einerseits über zwischengelegte Federteller 48 an der durch die Abstufung der Innenbohrung 45 gebildeten Schulter und andererseits an Federtellern 49 abstützt, die an der Kolbenstange 23a' befestigt sind. Der Speicherkolben 22a' erfährt hierdurch eine Vorspannung in Richtung auf den von der Hochdruckeinspritzpumpe geförderten Kraftstoff, was auch auf den Voreinspritzkolben 23' zutrifft, der vorzugsweise mittels der Kolbenstange 23a' am Speicherkolben 22a' kraftschlüssig anliegt und mit diesem den einheitlichen Differenzkolben 22' bildet. Die weitere Ausbildung des Voreinspritzkolbens 23' ist dann so wie weiter vorn zu Fig. 1 schon beschrieben. Das zweite Einsatzstück 44 führt über eine mit einem Druckeinlaß 50 für von der Niederdruck-Förderpumpe geförderten Kraftstoff verbundene Ringausnehmung 51 und entsprechende Querkanäle dem den Voreinspritzkolben 231 vorgelagerten Arbeitsraum 27' und dem Federraum 46 (zu dessen Druckentlastung) den unter niederem Druck stehenden Kraftstoff zu. Das Auslaß-Rückschlagventil 30' befindet sich schon in einem in die Bohrung 42 des Hauptkörpers 41 eingeschraubten Verschlußstopfen 52, der auch den Auslaßanschluß 53 weiterführend zur Voreinspritzdüse bildet.A first tubular insert 43 is provided with a correspondingly large inner bore for slidably accommodating the storage piston 22a ′ adjacent to the longitudinal channel 17a ′ supplying the fuel under high pressure in the adjusting screw 37. To the right in the drawing plane, this first insert 43 is connected a second, the storage and guiding of the pre-injection piston 23 'insert 44 with a stepped inner bore at 45, which initially forms a spring chamber 46 adjacent to the storage piston 22a' with an enlarged diameter, in which a biasing spring 47 a piston rod-like extension 23a 'of Pre-injection piston 23 'surrounds and is supported on the one hand via spring plates 48 on the shoulder formed by the gradation of the inner bore 45 and on the other hand on spring plates 49 which are fastened to the piston rod 23a'. As a result, the accumulator piston 22a 'is pretensioned in the direction of the fuel delivered by the high-pressure injection pump, which also applies to the pre-injection piston 23', which preferably rests on the accumulator piston 22a 'by means of the piston rod 23a' and forms the uniform differential piston 22 'with it. The further design of the pre-injection piston 23 'is then as described earlier in FIG. 1. The second insert 44 leads via a ring recess 51 connected to a pressure inlet 50 for fuel delivered by the low-pressure feed pump and corresponding transverse channels to the pre-injection piston 23 1 upstream working space 27 'and the spring chamber 46 (for its pressure relief) to the fuel under low pressure . The outlet check valve 30 'is already in a screw plug 52 screwed into the bore 42 of the main body 41, which also forms the outlet connection 53 continuing to the pre-injection nozzle.

Die Darstellung der Fig. 3a verdeutlicht nochmals die Beziehungen der unter dem Förderdruck der Hochdruck-Einspritzpumpe von dem Voreinspritzkolben 23' der so gebildeten hydraulischen Hilfspumpe 14' durchgeführten Hubwege, wobei der Abstand von einer Absteuerkante 54 einer Querbohrung 55 (entsprechend Ringkanal 28 und Absteuer-Randkante 28a in Fig. 1) zur Vorderkante 29c der Ringnut 29' am Voreinspritzkolben 23' die Summe aus Vorhub + Förderhub der Voreinspritzung angibt und, wie in Fig. 1 auch, mit VHVE + FHVE bezeichnet ist. Der bis zum Hubende sich ergebende Speicherhub ist wiederum als Distanzhub DH bezeichnet das Hubende bestimmt sich bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch, daß zwischen dem Einsatzstück 43 und dem Einsatzstück 44 in vorgegebener Menge Distanzstücke, Beilegscheiben o.dgl., die mit 56 bezeichnet sind, eingelegt werden, wodurch sich für den Speicherkolben 22a' je nach Anzahl der eingelegten Beilegscheiben ein früherer oder späterer Anschlag ergibt, der auch den Beginn des Förderhubs der Haupteinspritzung bestimmt.The diagram of FIG. 3a again illustrates the relationships of the stroke paths carried out under the delivery pressure of the high-pressure injection pump by the pre-injection piston 23 'of the hydraulic auxiliary pump 14' thus formed, the Distance from a control edge 54 of a transverse bore 55 (corresponding to ring channel 28 and control edge 28a in FIG. 1) to the front edge 29c of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23' indicates the sum of the pre-stroke + delivery stroke of the pre-injection and, as in FIG. 1, also , is marked with VH VE + FH VE . The storage stroke that results up to the end of the stroke is again referred to as the distance stroke DH. The end of the stroke is determined in this exemplary embodiment by inserting spacers, washers or the like, which are denoted by 56, in a predetermined amount between the insert 43 and the insert 44 , which results in an earlier or later stop for the accumulator piston 22a 'depending on the number of washers inserted, which also determines the start of the delivery stroke of the main injection.

