KRAFTSTOFF-EINSPRITZVORRICHTUNG NACH DEM FESTKORPER- ENERGIESPEICHER-PRINZIP FÜR BRENNKRAFTMÄSCHINEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des An¬ spruchs 1 angegebenen Art.

Einspritzvorrichtungen, deren elektrisch betriebene Hubkolben¬ pumpen nach dem sogenannten Festkörper-Energiespeicher-Prinzip arbeiten, weisen einen Förderkolben oder -zylinder auf, der auf einem bestimmten Weg nahezu widerstandslos beschleunigt wird, wobei in der Regel Kraftstoff bewegt wird, bevor derjenige För¬ derdruck aufgebaut wird, der zum Abspritzen des Kraftstoffes über die Einspritzdüse erforderlich ist. Auf diese Weise wird vor dem eigentlichen zum Einspritzen erforderlichen Druckaufbau kinetische Energie aufgenommen bzw. gespeichert, die dann schlagartig in einen Druckanstieg im Kraftstoff umgewandelt wird.

M Bei einem aus der DD-PS 120 514 bekannten sogenannten Pumpe- t Düse-Element, das nach dem Festkörper-Energiespeicher-Prinzip arbeitet, weist der den Förderkolben der Einspritzpumpe aufneh¬ mende Kraftstofförderraum in einem ersten Abschnitt axial par¬ allel angeordnete Nuten in der Innenwandung auf, durch die Kraftstoff zur Rückseite des Förderkolbens abfließen kann, wenn sich der Förderkolben in Bewegung setzt, ohne daß es zu einem merklichen Druckaufbau im Kraftstoff kommt.

Der sich anschließende zweite Abschnitt des Kraftstofförderrau- mes ist der eigentliche Druckraum, der keine Nuten aufweist. Tritt der beschleunigte Förderkolben in diesen Druckraum ein, wird er durch den inkompressiblen Kraftstoff schlagartig abge¬ bremst, wodurch die gespeicherte kinetische Energie in einen Druckstoß umgewandelt wird, durch den der Widerstand des Ein¬ spritzventils überwunden wird, so daß es zum Abspritzen von Kraftstoff kommt. Nachteilig hierbei ist, daß beim Eintauchen des Förderkolbens in den zweiten Abschnitt des Förderraumes aufgrund ungünstiger Spaltbedingungen, nämlich einer relativ großen Spaltbreite und einer relativ kleinen Spaltlänge, spürbar hohe Druckverluste auftreten, die insbesondere die mögliche Geschwindigkeit und Druckhöhe des Druckaufbaus reduzieren und damit den Abspritzvorgang ungünstig beeinflussen. Die Druckver¬ luste werden durch Abfließen von Kraftstoff aus dem Druckraum in den Druckvorraum (erster Abschnitt des KraftStofförderraumes) verursacht.

Nach der DD-PS 213 472 soll dieser Nachteil vermieden werden, indem im Druckraum des Förderzylinders ein Schlagkörper gelagert wird, auf den der nahezu widerstandslos beschleunigte Kolben auftrifft, so daß der Druckverlust beim Druckaufbau durch eine relativ große Spaltlänge trotz relativ großer Spaltbreite (große Fertigungstoleranzen) zwischen dem Schlagkörper und der Druck- rauminnenwandungsflache vertretbar klein gehalten werden kann. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß es durch den Schlagvorgang zu einem hohen Verschleiß der aufeinandertreffenden Körper kommt. Zudem wird der Schlagkörper durch den Schlag in Longitudinal- schwingungen versetzt, die sich auf den Kraftstoff übertragen und dort als hochfrequente Druckschwingungen den Einspritzvor¬ gang stören.

Ein besonderer Nachteil dieser bekannten Festkörper-Energiespei¬ cher-Einspritzvorrichtungen besteht darin, daß der Einspritzvor¬ gang nur sehr begrenzt steuerbar ist, sich also nur sehr be¬ schränkt an die Lastverhältnisse des Motors anpassen läßt. Das Gleiche gilt für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach der DE-

OS 23 07 435, bei der die Hubkolbenpumpe als bewegliches Pum¬ penglied einen hülsenförmigen Pumpenzylinder hat, der längsver-

* schieblich auf einem im Pumpengehäuse fest sitzenden Pumpenkol¬ ben angeordnet ist und den Pumpendruckraum begrenzt, der über _r . eine Längsbohrung im Pumpenkolben mit der Einspritzventilein¬ richtung in Verbindung steht. Eine Querbohrung im Pumpenzylinder ermöglicht das Abfließen von Kraftstoff auf die Rückseite des Zylinders beim Energiespeichern. Das Überfahren der Kolbenstirn¬ kante mit der Bohrung führt zum Druckaufbau und damit zum Ab¬ spritzen von Kraftstoff. Auch in diesem Fall treten hohe Spalt¬ verluste beim Druckaufbau auf.

Aufgabe der Erfindung ist, eine kostengünstige, einfach zu fer¬ tigende Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ohne spürbare Druckverluste beim Druckaufbau verschleißfrei, sowie lastabhängig genau steu¬ erbar Kraftstoff eingespritzt werden kann und die insbesondere für Schnellaufende Brennkraftmaschinen geeignet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher er¬ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 19 schematisch im Längsschnitt verschiedene Ausfüh¬ rungsformen der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung,

_* Fig. 20, 21 und 22 schematisch eine der erfindungsgemäßen Ein¬ spritzvorrichtung zuarbeitende Kraftstoffzuführeinrichtung für _ einen Motorstart und einen Motor-Notlauf ohne Batterie,

Fig. 23 schematisch eine bevorzugte Schaltung zur Ansteuerung der Spule der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung,

Fig. 24, 25 und 26 bevorzugte Ausführungsformen des Einspritz¬ ventils der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung im Längs¬ schnitt, und

Fig. 27 eine KraftstoffVersorgungseinrichtung ohne Rückleitung zum Tank.

Bei der Erfindung ist ein anfänglicher Teilhub des Förderele¬ ments der Einspritzpumpe vorgesehen, bei dem die Verdrängung des Kraftstoffes keinen Druckaufbau zur Folge hat, wobei der der Energiespeicherung dienende Förderelementteilhub zweckmäßiger¬ weise durch ein Speichervolumen z.B. in Form eines Leervolumens und ein Anschlagelement bestimmt wird, die, wie nachfolgend an¬ hand der Ausführungsbeispiele näher ausgeführt ist, unterschied¬ lich gestaltet sein können, beispielsweise in Form einer feder¬ belasteten Membran oder eines federbelasteten Kolbenelements, gegen die Kraftstoff- gefördert wird und die auf einem Hubweg "X" des Förderelements die Verdrängung von Kraftstoff zulassen; erst dann, wenn das federbelastete Element während der Verdrängung an einen z.B. festen Anschlag stößt, wird ein schlagartiger Druck¬ aufbau im Kraftstoff erzeugt, so daß eine Verdrängung des Kraft¬ stoffes in Richtung Einspritzdüse bewirkt wird.

Die Einspritzvorrichtung nach Fig. 1 weist eine elektromagne¬ tisch angetriebene Hubkolbenpumpe 1 auf, die über eine Förder¬ leitung 2 an eine Einspritzdüseneinrichtung 3 angeschlossen ist. Von der Förderleitung 2 zweigt eine Ansaugleitung 4 ab, die mit einem Kraftstoff-Vorratsbehälter 5 (Tank) in Verbindung steht. Zudem ist an die Förderleitung 2 etwa im Bereich des Anschlusses der Ansaugleitung 4 ein Volumenspeicherelement 6 über eine Lei¬ tung 7 angeschlossen.