Man erkennt ferner, daß durch stärkeres oder schwächeres Einschrauben der Stellschraube 37 die Ausgangsposition des Differenzkolbens 22' (Speicherkolben 22a' und Voreinspritzkolben 23')vorgegeben werden kann, wodurch sich der Zeitpunkt für den Förderbeginn der Voreinspritzung bestimmen läßt. Die Dauer der Voreinspritzung und damit die Menge ergibt sich, wie schon erwähnt, aus dem Abstand der Vorderkante 29c der Ringnut 29' am Voreinspritzkolben 23' zur Absteuerkante 54 der Kraftstoff von der Niederdruckförderpumpe zuführenden Querbohrung 55. Die Breite der Ringnut 29' am Voreinspritzkolben 23' ist so zu wählen, daß während des ganzen, durch entsprechende mechanische Anschläge vorgegebenen Distanzhubs der dem Voreinspritzkolben 23' vorgelagerte Arbeitsraum 27' druckentlastet bleibt, damit es nicht zu einer erneuten Voreinspritzung kommt. (Dies gilt sinngemäß auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.)It can also be seen that the starting position of the differential piston 22 '(storage piston 22a' and pre-injection piston 23 ') can be predetermined by tightening the adjusting screw 37 to a greater or lesser extent, as a result of which the point in time for the start of delivery of the pre-injection can be determined. The duration of the pre-injection and thus the quantity results, as already mentioned, from the distance between the front edge 29c of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23' and the control edge 54 of the transverse bore 55 supplying fuel from the low-pressure feed pump. The width of the annular groove 29 'on the pre-injection piston 23 'is to be selected so that the entire working stroke 27' upstream of the pre-injection piston 23 'remains relieved of pressure during the entire distance stroke predetermined by appropriate mechanical stops, so that there is no renewed pre-injection. (This also applies analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 1.)

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Hilfspumpe zur Voreinspritzung in einer Ausführungsform eines Doppelnadeldüsenhalters integriert ist, wobei die Fig. 4a den Querschnitt längs der Linie I-I, die Fig. 4b längs der Linie II-II, die Fig. 4c längs der Linie III-III und die rig. 4d längs der Linie IV-IV des in Fig. 4 dargestellten Einspritzventils 60 mit Doppelnadeldüse und integrierter Voreinspritz-Hilfspumpe darstellen. Das Einspritzventil 60 umfaßt ein Anschlußstück 61, welches mit einem Hilfspumpen-Zwischenstück 62 verbunden ist und einen Druckleitungsanschluß 63 zur Iiochdruckeinspritzpumpe und einen Niederdruckanschluß 64 aufweist, der mit der Niederdruck-Kraftstofförderpumpe verbunden ist. Das Anschlußstück 61 besteht im einzelnen aus einem inneren, zylinderförmigen Einsatz 66 mit abgestuften Außendurchmessern und ist bei 65 in das Zwischenstück 62 eingeschraubt. Unter Zwischenlegung geeigneter Dichtungen 67, 68 ist dann auf den Einsatz zunächst ein Ringteil 69 mit dem Niederdruckanschluß 64 aufgeschoben, welches durch eine auf den Einsatz 66 aufgeschraubte Überwurfmutter 70 gehalten ist. Ein Druckkanal 71 für den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff durchsetzt den Einsatz 66 im wesentlichen zentral vom Leitungsanschluß 63 aus und mündet in eine einen Kraftstoffdruckverteilerraum 72 bildende Ausnehmung im Einsatz 66.Fig. 4 shows an embodiment in which the auxiliary pump for pre-injection is integrated in one embodiment of a double needle holder, Fig. 4a the cross section along the line II, Fig. 4b along the line II-II, Fig. 4c along the line III-III and the rig. 4d along the line IV-IV of the injection valve 60 shown in FIG. 4 with a double needle nozzle and integrated pre-injection auxiliary pump. The injection valve 60 comprises a connection piece 61 which is connected to an auxiliary pump intermediate piece 62 and has a pressure line connection 63 to the high pressure injection pump and a low pressure connection 64 which is connected to the low pressure fuel delivery pump. The connecting piece 61 consists in particular of an inner, cylindrical insert 66 with stepped outer diameters and is screwed into the intermediate piece 62 at 65. With suitable seals 67, 68 interposed, an annular part 69 with the low-pressure connection 64 is then pushed onto the insert, which is held by a union nut 70 screwed onto the insert 66. A pressure channel 71 for the high-pressure fuel passes through the insert 66 essentially centrally from the line connection 63 and opens into a recess in the insert 66 forming a fuel pressure distribution space 72.

Das sich an das Anschlußstück 61 anschließende Zwischenstück 62 ist aus einem tragrohrähnlichen Hohlzylinder 73 gebildet, der, wie soeben erwähnt, mit einem Innengewinde den Einsatz 66 des Anschlußstücks 61 aufnimmt, in seinem Inneren ein Hilfspumpen-Einsatzstück 74 enthält und an dessen anderes Ende ein in der Zeichnung der Fig. 4 nur teilweise dargestellter Düsenhalter 75 mit dem Druckkanal 76 für den unter Niederdruck stehenden Voreinspritz-Kraftstoff und Druckkanal 77 für den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff sowie dem bei 78 nur schematisch angedeuteten Federraum angesetzt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Düsenhalter 75 in ein Innengewinde des tragenden Hohlzylinders 73, wie bei 79 angedeutet, geschraubt und hält so auch, über ein zwischengelegtes, abdichtendes und Druckkanäle fortsetztendes Zwischenelement 80 das Hilfspumpen-Einsatzstück 74 im Anschlag an den Einsatz 66 des Anschlußstücks 61. Das Einsatzstück 74 ist zweiteilig ausgeführt.The connecting piece 61 adjoining the connecting piece 61 is formed from a support-tube-like hollow cylinder 73 which, as just mentioned, receives the insert 66 of the connecting piece 61 with an internal thread, contains an auxiliary pump insert 74 inside and an in at the other end 4 only partially illustrated nozzle holder 75 with the pressure channel 76 for the pre-injection fuel and the pressure channel 77, which are under low pressure, for the fuel under high pressure, and the spring chamber, which is only schematically indicated at 78, is set. In the embodiment, the nozzle holder 75 into an internal thread of the hollow supporting cylinder 73, as indicated at 79, screwed and holds as well as, via an intermediate-laid, sealing and pressure channels continues forming intermediate member 80, the auxiliary pump - insert piece 74 in abutment with the insert 66 of the connector 61st The insert 74 is made in two parts.

Die Hilfspumpeneinrichtung ist im Hilfspumpen-Einsatzstück 74 exzentrisch aus der Mitte heraus angeordnet und umfaßt im wesentlichen eine Stufenbohrung 81a, 81b, wobei die erste Bohrung 81 a einen Voreinspritzkolben 82 für die Voreinspritzung und die zweite Bohrung 81b einen Arbeits-oder Speicherkolben 83 gleitverschieblich lagert. Der Speicherkolben 83 steht dabei unter der sich in der Ausnehmung 72 des Einsatzes 66 ergebenden hohen Kraftstoffdruck von der Hochdruck-Einspritzpumpe und überträgt seine Wirkung auf den Voreinspritzkolben 82 mit entsprechender Übersetzung. Die beiden Kolben 82 und 83 der Voreinspritz-Hilfspumpe können dabei einstückig ausgebildet sein oder als getrennte Teile ineinandergreifen; sie bewegen sich gemeinsam unter der Wirkung von bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise lediglich einer einzigen Vorspannungsfeder 84, die in einem Federraum 85 angeordnet ist, der sich als Ringbohrung 85a nach unten, die Lagerbohrung 81a für den Voreinspritzkolben 82 dabei umgebend, fortsetzt. Auf diese Weise ist eine größere Anzahl von Federwindungen frei wählbar, so daß die Federcharakteristik je nach Wunsch ausgelegt werden kann.The auxiliary pump device is arranged eccentrically in the auxiliary pump insert 74 from the center and essentially comprises a stepped bore 81a, 81b, the first bore 81a slidably supporting a pre-injection piston 82 for the pre-injection and the second bore 81b a working or storage piston 83. The accumulator piston 83 is under the high fuel pressure from the high-pressure injection pump resulting in the recess 72 of the insert 66 and transmits its effect to the pre-injection piston 82 with a corresponding transmission ratio. The two pistons 82 and 83 of the pilot injection auxiliary pump can be formed in one piece or interlock as separate parts; they move together under the action of, for example, only a single pretensioning spring 84, which is arranged in a spring chamber 85, which continues downward as an annular bore 85a, thereby surrounding the bearing bore 81a for the pre-injection piston 82. In this way, a larger number of spring windings can be freely selected, so that the spring characteristic can be designed as desired.