Die Pumpe 1 ist als Kolbenpumpe ausgebildet und hat ein Gehäuse 8, in dem eine Magnetspule 9 lagert, einen im Bereich des Spu¬ lendurchgangs angeordneten Anker 10, der als zylindrischer Kör¬ per, beispielsweise als Vollkörper ausgebildet und in einer Gehäusebohrung 11 geführt ist, die sich im Bereich der Zentral-

längsachse der Ringspule 9 befindet, und mittels einer Druckfe¬ der 12 in eine Ausgangsstellung gedrückt wird, in welcher er am Boden 11a der Gehäusebohrung 11 anliegt. Abgestützt ist die Druckfeder 12 an der einspritzdüsenseitigen Stirnfläche des Ankers 10 und einer dieser Stirnfläche gegenüberliegenden Ring¬ stufe 13 der Gehäusebohrung 11. Die Feder 12 umfaßt mit Sr. 1 einen Förderkolben 14, der mit dem Anker 10 an der von der Fe„_r 12 beaufschlagten Ankerstirnfläche fest, z.B. einstückig, ver¬ bunden ist. Der Förderkolben 14 taucht relativ tief in einen zylindrischen Kraftstofförderraum 15 ein, der koaxial in axialer Verlängerung der Gehäusebohrung 11 im Pumpengehäuse 8 ausgebil¬ det ist und in Übertragungsverbindung mit der Druckleitung 2 steht. Aufgrund der Eintauchtiefe können Druckyerluste während des schlagartigen Druckanstiegs vermieden werden, wobei die Fertigungstoleranzen zwischen ^" ~^lben 14 und Zylinder 15 sogar relativ croß sein können, z.B. lediglich im I--iridertstel Millime- terbereiuh zu liegen brauchen, so daß der Herstellungsaufwand gering ist.

In der Ansaugleitung 4 ist ein Rückschlagventil 16 angeordnet. Im Gehäuse 17 des Ventils 16 ist als Ventilelement beispiels¬ weise eine Kugel 18 angeordnet, die in ihrer Ruhestellung durch eine Feder 19 gegen ihren Ventilsitz 20 am vorratsbehälterseiti- gen Ende des Ventilgehäuses 17 gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist die Feder 19 einerseits abgestützt an der Kugel 18 und ande¬ rerseits an der dem Ventilsitz 20 gegenüberliegenden Wandung des Gehäuses 17 im Bereich der Mündung 21 der Ansaugleitung 4.

Das Speicherelement 6 weist ein z.B. zweiteilig ausgebildetes Gehäuse 22 auf, in dessen Hohlraum als zu verdrängendes Organ eine Membran 23 gespannt ist, die von dem Hohlraum einen druck- leitungsseitigen, mit Kraftstoff gefüllten Raum abtrennt, und die im entspannten Zustand den Hohlraum in zwei Haften teilt, die durch die Membran gegeneinander abgedichtet sind. An der der Leitung 7 abgewandten Seite der Membran 23 greift in einem Leer¬ raum, dem Speichervolumen, eine diese beaufschlagende Federkraft z.B. eine Feder 24 an, die als Rückstellfeder für die Membran 23

eingerichtet ist. Die Feder 24 ist mit ihrem der Membran gegen¬ überliegenden Ende an einer Innenwandung des zylindrisch erwei¬ terten leeren Hohlraums gelagert. Der leere Hohlraum des Gehäu¬ ses 22 ist durch eine gewölbeförmige Wandung begrenzt, die eine Anschlagfläche 22a für die Membran 23 ausbildet.

Die Spule 9 der Pumpe 1 ist an eine Steuereinrichtung 26 ange¬ schlossen, die als elektronische Steuerung für die Einspritzvor¬ richtung dient.

Im stromlosen Zustand der Spule 9 befindet sich der Anker 10 der Pumpe 1 durch die Vorspannung der Feder 12 am Boden 11a. Das Kraftstoffzulaufventil 16 ist dabei geschlossen und die Spei¬ chermembran 23 wird durch die Feder 24 in ihrer von der An¬ schlagfläche 22a abgerückten Stellung im Gehäusehohlraum gehal¬ ten.

Bei Ansteuerung der Spule 9 über die Steuereinrichtung 26 wird der Anker 10 mit Kolben 14 gegen die Kraft der Feder 12 in Rich¬ tung Einspritzventil 3 bewegt. Dabei verdrängt der mit dem Anker 10 in Verbindung stehende Förderkolben 14 aus dem Förderzylinder 15 Kraftstoff in den Raum des Speicherelements 6. Die Federkräf¬ te der Federn 12, 24 sind relativ weich ausgebildet, so daß durch den Förderkolben 14 verdrängter Kraftstoff während des ersten Teilhubes des Förderkolbens 14 nahezu ohne Widerstand die Speichermembran 23 in den Leerraum drückt. Dadurch kann der Anker 10 zunächst fast Widerstandsfrei beschleunigt werden bis das Speichervolumen bzw. Leerraumvolumen des Speicherelements 6 durch Auftreffen der Membran 23 auf die Gewölbewandung 22a er¬ schöpft ist. Die Verdrängung des Kraftstoffs wird dadurch plötz¬ lich gestoppt und der Kraftstoff infolge der bereits hohen kine¬ tischen Energie des Förderkolbens 14 schlagartig verdichtet. Die kinetische Energie des Ankers 10 mit Förderkolben 14 wirkt auf die Flüssigkeit ein. Dabei entsteht ein Druckstoß, der durch die Druckleitung 2 zur Düse 3 wandert und dort zum Abspritzen von Kraftstoff führt.

Für das Förderende wird die Spule 9 stromlos geschaltet. Der Anker 10 wird durch die Feder 12 zum Boden 11a zurückbewegt. Dabei wird die in der Speichereinrichtung 6 gespeicherte Flüs¬ sigkeitsmenge über die Leitungen 7 und 2 in den Förderzylinder 15 zurückgesaugt und die Membran 23 infolge der Wirkung der Feder 24 in ihre Ausgangsstellung zurückgedrückt. Gleichzeitig öffnet das Kraftstoffzulaufventil 16, so daß Kraftstoff aus dem Tank 5 nachgesaugt wird.

Zweckmäßigerweise ist in der Druckleitung 2 zwischen dem Ein¬ spritzventil 3 und den Abzweigungen 4, 7 ein Ventil 16a angeord¬ net, das in dem einspritzventilseitigen Raum einen Standdruck aufrecht erhält, der z.B. höher ist als der Dampfdruck der Flüs¬ sigkeit bei maximal auftretender Temperatur, so daß Blasenbil¬ dung verhindert wird. Das Standdruckventil kann z.B. wie das Ventil 16 ausgebildet sein.

Als Verdrängungorgan für das Speicherelement 6 kann anstelle der Membran 23 auch ein Speicherkolben 31 verwendet werden. Der An¬ schlag, der in diesem Fall das Speichern plötzlich stoppt, kann erfindungsgemäß verstellbar ausgebildet sein, so daß die Weglän¬ ge des Beschleunigungshubes von Anker 10 und Förderkolben 14 verändert werden kann. Zu dieser Verstellung wird bevorzugt ein beispielsweise mit der Drosselklappe des Motors gekoppelter Seilzug verwendet. Alternativ kann die Verstellung zweckmäßiger¬ weise durch die Steuereinrichtung 26, beispielsweise mittels eines Stellmagneten gesteuert werden. Fig. 2 zeigt z.B. ein Ausführungsbeispiel des Speicherelements 6 mit einem durch einen Seilzug 40 verstellbaren Verdrängungkolben 31.

Das Speicherelement 6 gemäß Fig. 2 hat ein zylindrisches Gehäuse 30, das integral mit der Druckleitung 2 ausgebildet sein kann. Als zu verdrängendes Organ dient ein Speicherkolben 31, der mit einem engen Paßsitz an der Innenwandung des Zylindergehäuses 30 geführt ist, so daß keine nennenswerte Leckage auftreten kann, wobei im Zylinder 30 ein Leervolumen 33c vorgesehen ist, in das der Kolben 31 verdrängt werden kann. Vorhandene Leckageflüssig-

keit kann durch eine Abiaufbohrung 32 aus dem Leervolumenraum 33c entweichen und wird dem Kraftstoffbehälter 5 (s. Fig. 1) zugeführt. Die Ablaufbohrung 32 ist in der Zylinderwandung des Gehäuses 30 im Bereich des Gehäusedeckels 33 ausgebildet, die der Gehäusewand 33a gegenüberliegt, die integral ausgebildet ist mit einem Wandungsabschnitt der Druckleitung 2. Die Ablaufboh¬ rung 32 verläuft etwa radial zur Mittenlängsachse 33b des zylin¬ drischen Gehäuses 30.

Zwischen der Innenseite des Gehäusedeckels 33 und der dieser Wand gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbens 31 ist eine Druckfeder 34 eingespannt, die den Kolben 31 in seine Ruhestel¬ lung gegen die gegenüberliegende Gehäuseendwand 33a drückt, in welcher eine Bohrung 35 ausgebildet ist, die ^" in der Mitten¬ längsachse 33b des Gehäuses 30 liegt und in die Druckleitung 2 mündet.

Der Gehäusedeckel 33 des Gehäuses 30 ist in axialer Richtung rohrförmig verlängert, und im Durchgang des Verlängerungsrohres 36 ist kolbenartig ein Anschlagbolzen 37 gleitend geführt, der am im Raum 33c befindlichen Ende einen Ring 38 aufweist. Gegen die Unterseite des Rings 38 stößt der Kolben 31, wenn er aus seiner Ruhestellung in Richtung auf den Gehäusedeckel 33 bewegt wird. Dieses Anschlagelement 37 ist mittels einer Feder 39 vor¬ gespannt gelagert. Zu diesem Zweck stützt sich die Feder 39 einerseits an cler Innenseite des Deckels 33 und andererseits an der Ringstufe des Ringes 38 des Bolzens 37 ab. Am außerhalb des Zylinders 30 angeordneten Teil des Bolzens 37 ist ein Seilzug 40 befestigt, der beispielsweise mit der Drosselklappe des Motors verbunden ist. Über den Seilzug 40 ist der Anschlagbolzen 37 in Richtung der Mittenlängsachse 33b des Gehäuses 30 verstellbar, so daß auch der mögliche Hubweg des Kolbens 31 der Stellung des Anschlagringes 38 entsprechend variiert werden kann. Der An¬ schlagbolzen 37 kann je nach erforderlichem Beschleunigungshub des Ankers 10 der Pumpe 1 (Fig. 1) verstellt werden.

Die Funktionsweise des Speicherelements 6 gemäß Fig. 2 ent¬ spricht im wesentlichen derjenigen des Speicherelements 6 nach

* Fig. 1. Bei einem ersten Teilhub des Förderkolbens 14 und des Ankers 10 (Fig. 1) wird der Speicherkolben 31 des Speicherele- ι>* ments 6 durch verdrängten Kraftstoff aus seiner in Fig. 2 ge¬ zeigten Ruhestellung gedrückt, wobei die Rückstellfeder 34 rela¬ tiv weich ausgebildet ist, so daß der durch den am Anker 10 sitzenden Förderkolben 14 bewegte Kraftstoff fast ohne Wider¬ stand des Speicherkolbens 31 verdrängt werden kann. Dadurch wird der Anker 10 mit Förderkolben 14 auf einem Teil des Hubes nahezu widerstandsfrei, d.h. im wesentlichen nur gegen die Federkraft der Federn 12, 34 beschleunigt, bis der Speicherkolben 31 mit seiner federbeauschlagten Stirnfläche gegen den Anschlagring 38 stößt, wodurch der im Förderzylinder 15 und in der Druckleitung 2 befindliche Kraftstoff schlagartig infolge der hohen kineti¬ schen Energie des Ankers 10 und Förderkolbens 14 verdichtet und diese kinetische Energie an die Flüssigkeit übertragen wirt . Der daraus resultierende Druckstoß führt dann zum Abspritzen von Kraftstoff über die Düse 3.

Der verstellbare Anschlagbolzen 37 eignet sich auch zur aus¬ schließlichen Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge für bestimmte Motoren.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das Kraftstoffzulaufventil (Ventil 16 in Fig. 1) so auszubilden, daß es zusätzlich als Speicherelement wirkt (entsprechend Speicherelement 6 in Fig. 1 und 2), so daß Kraft¬ stoff beim ersten Teilhub des Förderkolbens fast widerstandsfrei

» aus dem Förderzylinder 15 und der Druckleitung 2 in ein Spei¬ chervolumen abgeleitet wird, wobei dieses Speieherelement auch

'<* die Wegstrecke des ersten Teilhubes des Förderkolbens 14 be¬ stimmt. Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines derart ausgebildeten Kraftstoffzulaufventils, das auch die Funktion eines Speicherelements zur Festlegung des ersten Teilhubes des Förderkolbens gewährleistet. Ein Vorteil dieser raumsparenden Variante der Erfindung besteht darin, daß anstelle von zwei

Bauteilen gemäß Fig. 1 und 2, nämlich einem Kraftstoffzulaufven- til und einem separaten Speicherelement, lediglich ein einziges Bauteil vorhanden ist.

Das Ventil 50 umfaßt ein im wesentlichen zylindrisch ausgebilde¬ tes Gehäuse 51, das im dargestellten Ausführungsbeispiel ein¬ stückig mit der Druckleitung 2 ausgebildet ist. In dem Gehäuse 51 ist eine durchgehende Bohrung 52 eingebracht, die einen druckleitungsseitigen Abschnitt 53, der über eine Öffnung 53a in die Druckleitung 2 mündet, und einen ansaugseitigen Abschnitt 53b, der an die Zulaufleitung zum Kraftstoffbehälter 5 (Fig. 1) angeschlossen ist, aufweist. Zwischen den beiden koaxialen Boh¬ rungen 53 und 53b im Gehäuse 51 ist ein radial erweiterter Ven¬ tilraum 54 ausgebildet, der ein Absperrventilelement 55 auf¬ nimmt. Das Ventilelement 55 besteht aus einer Kreisscheibe 56 großen Durchmessers und einer Kreisscheibe 57 kleinen Durchmes¬ sers, wobei beide Kreisscheiben einstückig ausgebildet sind und wobei die Kreisscheibe 57 kleineren Druchmessers auf der Seite des Bohrungsabschnitts 53 angeordnet ist. Eine Ventilkörperrück¬ stellfeder 58 drückt das Ventilelement 55 im Ruhezustand gegen die druckleitungsseitige Stirnringfläche 59 des Ventilraums 54, wobei sich die Feder 58 einerseits an der Scheibe 56 des Ventil¬ elements 55 und andererseits am Boden einer Ringstufe 60 ab¬ stützt, die zentral in der der Stirnfläche 59 des Ventilraums 54 gegenüberliegenden Stirnfläche 61 angeordnet ist. Die Scheibe 56 kann somit dichtend zur Anlage an die Stirnfläche 61 des Ventil¬ raums 54 gelangen.

Der Bohrungsabschnitt 53 der Mittenlängsbohrung 52 steht in Verbindung mit dem Ventilraum 54 über in der Gehäusewandung 51 angeordnete Rinnen bzw. Nuten 62, die in Richtung Ventilraum 54 sich trichterförmig erweiternd ausgebildet sein können (s. Fig. 3).

In der in der Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung liegt das Ven¬ tilelement 55 durch die Wirkung der Feder 58 mit der Scheibe 57 an der Stirnfläche 59 des Ventilraums 54 an. In dieser Stellung

steht der vorratstankseitige Bohrungsabschnitt 53b über den Ven¬ tilraum 54 und die Rinnen 62 sowie den Bohrungsabschnitt 53 in Strömungsverbindung mit der Druckleitung 2 und dem Förderzylin¬ der 15, wobei die symbolisch dargestellte Kraftstoffbehälter- einrichtung 5 ein Leerraumvolumen bzw. Speichervolumen, in das Kraftstoff verdrängt werden kann, zur Verfügung stellt. Wird der Förderkolben 14 infolge Erregung der Spule in Richtung der Ein¬ spritzdüse (Pfeil 3a) beschleunigt, kann der verdrängte Kraft¬ stoff fast widerstandsfrei durch den Bohrungsabschnitt 53, die Rinnen bzw. Nuten 62, den Ventilraum 54 und die Zulaufbohrung 53b in den Kraftstoffvorratsbehälter 5 strömen. Die Strömungs¬ verhältnisse des Ventils 50 sind dabei so gestaltet, daß bei Erreichen einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des Kraft¬ stoffes die Strömungskräfte an dem vom Kraftstoff umspülten Ventilelement 55 größer werden als die Vorspannkraft der Feder 58, so daß es zur Bohrung 53b gedrückt wird. Dabei verschließt das Ventilelement 55 mit der Scheibe 56 den Zulaufquerschnitt der Bohrung 53b bzw. die Ausnehmung der Ringstufe 60, was eine schlagartige Übertragung der kinetischen Energie des Ankers 10 mit Kolben 14 auf den Kraftstoff im Förderzylinder 15 und in der Druckleitung 2 zur Folge hat, so daß Kraftstoff über die Düse 3 (s. Fig. 1) abgespritzt wird. Bei dieser Version der Ventilein¬ richtung 50 ist der Energiespeicherweg des Ankers 10 mit Kolben 14 durch die Erregung der Spule steuerbar. Das Ventilelement 55 hebt durch den Druck der Feder 58 von der Mündung der Zulauflei¬ tung 53b wieder ab, wenn der Kolben 14 bzw. der Anker 10 zurück¬ fährt, so daß Kraftstoff aus dem Tank 5 nachgesaugt werden kann.