Der Verbindungsbereich zwischen dem Voreinspritzkolben 82 und dem Speicherkolben 83, der in Fig. 4 allgemein mit 86 bezeichnet ist, kann in an sich beliebiger Weise ausgebildet sein und bildet jedenfalls einen Federteller 87, an welchem sich die Vorspannungsfeder 84 abstützt, wobei sie auf der anderen Seite im Bohrungsgrund der Ringbohrung 85a aufliegt.The connection area between the pre-injection piston 82 and The accumulator piston 83, which is generally designated by 86 in FIG. 4, can be designed in any way per se and in any case forms a spring plate 87 on which the biasing spring 84 is supported, whereby it rests on the other side in the bottom of the bore of the ring bore 85a .

Die Kraftstoffzufuhr für die Voreinspritzung und die Haupteinspritzung verläuft dabei wie folgt. Der unter dem hohen Druck der Haupteinspritzung stehende Kraftstoff gelangt vom Hochdruckanschluß 63 über den schon erwähnten Druckkanal 71 zur Ausnehmung 72 und verläuft dann durch einen geradlinigen Druckkanal 88, der exzentrisch im Hilfspumpen-Einsatzstück 74 angeordnet ist, bis er über eine öffnung 89 im Zwischenelement 80 zum Druckkanal 77 im Düsenhalter 75 und von dort weiter zur Haupteinspritzdüse gelangt, welcher Bereich mit E2 bezeichnet ist.The fuel supply for the pre-injection and the main injection is as follows. The fuel, which is under the high pressure of the main injection, passes from the high-pressure connection 63 via the already mentioned pressure channel 71 to the recess 72 and then runs through a rectilinear pressure channel 88, which is arranged eccentrically in the auxiliary pump insert 74, until it reaches an opening 89 in the intermediate element 80 to the pressure channel 77 in the nozzle holder 75 and from there to the main injection nozzle, which area is designated E2.

Der Kraftstoff für die Voreinspritzung gelangt vom Niederdruckanschluß 64 zu einem ersten Ringkanal 90 im Einsatz 66, der natürlich auch vom Ringteil 79 gebildet sein kann und von dort über "äußere" Kanäle 91 im oder am Einsatz 66 und 92 im oder am Einsatzstück 74 im Hilfspumpenbereich bis zu einem zweiten Ringkanal 93, der über einen Querkanal 94 mit einem dem Voreinspritzkolben 82 vorgelagerten Arbeitsraum 95 verbunden ist. Durch Verdrängung aus dem Arbeitsraum 95 gelangt der Voreinspritz-Kraftstoff über ein hier mit einer Kugel 96a versehenen Rückschlagventil 96 zum Kraftstoff unter Niederdruck zur Voreinspritzung führenden Druckkanal 76 im Düsenhalter 75 und von dort zum Voreinspritzbereich E1.The fuel for the pre-injection passes from the low pressure connection 64 to a first ring channel 90 in the insert 66, which can of course also be formed by the ring part 79 and from there via "outer" channels 91 in or on the insert 66 and 92 in or on the insert 74 in the auxiliary pump area up to a second ring channel 93, which is connected via a transverse channel 94 to a working space 95 upstream of the pre-injection piston 82. By displacement from the working space 95, the pre-injection fuel passes through a check valve 96, here provided with a ball 96a, to the fuel under low pressure leading to the pre-injection pressure channel 76 in the nozzle holder 75 and from there to the pre-injection area E1.