Fig. 4 zeigt eine Variante des vorstehend anhand von Fig. 3 beschriebenen Bauelements, das die Funktion sowohl der Kraft¬ stoffzuführung als auch der Steuerung der Kraftstoffabspritzung übernimmt, wobei zusätzlich der der Energiespeicherung dienende Teilhub des Förderkolbens auch über das Bauelement steuerbar ist. Zu diesem Zweck wird ein elektrisch steuerbares Ventil 70 verwendet.

Am Anfang der Druckleitung 2, in unmittelbarer Nähe zum Druck¬ bzw. Förderraum 15 der Pumpe 1 weist die Druckleitung 2 eine Öffnung 71 auf, an die die Kraftstoffzuführleitung 4 angeschlos¬ sen ist, in die das elektrisch steuerbare Ventil 70 eingesetzt ist. Das Ventil 70 weist in einem Ventilgehäuse 77 eine federbe¬ lastete Ventilplatte 72 auf, die mit einem Anker 73 fest ver¬ bunden ist. Der Anker 73 hat eine Mittelachsbohrung 74 und min¬ destens eine quer dazu angeordnete Bohrung 75 im Bereich der Ventilplatte 72. In der Ruhestellung ist das Ventil 70 geöffnet, indem der Anker 73 durch eine gegen die Platte 72 drückende Feder 76 in eine druckleitungsseitige Endlage gedrückt wird, in der der Kraf stoff des nicht dargestellten Vorratsbehälters über die Bohrungen 75 und 74 und die Druckleitungsöffnung 71 mit dem Kraftstoff der Druckräume 15, 2 in Verbindung steht.

Im Gehäuse 77 ist außerdem eine Spule 78 angeordnet, die den Anker 73 mit Abstand umgibt.

Der Einspritzvorgang läuft erfindungsgemäß wie folgt ab. Bei vollständig gefüllter Druckleitung 2 wird die Magnetspule 9 der Pumpe 1 erregt, wodurch das Anker-Förderkolbenelement 10, 14 der Pumpe 1 aus seiner Ruhelage heraus beschleunigt wird. Der vom Kolben 14 verdrängte Kraftstoff fließt durch die Drucklei ungs- öffnung 71, die Mittelbohrung 74, die Querbohrung 75 um die Ventilplatte 72 herum und in den tankseitigen Teil der Leitung 4 zum Kraftstoffbehälter ab. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird das Ventil 70 aktiviert, indem die Spule 78 erregt und der Anker 73 bewegt wird, bis die Ventilplatte 72 ihren Ventilsitz ein¬ nimmt und den Kraftstoff eg versperrt. Die Druckleitungsöffnung 71 wird schlagartig bzw. sehr schnell blockiert, so daß kein weiterer Kraftstoff über die Leitung 4 entweichen kann. Anker 10 mit Förderkolben 14 werden infolge davon schlagartig abgebremst und geben die gespeicherte kinetische Energie an den inkompres- siblen Kraftstoff ab, was einen Druckstoß zur Folge hat, durch den Kraftstoff aus der Druckleitung 2 über das Einspritzventil 3 abgespritzt wird, wobei wie bei den anderen Ausführungsformen der Erfindung der Anker 10 mit Kolben 14 entweder seinen vollen

Förderhub erreicht hat oder noch weiter bewegt wird. Das Ein¬ spritzventil 3 ist in an sich bekannter Weise hydraulisch ge¬ steuert und federbelastet ausgeführt. Die Ansteuerung des Ven¬ tils 70 erfolgt bevorzugt über eine Steuerelektronik, die ge¬ meinsam die Pumpe 1 und das Absperrventil 70 bedient.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Ventils nach Fig. 3. Das inte¬ grale Speicherelement-Zulaufventil 90 weist ein Gehäuse 91 auf, das baueinheitlich ausgebildet ist mit dem Gehäuse 8 der Pumpe 1 und der Druckleitung 2. In das Gehäuse 91 ist eine Mitten¬ längsbohrung 92 eingebracht, die einendig über eine Öffnung 93a in die Druckleitung 2 und anderendig in einen zylindrischen Ventilraum 93 mündet, wobei zudem Rinnen 94 ähnlich den Rinnen 62 gemäß Fig. 3 von der Bohrung 92 zum Ventilraum 93 führen. Das Ventilelement ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt einen im Ventilraum 93 geführten Zylinder 95, in dessen zylindrischer, durchgehender Zentralstufenbohrung ein Kolben 96 verschiebbar geführt wird. In der Außenmantelfläche des Zylinders 95 sind axialparallel verlaufende Nuten 97 ausgebildet. Der Zylinder 95 wird durch eine Feder 98 in seine Ruhestellung gedrückt, in welcher er mit seiner einen Stirnfläche auf dem tankseitigen Boden des Ventilraums 93 aufsitzt, in den eine vom Kraftstoff¬ behälter kommende Kraftstoffzuführleitung 99 mündet. In der Bohrung zur Aufnahme des Kolbens 96 sitzt tankseitig eine Feder 100, die den Kolben 96 gegen den druckleitungsseitigen Boden des Ventilraums 93 drückt, so daß die Bohrung 92 abgedeckt ist, wobei im tankseitigen Innenraum des Zylinders 95 ein Freiraum 95a für den Kolben 96 gebildet wird.

Das Ventil 90 funktioniert wie folgt. Wenn der Förderkolben 14 einen Saughub ausführt, wird Kraftstoff aus der Leitung 99 da¬ durch angesaugt, daß der Zylinder 95 von der tankseitigen Boden¬ fläche des Ventilraums 93 durch den Unterdruck gegen den Druck der Feder 98 abgehoben wird, so daß Kraftstoff über die Längs¬ nuten 97, den Ventilraum 93 und die Rinnen 94 sowie die Bohrung 92 in die Druckleitung 2 fließen kann. Bei diesem Vorgang liegt

der Kolben 96, wie in Fig. 5 gezeigt, an dem druckleitungsseiti¬ gen Boden des Ventilraums 93 an. Mit Beendigung des Saughubs wird der Zylinder 95 durch die Feder 98 in die in Fig. 5 gezeig¬ te Stellung gedrückt, in welcher der Zylinder 95 wieder am tank¬ seitigen Boden des Ventilraums 93 dichtend anliegt.

Mit Beginn des Förderhubs des Förderkolbens 14 wird der im Zy¬ linder 95 geführte Kolben 96 aufgrund der relativ weichen Aus¬ bildung der Federkraft der Feder 100 aus seiner Anlage am druck¬ leitungsseitigen Boden des Ventilraums 93 wegbewegt und in den Freiraum 95a gedrückt, wobei in den dadurch entstehenden zusätz¬ lichen Raum im Ventilraum 93 Kraftstoff aus dem Druckraum 15, 2 strömt, der bei der Förderbewegung des Förderkolbens 14 ver¬ drängt wird, wobei auf der tankseitigen Stirnseite des Kolbens 96 vom Kolben 96 Kraftstoff über die Leitung 99 in den Tank zurückgedrückt wird. Der Förderhub des Förderkolbens 14 wird dadurch beendet, daß der Kolben 96 mit seiner tankseitigen von der Feder 100 beaufschlagten Stirnfläche an der Stufe in der Mittenlängsbohrung des Kolbens 95 anschlägt. Infolge dieser abrupten Beendigung des im wesentlichen Widerstandsfreien Be¬ schleunigungshubes des Ankers 10 mit Förderkolben 14 wird die Ausbildung eines sehr steilen Druckanstiegs in der Druckleitung 2 bewirkt, wodurch Kraftstoff mit hohem Druck über die Düse 3 abgespritzt wird.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, das Speicherelement 6 baueinheitlich auszubilden mit dem Förderkol¬ ben der Hubkolbenpumpe 1. Ein dementsprechendes Ausführungsbei- spiel ist in Fig. 6 dargestellt. Als Speicherelement dient ein Speicherkolben 80, der in einem druckleitungsseitigen ersten Mittenlängsachsstufenbohrungsabschnitt 14b einer zentral durch den Kolben 14 und den Anker 10 gehenden Stufenbohrung 14a gegen einen druckleitungsseitigen Anschlag (nicht dargestellt) von einer Feder 81 gedrückt wird. Der Kolben 80 ragt dabei in der Ruhestellung mit seiner einen Stirnfläche in den Druckraum 15. Der den Speicherkolben 80 aufnehmende Bohrungsabschnitt 14b im Förderkolben 14 setzt sich nach der Stufe 14c zum Anker 10 hin

in einem weiteren Stufenbohrungsabschnitt 14d fort, auf dessen Stufe 14e sich die Druckfeder 81 abstützt, die gegen die anker- seitige Stirnfläche des Kolbens 80 drückt. Die Bohrung 14a durchsetzt nach der Stufe 14e schließlich auch den Anker 10 und mündet in den leeren Ankerraum 11, so daß Luft verdrängt werden kann.

Das Speicherelement dieser Ausführungsform funktioniert wie folgt. Auf einem ersten Teil des Hubes des Förderkolbens 14, dem Energiespeicherweg, wird der Speicherkolben 80 in die für den Kolben vorgesehene Bohrung des Förderkolbens 14 hineingedrängt, wodurch druckraumseitig ein zusätzlicher Raum für verdrängten Kraftstoff zur Verfügung steht, so daß der Anker 10 während des ersten Hubabschnitts zusammen mit dem Förderkolben 14 im wesent¬ lichen widerstandsfrei beschleunigt werden kann. Die wider¬ standslose Beschleunigung von Anker 10 und Förderkolben 14 wird beendet, wenn die ankerseitige Stirnfläche des Speicherkolbens 80 gegen die Ringschulter 14c der Stufenbohrung 14a zur Anlage kommt. Die Folge hiervon ist ein schlagartiger Druckanstieg, durch welchen Kraftstoff über die Düse 3 abgespritzt wird.

Die nachfolgend anhand der Figuren 7 und 8 beschriebene Variante der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung weist eine bauliche Einheit von elektrisch angetriebener Hubkolbenpumpe und An¬ schlagmittel auf.

Beim in Fig. 7 und 8 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist ein Hydraulikventil sowie die Pumpe und die Druckleitung 2 in einem gemeinsamen Gehäuse 121 untergebracht. Die Funktion sowie der wesentliche Aufbau der Pumpe mit elektromagnetischem Antrieb entspricht im wesentlichen den vorausgehend beschriebenen Aus¬ führungsformen der Pumpe 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Kraftstoffansaugung über ein Ventil 122 erfolgt, das in das Pumpengehäuse 121 eingepaßt ist und mit der Druckleitung 2 in Verbindung steht (Fig. 7) .

Das Ventil 122 schließt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel selbsttätig aufgrund des Bernoulli-Effekts bei einer bestimmten Durchflußgeschwindigkeit. Der während der Beschleunigungsphase durch die Druckleitung 2 fließende Kraftstoff gelangt über einen Spalt 123 in den Ventilraum 124. Zwischen dem Ventilkegel 125 und dem zugehörigen Ventilsitz ist ein schmaler Ringspalt belas¬ sen, der sich durch entsprechende Auslegung einer den Ventilke¬ gel 125 beaufschlagenden Feder 126 einstellen läßt. Kraftstoff strömt durch diesen Ringspalt und erzeugt dort nach Bernoulli einen geringeren statischen Druck als in der Umgebung. Bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit ist der statische Druck im Ringspalt soweit abgefallen, daß der Ventilkegel 125 angezogen wird und das Ventil 122 schließt, wodurch der zum Ausstoßen des Kraftstoffes über die Einspritzdüse erforderliche Druckstoß erzeugt wird. Die zur Einspritzdüse führende Druckleitung 2 ist an den Ausgang eines Rückschlagventils 127 angeschlossen, das ebenfalls mit dem Gehäuse 121 baulich vereinigt ist.

Der Ventilkegel 128 des Ventils 127 ist durch Vorspannung einer Feder 129 gegen den zugehörigen Ventilsitz gepreßt, wobei die Feder 129 so ausgelegt ist, daß das Ventil 127 geschlossen ist, wenn der in der Druckleitung 2 anliegende Druck unterhalb desje¬ nigen Wertes liegt, der zu einem Ausstoß von Kraftstoff über die Einspritzdüse führt, die mittelbar an das Ventil 127 angeschlos¬ sen ist. Durch das Rückschlagventil 127 wird zudem eine Blasen¬ bildung in der Druckleitung 2 zum Einspritzdüsenventil vermie¬ den, weil durch das Rückschlagventil ein Standdruck in der Druckleitung zwischen Einspritzdüse und Rückschlagventil gewährleistet werden kann, der höher als der Dampfdruck der Kraftstofflüssigkeit ist.

Der Anker 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit achsparalle- . len Schlitzen 130 und 131 unterschiedlicher Tiefe im Mantel versehen, die am Umfang des im wesentlichen zylinderförmigen Ankers verteilt angeordnet sind. Diese Schlitze verhindern die Ausbildung von Wirbelströmen beim Erregen des Solenoids 9 und tragen damit zur Energieeinsparung bei. Mit einer Leitung 120,

die vom Ankerraum 11 durch das Gehäuse 121 nach außen führt, kann in den Ankerraum eingedrungenes Lecköl abgesaugt werden.

Die Rückstellung des Ankers der Einspritzpumpe erfolgt in der Regel mittels der dafür vorgesehenen Rückstellfeder. Um große Spritzfrequenzen zu erreichen, ist die Rückstellzeit des Ankers klein zu halten. Dies läßt sich beispielsweise durch eine ent¬ sprechend große Federkraft der Rückstellfeder verwirklichen. Mit einer Verkleinerung der Rückstelldauer vergrößert sich jedoch die Aufprallgeschwindigkeit des Ankers am Ankeranschlag. Nach¬ teilig dabei kann der damit verbundene Verschleiß und/oder das Prellen des Ankers am Ankerarischlag sein, wodurch die Gesamt¬ arbeitsspieldauer vergrößert wird. Ein Ziel der Erfindung be¬ steht deshalb darin, die Abfallzeit des Ankers bis zur Ruhestel¬ lung klein zu halten. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch eine z.B. hydraulische Dämpfung der Ankerrückstellbewegung im letzten Teil dieser Bewegung erreicht.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einspritzpumpe, die im wesentlichen den Aufbau der Einspritzpumpe 1 nach Fig. 1 auf¬ weist. Für die hydraulische Dämpfung ist nach Art einer Kolben¬ zylinderanordnung an der Rückseite des Ankers 10 zentral ein zylindrischer Vorsprung 10a ausgebildet, der im letzten Ab¬ schnitt der Ankerrückstellbewegung in eine Sackzylinderbohrung 11b im Boden 11a passend eintritt, die an der Anschlagfläche 11a für den Anker 10 im Gehäuse 8 ausgebildet ist. Im Anker 10 sind in Längsrichtung verlaufende Nuten 10b ausgebildet, die den ankerrückseitigen Raum 11 mit dem ankervordersei igen Raum 11 verbinden. Im Raum 11 befindet sich ein Medium, z.B. Luft oder Kraftstoff, das bei der Bewegung des Ankers 10 durch die Nuten 10b fließen kann. Die Tiefe der Sackzylinderbohrung 11b ent¬ spricht etwa der Länge des Vorsprungs 10a (Abmessung Y in Fig. 12). Dadurch, daß der Vorsprung 10a in die Sackzylinderbohrung 11b eintauchen kann, wird die Ankerrückbewegung im letzten Ab¬ schnitt stark verzögert, wodurch die erwünschte hydraulische Dämpfung der Ankerrückstellbewegung durch Verdrängung des Medi¬ ums aus dem Raum 11b bewirkt wird.