Die den unter Niederdruck stehenden Kraftstoff zur Hilfspumpen-Voreinspritzung führenden Kanäle 91; 92, 92' sind deshalb als sogenannte äußere Kanäle bezeichnet worden, weil sie bei dem in der Darstellung der Fig. 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel als äußere Längsrillen in den Einsätzen 66, 74 ausgebildet sind und die Kanalform durch die Umschließung oder Einfassung durch den Hohlzylinder 73 erreicht wird. Überhaupt verlaufen nahezu sämtliche Kanäle, Bohrungen, Speicher-, Druck- und Arbeitsräume unter Vermeidung von Schrägbohrungen, so daß sich eine kostengünstige Herstellung mit geringem Aufwand verbindet, denn ein weiterer, wesentlicher Vorteil des integrierten Doppeldüsensystems besteht darin, daß auf Lecköl-Rückführbohrungen und Aufnahmeräume völlig verzichtet wird und das Lecköl intern über das Niederdrucksystem der Voreinspritzung zurückgeführt wird. Es werden daher auch nur die beiden äußeren Leitungsanschlüsse 63 und 64 benötigt, so daß es gelingt, unter Beibehaltung der radialen Außenabmessungen die Voreinspritz-Hilfspumpe im Doppeldüsenhalter mit anzuordnen und insgesamt kompakt und mit geringem Aufwand zu bauen. Bei der Darstellung der Fig. 4 sei noch darauf hingewiesen, daß die den Kanal 92 für den Voreinspritz-Kraftstoff führende Nut um 90° versetzt dargestellt ist, was aus der Betrachtung der Schnittbilder der Fig. 4a bis 4d erkennbar ist, auf die im folgenden eingegangen wird; dabei münden die Nuten 92 und ergänzend 92' in einem dritten Zwischenringraum, der bei 97 im Übergang zwischen dem Einsatz 66 und dem Einsatzstück 74 gebildet ist.The channels 91; leading the low-pressure fuel to the auxiliary pump pilot injection. 92, 92 'are therefore 4 have been referred to as so-called outer channels because, in the preferred exemplary embodiment shown in the illustration in FIG. 4, they are designed as outer longitudinal grooves in the inserts 66, 74 and the channel shape is achieved by the encircling or bordering by the hollow cylinder 73. In general, almost all channels, bores, storage, pressure and work spaces avoid oblique bores, so that inexpensive production can be combined with little effort, because a further, essential advantage of the integrated double nozzle system is that leakage oil return bores and receiving spaces is completely dispensed with and the leakage oil is returned internally via the low pressure system of the pre-injection. Therefore, only the two outer line connections 63 and 64 are required, so that it is possible to arrange the pilot injection auxiliary pump in the double nozzle holder while maintaining the radial outer dimensions and to build it compactly and with little effort. In the representation of FIG. 4, it should also be pointed out that the groove leading the channel 92 for the pre-injection fuel is shown offset by 90 °, which can be seen from the consideration of the sectional images of FIGS. 4a to 4d, to the following is received; the grooves 92 and 92 'open into a third intermediate annular space, which is formed at 97 in the transition between the insert 66 and the insert 74.

Die vorteilhafte Kombination der Leckölführung mit dem Niederdruck-System der Voreinspritzung geht am besten aus den Schnittbildern der Fig. 4a bis 4d hervor; man erkennt in der Darstellung der Fig. 4d, daß diametral gegenüberliegend zwei ceitliche Nuten oder Pillen 92, 22' ausgehend vom dritten Ringraum 97 im Hilfspumpen-Einsatzstük 74 vorgesehen sind, die mit dem Federraum 85 für den Hilfspumpen-Stufenkolben über Querbohrungen 93a, 93b verbunden sind.The advantageous combination of the leakage oil guide with the low-pressure system of the pre-injection is best seen in the sectional diagrams of FIGS. 4a to 4d; 4d that diametrically opposite two lateral grooves or pills 92, 22 'are provided in the auxiliary pump insert 74, starting from the third annular space 97 are connected to the spring chamber 85 for the auxiliary pump stepped piston via transverse bores 93a, 93b.

Der weiter unten liegende Schnitt entsprechend der Fig. 4c läßt die Querbohrung 94 aus dem Ringraum 93 zum Arbeitsraum 95 erkennen sowie einen weiteren Axialkanal 99, der in dieser Höhe beginnen kann und über einen Querkanal 100 mit dem Ringraum 93 verbunden ist. Dieser Axialkanal 99 dient der Leckölrückführung aus dem Federraum 78 des Düsenhalters 75 und ist dort mit den gleichen Bezugszeichen angedeutet. Man erkennt, daß sich durch diesen einen zusätzlichen Längskanal 99 und einige Querbohrungen eine vollständige Leckölrückführung, eingegliedert in das Niederdrucksystem der Voreinspritzung ergibt, wobei die beiden äußeren Leitungsanschlüsse am gleichen Anschlußstück 61, axial und radial wegführend, angeordnet sein können.4c shows the cross bore 94 from the annular space 93 to the working space 95 and a further axial channel 99, which can start at this height and is connected to the annular space 93 via a transverse channel 100. This axial channel 99 serves to return oil from the spring chamber 78 of the nozzle holder 75 and is indicated there with the same reference numerals. It can be seen that an additional longitudinal channel 99 and a few transverse bores result in a complete leakage oil return, incorporated in the low-pressure system of the pre-injection, whereby the two outer line connections can be arranged on the same connector 61, axially and radially leading away.

Das Ausführungsbeispiel eines eine integrierte Voreinspritz-Hilfspumpe enthaltenden Kombinations-Einspritzventils entsprechend Fig. 4 sichert die gleichen Einstellmöglichkeiten wie weiter vorn anhand der Darstellung der Fig. 2 ausführlich erläutert, also entsprechende Pausen-und Mengeneinstellungen, wobei der vom Arbeits- oder Speicherkolben 83 zurückgelegte Hub mit A bezeichnet ist. Die Wirkungsweise im Hilfspumpenbereich ist ähnlich wie weiter vorn schon erläutert; der Hub endet, wenn das vordere Kolbenende des Voreinspritzkolbens 82 am Bohrungsgrund des Arbeitsraums 95, hier also am Zwischenelement 80 anschlägt; das Ende der Voreinspritzung ergibt sich allerdings wie weiter vorn schon erläutert durch die Wirkung der von der Querbohrung 94 gebildeten Absteuerkante. Der vom Speicherkolben 83 dann noch fortgesetzte Hub ist der freie Distanzhub, bis die Haupteinspritzung einsetzt.The exemplary embodiment of a combination injection valve containing an integrated pilot injection auxiliary pump according to FIG. 4 ensures the same setting options as explained in detail above with reference to FIG. 2, that is to say corresponding pause and quantity settings, the stroke covered by the working or accumulator piston 83 is denoted by A. The mode of operation in the auxiliary pump area is similar to that already explained above; the stroke ends when the piston front end of the pilot piston 82 at B ohrungsgrund of the working space 95, in this case strikes the intermediate member 80; however, the end of the pilot injection results, as already explained further above, by the action of the control edge formed by the transverse bore 94. The stroke which is then continued by the accumulator piston 83 is the free distance stroke until the main injection begins.