Fig. 10a zeigt eine Variante der hydraulischen Dämpfung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der vom Förderkolben 14 durchsetzte Pumpraum 11 vor dem Anker 10 verbunden mit dem an der Ankerrückseite angrenzenden Raum 11, und zwar durch Bohrun¬ gen lOd, die im Bereich der Ankerrückseite in einen zentralen Überströmkanal 10c münden. Ein zentraler Stift 8a eines Sto߬ dämpfers 8b ragt mit seiner Kegelspitze 8c in Richtung Mündung des Überströmkanals 10c, durchgreift rückwärtig ein Loch 8d im Boden 11a, das in einen Dämpfungsraum 8e mündet, und endet im Dämfungsraum mit einem Ring 8f, der einen größeren Druchmesser aufweist als das Loch 8d. Eine sich am Boden des Dämpfungsraums abstützende Feder 8g drückt gegen den Ring 8f und damit den Stift 8a in seine Ruhestellung (Fig. 10a). Ein Kanal 8h verbin¬ det den Dämfungsraum 8e mit dem rückwärtigen Ankerraum 11. Die Kanäle 10c und lOd ermöglichen dem Anker 10 eine nahezu wider¬ standsfreie Bewegung während der Beschleunigungsphase.

Die Dämpfungseinrichtung 8b ist bei der Beschleunigungsbewegung des Ankers 10 unwirksam, so daß keine Beeinträchtigung der Hubphase erfolgt. Bei der Rückstellbewegung ^' trifft die Mündung des Überströmkanals auf die Kegelspitze 8c und wird verschlos¬ sen, so daß die Strömung durch die Kanäle 10c und lOd unterbro¬ chen wird. Der Anker 10 drückt den Stift 8a gegen die Federkraft und gegen das im Raum 8e befindliche Medium, das sich auch im Raum 11 befindet und über den Kanal 8h ausströmt in den Raum 11. Dabei sind die Strömungen und Federkräfte so gewählt, daß eine optimale Dämpfung gewährleistet wird.

Anstelle des Kanals 8h kann gemäß Fig. 10b eine Verdrängungs- bohrung 8i zentral im Stift 8a angeordnet sein, durch die Dämp¬ fungsmedium in den Überströmkanal 10c gedrückt werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs¬ gemäßen Einspritzvorrichtung ist vorgesehen, die in der Rück¬ stellfeder 12 des Ankers 10 gespeicherte Energie bei der Rück¬ stellbewegung des Ankers 10 nutzbringend einzusetzen. Dies kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Anker

bei der Rückstellung ein. Pumpeinrichtung bedient, die für die Kraftstoffversorgung der _Iinspritzvorrichtung zur Stabilisierung des Systems sowie zur Verhinderung einer Blasenbildung oder als eine separate Ölpumpe für die Motorschmierung verwendet werden kann. Fig. 11 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel einer an die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 angeschlossenen Ölpumpe 260.

Die in Fig. 11 gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist im übrigen entsprechend Fig. 4 ausgebildet, weist also ein Kraft- stoffzu- und -abflußsteuerelement zur Steuerung des ersten Teil¬ hubes des Förderkolbens 14 auf. Die Ölpumpe 260 ist an den rück¬ wärtigen Boden 11a des Pumpengehäuses 8 angeschlossen. Im ein¬ zelnen umfaßt die Ölpumpe 260 ein Gehäuse 261, das mit dem Ge¬ häuse 8 der Einspritzpumpe verbunden ist, und in dessen Pumpen¬ raum 261b ein Pumpenkolben 262 angeordnet ist, dessen Kolben¬ stange 262a in den Arbeitsraum 11 des Ankers 10 ragt, wobei der Kolben 262 beaufschlagt wird von einer Rückstellfeder 263, die sich am Gehäuseboden 261a im Bereich eines Auslasses 264 ab¬ stützt.

Außerdem steht der Pumpenraum 261b des Gehäuses über eine Ölzu- fuhrleitung 265 in Verbindung mit einem Ölvorratsbehälter 266. In der Ölzufuhrleitung 265 ist ein Rückschlagventil 267 einge¬ setzt, dessen Aufbau dem Ventil 16 in Fig. 1 gleicht.

Die Ölpumpe 260 funktioniert wie folgt. Wird der Anker 10 der Einspritzpumpe 1 während seines Arbeitshubes in Richtung auf die Einspritzdüse 3 bewegt, wird der Pumpenraum 11 im Gehäuse 8 hinter dem Anker 10 bezüglich seines Volumens vergrößert, wo¬ durch der Ölpumpenkolben 262 in Richtung Anker 10 bewegt wird und schließlich durch Einwirkung der Rückstellfeder 263 in seine Ruhelage überführt wird. Dabei wird aus dem Vorratsbehälter 266 über das Ventil 267 Öl in den Arbeitsraum 261b der Ölpumpe 26.0 eingesaugt. Während der Rückstellbewegung des Ankers 10 der Pumpe 1 in Richtung auf seinen Anschlag 11a wird der Ölpumpen¬ kolben 262 zumindest auf einem Teil des Rückstellweges des An¬ kers 10 in den Olpumpenraum 261b geschoben. Dabei wird durch den

Pumpendruck das Ventil 267 verschlossen und es wird Öl über den Auslaß 264 in Richtung des Pfeils 264a von der Ölpumpe abgegeben und an die mit Öl zu versorgenden Stellen des Motors gedrückt.

Die Ölpumpe 260 kann alternativ auch als Kraftstoffvordruckpumpe verwendet werden, wobei der Kraftstoff der Ventileinrichtung 70 zugeführt werden kann. Vorteilhaft ist dabei, daß die Pumpe 260 einen Standdruck im Kraftstoffversorgungssystem erzeugen kann, der einer Dampfblasenbildung z.B. bei Erwärmung des Gesamtsy¬ stems entgegenwirkt.

Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Ausbildung der zusätzli¬ chen Pumpe 260 an der Pumpe 1 eine schnelle Dämpfung des Ankers 10, so daß der Anker 10 am Anschlag 11a nicht nachprellt . ^'

Figuren 12a und 12b zeigen eine besonders effektive und einfache Dämpfungseinrichtung. Der Aufbau der Pumpeneinrichtung 1 gleicht dem in Figur 9 dargestellten. Die Sackzylinderbohrung 11b nach Figur 12a ist im Durchmesser größer als der Durchmesser des zylindrischen Vorsprungs 10a beträgt. Der Vorsprung 10a ist von einem in Richtung Sackzylinderbohrung 11b vorspringenden Dicht¬ lippenring lOe aus einem elastischen Material umgeben, der in die Sackzylinderbohrung 11b paßt. Eine Einführschräge an der Mündung der Sackzylinderbohrung 11b erleichtert den Eintritt der Lippen den Dichtlippenrings lOe in die Sackzylinderbohrung 11b. Diese Dämpfungseinrichtung erbringt eine gute Dämpfung beim Anschlag des Ankers 10 und behindert den Beschleunigungshub des Ankers nicht. Das elastische Dämpfungselement lOe mit achspar¬ allel abstehenden Dichtlippen taucht beim Rückstellhub des An¬ kers 10 in die Sackzylinderbohrung 11b formschlüssig ein und legt sich nach außen dichtend an der Innenwandung der Sackzylin¬ derbohrung 11b an.

Die Sackzylinderbohrung 11b nach Fig. 12b ist im Durchmesser ebenfalls größer als der zylindrische Vorsprung 10a. Ein Dicht¬ ring lOf aus elastischem Material sitzt formschlüssig an der Wandung der Sackzylinderbohrung 11b und weist im Bereich der

Mündung einwärts gerichtete Dichtlippen 10g auf. In das elasti¬ sche Dichtelement lOf taucht der zylindrische Vorsprung 10a kolbenartig ein, wobei die Dichtlippen 10g infolge des ausströ¬ menden Dämpfungsmediums gegen den zylindrischen Vorsprung 10a gepreßt werden, so daß eine besonders gute Dämpfung des Ankers 10 erreicht wird.