Claims (11)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur definierten Vor-und Haupteinspritzung bei Brennkraftmaschinen (Dieselbrennkraftmaschinen), mit einer von einer Hochdruck- Einspritzpumpe (13) über eine Druckleitung (17; 17') mit einer Haupteinspritzmenge versorgten Haupteinspritzdüse (20), mit einer hydraulischen Hilfspumpe (14; 14'), die einen vom Förderdruck der Hochdruck-Einspritzpumpe (13) angetriebenen Kolben (22; 22') mit von einer Ringnut (29; 29') gebildeten Absteuerkante (29c; 29c') für die Bemessung der Voreinspritzmenge enthält, und mit einer Niederdruck-Förderpumpe (10), die Kraftstoff zur Voreinspritzung einem dem Kolben der Hilfspumpe (14; 14') vorgelagerten Arbeitsraum (27; 27') zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22; 22') als ein einen Arbeits- oder Speicherkolben (22a; 22a') und einen von diesem mindestens mittelbar angetriebenen Voreinspritzkolben (23; 23') mit gegenüber dem Speicherkolben geringerem Durchmesser umfassender Differenzkolben ausgebildet und so angeordnet ist, daß sich zwischen dem Förderende (FE1) der Voreinspritzung (VE) und dem Förderbeginn (FB2) der Haupteinspritzung (HE) ein einspritzfreier, durch Anschläge vorgebbarer, eine einstellbare Speichermenge an Kraftstoff aufnehmender Distanzhub (DH) des Speicherkolbens (22a; 22a') ergibt.1. Fuel injection device for defined pre-injection and main injection in internal combustion engines (diesel internal combustion engines), with a main injection nozzle (20) supplied with a main injection quantity by a high-pressure injection pump (13) via a pressure line (17; 17 '), with a hydraulic auxiliary pump (14; 14 '), which contains a piston (22; 22') driven by the delivery pressure of the high-pressure injection pump (13) with a control edge (29c; 29c ') formed by an annular groove (29; 29') for the measurement of the pre-injection quantity, and with A low-pressure feed pump (10) which supplies fuel for pre-injection to a working space (27; 27 ') upstream of the piston of the auxiliary pump (14; 14'), characterized in that the piston (22; 22 ') acts as a or storage piston (22a; 22a ') and a pre-injection piston (23; 23') at least indirectly driven by the latter, with differential pistons comprising a smaller diameter than the storage piston and thus arranged It is that between the end of delivery (FE1) of the pilot injection (VE) and the beginning of delivery (FB2) of the main injection (HE) there is an injection-free distance stroke (DH) of the storage piston (22a; 22a ') results. 2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Druckseite des Speicherkolbens (22a; 22a') vorgeschaltetem Verzweigungspunkt (19; 19') der von der Hochdruck-Einspritzpumpe (13) kommenden Druckleitung (17; 171) die auf den Differenzkolben (22, 22') einwirkende Federvorspannung und die Übersetzungsverhältnisse am Differenzkolben so ausgelegt sind, daß bis zu dem durch mechanische Anschläge vorgegebencn Hubende (FB2) des Differenzkolbens die von der Hcchdruck-Einspritzpumpe (13) geförderten Kraftstoffmengen ausschließlich von der hydraulischen Hilfspumpe (14; 14') aufgenommen werden.2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that on the pressure side of the storage piston (22a; 22a ') upstream branch point (19; 19') of the high-pressure injection pump (13) coming pressure line (17; 17 1 ) on the Differential pistons (22, 22 ') acting on the spring preload and the gear ratios on the differential piston are designed so that up to the stroke end (FB2) of the differential piston determined by mechanical stops, the fuel quantities delivered by the high-pressure injection pump (13) exclusively from the hydraulic auxiliary pump (14 ; 14 ') are included. 3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Distanzhubes (DH) und entsprechend der Förderbeginn (FB2) der Haupteinspritzung bestimmt ist durch einen Anschlag (27a; 56) für den Voreinspritzkolben (23) bzw. den Speicherkolben (22a') in der zugehörigen Kolbenführung.3. Fuel injection device according to claim 1 or 2, characterized in that the end of the distance stroke (DH) and corresponding to the start of delivery (FB2) of the main injection is determined by a stop (27a; 56) for the pre-injection piston (23) or the storage piston ( 22a ') in the associated piston guide. 4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Voreinspritzdüse (20, 21) als Doppeleinspritzdüse kombiniert und die hydraulische Hilfspumpe (14; 141) mit Druckleitungsverzweigung (19, 19') als Block am Düsenhalter befestigt ist.4. Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main and pre-injection nozzle (20, 21) combined as a double injection nozzle and the hydraulic auxiliary pump (14; 14 1 ) with pressure line branching (19, 19 ') attached as a block on the nozzle holder is. 5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung (42) eines Hauptkörpers (41) Einsatzstücke (43, 44) mit unterschiedlichen Innenbohrungen zur Aufnahme des Differenzkolbens (22') angeordnet sind und daß am Hauptkörper (41) ein die Druckleitungsverzweigung (19') aufnehmender Ansatz (34) befestigt ist.5. Fuel injection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a bore (42) of a main body (41) inserts (43, 44) with different inner bores for receiving the differential piston (22 ') are arranged and that on the main body ( 41) an attachment (34) receiving the pressure line branch (19 ') is fastened. 6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansatz (34) eine Stellschraube (37) angeordnet ist, die durch mechanischen Anschlag am Speicherkolben (22a') die Ausgangsposition des Differenzkolbens (22') bestimmt und gleichzeitig der Druckseite des Speicherkolbens (22a') über einen zentralen Längskanal (17a') den von der Hochdruck-Einspritzpumpe geförderten Kraftstoff zuführt, unter Bildung einer Leitungsverzweigung (19') zu dem zur Haupteinspritzdüse führenden Auslaß (36) mittels eines Ringkanals (40).6. K raftstoffeinspritzeinrichtung according to claim 5, characterized in that in the neck (34), an adjusting screw (37) is arranged, which determines the starting position of the differential piston (22 ') by mechanical stop on the accumulator piston (22') and at the same time the pressure side of the accumulator piston (22a ') via a central longitudinal channel (17a') supplies the fuel delivered by the high-pressure injection pump, forming a line branch (19 ') to the outlet (36) leading to the main injection nozzle by means of an annular channel (40). 7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß endseitig in den mit dem die Leitungsverzweigung (19') aufnehmenden Ansatz (34) einen separaten Funktionsblock bildenden Hauptkörper (41) der Hilfspumpe (14') ein Abschlußstopfen (52) mit Rückschlagventil (30') und zur Voreinspritzdüse führendem Auslaßanschluß (53) eingeschraubt ist.7. Fuel injection device according to claim 5 or 6, characterized in that at the end in the with the line branching (19 ') receiving approach (34) forming a separate functional block main body (41) of the auxiliary pump (14') a stopper (52) with check valve (30 ') and the outlet connection (53) leading to the pre-injection nozzle. 8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem rückwärtigen Anschlußstück (61) und dem Doppeldüsennadelhalter (75) ein die Hilfspumpe für die Voreinspritzung und die erforderlichen Druckleitungen enthaltendes Zwischenstück (62) angeordnet ist unter Beibehaltung der radialen Außenabmessungen der benachbarten Bauteile.8. Fuel injection device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that an intermediate pump (62) containing the auxiliary pump for the pre-injection and the necessary pressure lines is arranged while maintaining the between a rear connector (61) and the double nozzle needle holder (75) radial outer dimensions of the neighboring components. 9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (62) lediglich vom Anschlußstück (61) kommende Niederdruck- und Hochdruckleitungen, -kanäle und -druckräume enthält unter Verzicht auf Leckölrückführleitungen, wobei das Lecköl in das Niederdruck-Voreinspritzleitungssystem eingeführt wird.9. Fuel injection device according to claim 8, characterized in that the intermediate piece (62) only from the connecting piece (61) coming low-pressure and high-pressure lines, channels and pressure chambers contains without leakage oil return lines, the leak oil in the Low pressure pilot injection line system is introduced. 10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (62) in einer exzentrischen, abgestuften Innenbohrung (81a,81b) Gleitlagerführungen für den Speicherkolben (83) und den Voreinspritzkolben (82) bildet, mit einem einzigen Federraum (85) für lediglich eine einzige als Rückstellfeder für Voreinspritzkolben (82) und Speicherkolben (83) dienende Vorspannungsfeder (84).10. Fuel injection device according to claim 8 or 9, characterized in that the intermediate piece (62) in an eccentric, stepped inner bore (81a, 81b) forms slide bearing guides for the storage piston (83) and the pre-injection piston (82), with a single spring chamber (85 ) for only a single bias spring (84) serving as a return spring for pilot injection pistons (82) and accumulator pistons (83). 11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Voreinspritz-Druckkanäle (92, 92'; 91) im Einsatz (66) des Anschlußstücks (61) und/oder im Einsatzstück (74) des Zwischenstücks (62) als äußere Rillen ausgebildet sind, die jeweils Ringräume (90, 97, 93) verbinden und über Querkanäle (98a, 98b; 100) mit dem Federraum (85) für die Hilfspumpenkolbenvorspannung und mindestens mittelbar mit dem Federraum (98) des Doppeldüsennadelhalters (75) zur Leck- ölrückruhrung verbunden sind.11. Fuel injection device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the or the pre-injection pressure channels (92, 92 '; 91) in the insert (66) of the connector (61) and / or in the insert (74) of the intermediate piece ( 62) are designed as outer grooves, each connecting annular spaces (90, 97, 93) and via transverse channels (98a, 98b; 100) with the spring space (85) for the auxiliary pump piston preload and at least indirectly with the spring space (98) of the double nozzle needle holder ( 75) are connected for leakage oil recirculation.
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