Die Figur 13 zeigt eine ebenfalls kompakte Bauform der erfin¬ dungsgemäßen elektrisch betriebenen Hubkolbenpumpe mit integriertem Anschlagventil. Dabei ist in einem zylindrischen mehrteiligen Gehäuse 200 in einem von einem Außenmantel 200a und einem zylindrischen Innenmantel 200b sowie einer tankseitigen Stirnwandung 200c und einer druckleitungsseitigen Stirnwandung 200d begrenzten Innenraum 202 eine Spule 201 angeordnet. Der vom Innenmantel 200b umgebene zylindrische Innenraum 202 des Gehäu¬ ses 200 wird durch einen sich radial nach innen erstreckenden Ring 203 in einen tankseitigen und einen druckleitungsseitigen Innenraumbereich abgeteilt. Druckleitungsseitig ist gegen die Ringkante des Rings 203 ein formschlüssig und fest in diesem Innenraum sitzender Ringwulst 204 eines Kolbens 205 gesetzt, wobei der Kolben 205 die Ringöffnung 206 des Rings 203 mit Ab¬ stand durchgreift und in den tankseitigen Bereich des Innenraums 202 ragt. Der Kolben 205 ist von einer durchgehenden Bohrung 207 durchsetzt, die im tankseitigen Endbereich des Kolbens erweitert ausgebildet ist und dort ein Ventil 208 lagert, das von einer Schraubenfeder 209 in Richtung Tankseite für die Schließstellung gegen einen Ventilsitz 209a gedrückt wird, mit hin durch die Einwirkung eines von der Tankseite wirkenden Druckes geöffnet werden kann.

Auf dem im tankseitigen Innenraumbereich des Innenraums 202 befindlichen Teil des Kolbens 205 sitzt formschlüssig und gleit¬ bar ein Pumpenzylinder 210 der Hubkolbenpumpe, der von einer sich einendig auf dem Ring 203 und anderendig an einer Ringstufe 212 des Zylinders 210 abstützenden Schraubenfeder 211 mit seiner tankseitigen Stirnringfläche 214 gegen eine Ringstufe 213 im Innenraum 202 gedrückt wird, wobei ein die Stirnfläche 214 über-

ragender Ventilstutzen 215 mit radialem Abstand ein Stück in den in diesem Bereich radial verengten Innenraum 202a ragt und wobei die druckleitungsseitige Stirnringfläche des Zylinders 210 im Abstand vom Ring 203 angeordnet ist und somit ein Bewegungsraum für den Zylinder 210 geschaffen wird. Der formschlüssig an der Innenwandung des Innenraums 202 geführt sitzende Zylinder 210 weist achsparallele, stirnseitig offene Längsnuten 216 in der Mantelfläche auf, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

Die den Pumpenzylinder 210 durchsetzende, durchgehende, den Kol¬ ben 205 aufnehmende Bohrung 217 lagert tankseitig ein dem Kolben 205 vorgeordnetes Stößelventil, dessen Stößelteller 218 im Ab¬ stand von der Stirnringfläche des Kolbens 205 in einer kurzen Bohrungserweiterung angeordnet ist und dessen Stößelstiel 219 die verengte Bohrung 217a im Ventilstutzen 215, sich gegen die Innenwandung der Bohrung 217a abstützend, durchgreift und in den verengten Innenraum 202a ragt.

Am freien Ende des Stößelstils 219 ist zweckmäßigerweise ein Teller 220 befestigt, der Löcher 221 aufweist, deren Funktion weiter unten erläutert wird, wobei der Stößelstiel 219 noch ein Stück über den Teller 220 hinausragt und gegen die tankseitige Bodenfläche 222 des Innenraums 202a stößt. Dabei ist der Stößel¬ stiel 219 so lang gewählt, daß der Stößelteller 218 von seinem Ventilsitz, der druckleitungsseitigen Öffnung 223 der verengten Bohrung 217a, abgehoben ist, so daß ein bestimmter Spalt "X" ge¬ bildet wird, dessen Sinn und Zweck weiter unten erläutert wird. Eine Schraubenfeder 224 stabilisiert diese Stellung des Stößel¬ ventils in der abgebildeten Ruhestellung der Hubkolbenpumpe, in dem sich die Feder 224 einendig auf der Stirnringfläche 214 des Zylinders 210 und anderendig gegen den Teller 220 abstützt.

Von der Bodenfläche 222 erstrecken sich achsparallele Bohrungen 225 in die Bodenwandung und münden in einen axialen Ventilraum 226, in dem ein von einer Schraubenfeder 228 in Tankrichtung gegen einen Ventilsitz 227 gedrückter Ventilteller 229 angeord¬ net ist, der peripher vom Ventilsitz 227 abdeckbare Rillen 230

aufweist, so daß das Ventil durch einen tankanschlußseitigen Druck gegen die Belastung der Feder 228 geöffnet werden kann und einen Durchgang vom Ventilraum 226 zu den Bohrungen 225 geschaf¬ fen wird.

Der Ventilraum 226 steht mit einer zum Kraftstofftank führenden Kraftstoffleitung in Verbindung (nicht dargestellt); an die druckleitungsseitige Stirnwandung 200d bzw. an einen verlänger¬ ten Stutzen der Innenwandung 200b wird eine Druckleitung ange¬ setzt (nicht dargestellt), die zum Abspritzventil führt. Die in der Figur 13 gezeichneten Pfeile deuten den Weg des Kraftstoffes an.

Die in Figur 13 abgebildete Hubkolbenpumpe funktioniert wie folgt. Durch die Erregung der Spule 201 wird der Zylinder 210 aus der abgebildeten Ruhestellung in Richtung Druckleitung nahe¬ zu widerstandslos beschleunigt, wobei aus dem Raum 202 über die Nuten 216 und aus der Bohrung 217 bzw. dem Stößeltellerraum Kraftstoff in Richtung Innenraum 202a abfließt. Die beschleunig¬ te Bewegung endet mit dem Auftreffen des Ventilsitzes 223 auf dem Ventilteller 218 abrupt, so daß die gespeicherte Energie des Zylinders 210 auf den in dem Stößelvorraum befindlichen Kraft¬ stoff übertragen wird. Das Ventil 208 wird geöffnet und der Druck auf den in der Bohrung 207 bzw. in der Druckleitung be¬ findlichen Kraftstoff fortgepflanzt, wodurch ein Abspritzen von Kraftstoff durch die Einspritzdüse erfolgt. Wenn die Erregung dann noch nicht abgeschaltet ist, wird so lange Kraftstoff abge¬ spritzt, wie der Zylinder bewegt wird. Das Stößelventil 218, 219 wird dabei vom Zylinder 210 mitgenommen und es entsteht ein Unterdruck in den Innenräumen 202, 202a sowie in den Bohrungen 225 und dem vom Ventil 229 abgegrenzten Vorraum des Ventilraums 226, so daß das Ventil 229 geöffnet wird. Der Kraftstoff fließt vom Tank kommend durch die peripheren Rillen 230 im Ventilteller 229, den Vorraum des Ventilraums 226, die Bohrungen 225 und die Löcher 221 im Teller 220 in den Innenraum 202a sowie über die Nuten 216 in den Innenraum 202. Nach dem Abschalten der Erregung wird der Zylinder von der Feder 211 in seine Ruhe- bzw. Aus-

gangsstellung zurückgedrückt, wobei vorher der Stößelstiel 219 gegen die Bodenwandung 222 stößt und das Stößelventil geöffnet wird, so daß Kraftstoff durch den Zwischenraum zwischen dem Stößelstiel und der Bohrung 217a in den Stößeltellervorraum 217 fließen kann. Dabei bleibt das Ventil 208 geschlossen. Es wirkt als Standdruckventil und hält in dem zwischen dem Einspritzventil (nicht dargestellt) und dem Ventilteller 208 befindlichen, mit Kraftstoff gefüllten Raum einen Standdruck im Kraftstoff aufrecht, der- z.B. höher ist als der Dampfdruck der Flüssigkeit bei maximal auftretender Temperatur, so daß Blasenbildung verhindert werden kann.

Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform der Einspritz¬ pumpe, die der Ausführungsform nach Fig. 13 gleicht, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist der Kolben 205 einstückig mit der Stirnwandung 200d ausgebildet und das Standdruckventil 208, 209, das in einem Rohrstutzen 208a untergebracht ist, deckt die druckleitungsseitige Mündung der durch den Kolben 205 gehenden Bohrung 207 ab.

Der als Anker wirkende gleitende Pumpenzylinder 210 ist für eine einfache Möglichkeit der Montage des Ventilstößels 218, 219 mehrteilig aufgebaut. Da die Mehrteiligkeit nicht erfindungs¬ wesentlich ist, wird der Aufbau des Zylinders 210 nicht näher beschrieben.

Der Stößelstiel 219 ist relativ kurz ausgebildet und kann über die tankseitige Stirnringfläche 214 des Zylinders 210 nur um das Ventilspiel herausragen. Die Stirnringfläche 214 stößt im Be¬ reich der Stirnwandung 200c gegen einen dort gelagerten Kunst¬ stoffblock 231, der Durchgangsbohrungen 232 aufweist, die peri- pher in Nuten 233 münden, die mit dem tankseitigen Innenraum 202 in Verbindung stehen, wobei vom tankseitigen Innenraum 202 Boh¬ rungen 234 zum erweiterten Bohrungsbereich der Bohrung 217 im Zylinder 210 führen. Die Bohrungen 232 münden in den zum Tank' führenden axialen Ventilraum 226, der in einem Rohrstutzen 226a untergebracht ist.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Stößelventil 218, 219 nicht federbelastet. Es funktioniert aufgrund von Träg¬ heitskräften, wobei der Stößelstiel etwa formschlüssig in der verengten Bohrung 217a sitzt. In die in Fig. 14 dargestellte Stellung wird das Stößelventil durch den auf den Stößelteller 218 wirkenden in den Räumen 202, 217, 207 herrschenden Druck gegen den Kunststoffblock 231 gedrückt. Wird der Zylinder 210 beschleunigt, verharrt das Stößelventil in dieser Stellung, bis es vom Ventilsitz 223 mitgenommen wird. Bei der Rückstellbewe¬ gung des Ankerzylinders 210 stößt der Stößelstiel 219 gegen den Kunststoffblock 231, so daß das Stößelventil wieder in seine dargestellte Ausgangsstellung gelangt.

Zweckmäßigerweise bildet die Bohrungserweiterung der Bohrung

217, in der der Stößelteller 218 aufgenommen ist, druckleitungs- seitig eine Ringstufe 235, die sich in der Ruhestellung des Stößelventils nur in geringem Abstand vor dem Stößelteller 218 befindet und gegen die der Stößelteller 218 stößt, wenn der Stößel trägheitsbedingt bei der Rückstellbewegung des Zylinders 210 vom Ventilsitz abhebt und/oder das Ventil vom Kunststoff¬ block 231 bei der Rückstellbewegung des Zylinders 210 zurückge¬ prellt werden sollte. In der Stirnfläche der Ringstufe 235 sind Ausnehmungen 235a eingebracht, die einen ungehinderten Durchfluß des Kraftstoffs gewährleisten. Auf diese Weise ist die Ruhestel¬ lung des Stößelventils mit einfachen Mitteln sichergestellt.

Während der Beschleunigung des Anker-Zylinders 210 fließt bei dieser Ausführungsform der Einspritzpumpe Kraftstoff aus dem druckleitungsseitigen Innenraum 202 über die Nuten 216 in den tankseitigen Innenraum 202 sowie aus den Bohrungen 207, 217 durch die Ausnehmungen 235a am 3 ößelteller 218 vorbei durch die Ventilsitzöffnung in die Bohrungen 235 ebenfalls in den tanksei¬ tigen Innenraum 202. Die Verdrängung des Kraftstoffs wird durch das Schließen des Stößelventils 218, 219 plötzlich unterbrochen, wodurch der beabsichtigte Druckstoß erwirkt wird. Bei der Rück¬ stellbewegung des Anker-Zylinders 210 öffnet das Stößelventil

218, 219 und der Kraftstoff fließt in umgekehrter Richtung.

Damit die Startbewegung des Anker-Zylinders 210 aus der Ruhe¬ stellung nicht beeinträchtigt werden kann, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Stirnringfläche 214 mit geringem Abstand "A" von der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 angeordnet ist (Fig. 15). Abstützstege 214a, die von der Stirnringfläche 214 vorste¬ hen, liegen an der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 an und sorgen für den Abstand "A", so daß kein störender Unterdruck¬ effekt beim Start des Anker-Zylinders 210 zwischen der Stirn¬ ringfläche 214 und der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 auf¬ treten kann. Ebensolche Abstützstege können zum gleichen Zweck auf der Stirnfläche des Stößelstiels 219 angeorndet sein (nicht dargestellt). Darüberhinaus ist der Abstand "A" so klein ge¬ wählt, daß beim Rückstellhub eine Dämpfung durch Ausquetschen von Kraftstoff aus dem Spalt "A" erfolgt.

Die Ausführungsform der Hubkolbenpumpe nach Fig. 14 und 15 kann mit einer einfach aufgebauten wirkungsvollen Ankerdämpfungsein¬ richtung versehen sein, die in Fig. 16 dargestellt ist. Dabei weist der Stößelstiel 219 in seinem freien Endbereich einen Flanschring 219a auf, der die Stirnringfläche 214 ein Stück seitlich übergreift und an der Stirnringfläche 214 anliegen kann. In die Oberfläche des Kunststoffblocks 231 ist eine dem Flanschring 219a entsprechende Ausnehmung 231a eingebracht, in die der Flanschring 219a etwa formschlüssig paßt, so daß eine kolbenzylinderartige hydraulische Dämpfeinrichtung gebildet wird. Bei der Rückstellbewegung des Anker-Zylinders 210 wird der Flanschring 219a mit Anhang von der Stirnringfläche 214 mitge¬ nommen. Sobald der Flanschring 219a in die Ausnehmung 231a ein¬ taucht, wird Kraftstoff daraus verdrängt und eine Abbremsung des Anker-Zylinders 210 bewirkt. Bei der Beschleunigung des Anker- Zylinders 210 bewegt sich der Anker-Zylinder fast widerstands¬ los. Der Flanschring 219a und damit das Stößelventil 218, 219 verharrt zunächst in der Ausnehmung 231a bis die Mitnahme des Stößelventils durch den Ventilsitz erfolgt.

Zweckmäßigerweise ist die Dicke des Flanschrings 219a etwas größer als die Tiefe der Ausnehmung 231a ausgeführt, so daß die

Stirnringfläche 214 in der Ruhestellung des Anker-Zylinders 210 im Abstand von der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 bleibt und Abstütztstege insoweit nicht benötigt werden.

Zweckmäßigerweise ist in der druckleitungsseitigen Stirnwand 200d eine Bohrung 236 angeordnet, die vom druckleitungsseitigen Innenraum 202 nach außen führt und auf die außenseitig ein Stut¬ zen 237 mit einer Durchgangsbohrung 238 gesetzt ist. Durch die Bohrung 236 und den Ablaufstutzen 237 kann z.B. während der Startphase der Pumpe bzw. des Motors Kraftstoff vom Anker-Zylin¬ der 210 abgepumpt werden, so daß die Pumpe und/oder die Kraft¬ stoffZuleitung von Luftblasen freigespült werden kann. Durch den Ablauf 236, 237 kann aber auch während der Einspritzaktivität der Pumpe Kraftstoff umgespült werden und dadurch Wärme abge¬ führt, sowie Blasenbildung vermieden werden.

Zweckmäßigerweise ist an der Innenwandung des druckleitungssei¬ tigen Innenraums 202 eine sich an der Stirnwandung 200b abstüt¬ zende Druckfeder 238 angeordnet, gegen die bei der Beschleuni¬ gung des Anker-Zylinders 210 eine Stirnringfläche 239 des Anker- Zylinders erst stößt, wenn ein großer Hub für eine große abzu¬ spritzende Kraftstoffmenge initiiert wird. Die Feder wird dabei komprimiert. Bei der Rückstellbewegung des Anker-Zylinders 210 gibt die Feder 238 ihre gespeicherte Federkraft an den Anker- Zylinder 210 ab, so daß sich dieser entsprechend beschleunigt in die Ruhestellung bewegt.

Bei den im folgenden anhand der Figuren 17, 18, 19 beschriebenen Hubkolbenpumpen wirkt der Zylinder 210 als kolbenartiges Anker¬ element, das im Innenzylinder 200b flüssigkeitsdicht geführt wird.

Eine der in der Fig. 13 abgebildeten Einspritzpumpe ähnelnde Einspritzpumpe 1 wird in Fig. 17 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern belegt sind.

Der teilweise in der Anker-Zylinderbohrung 217 sitzende Kolben 205a ist nicht an der druckleitungsseitigen Stirnwand 200d befe¬ stigt, sondern axial bewegbar gelagert und Teil der Abspritzven¬ tileinrichtung 3. Das Einspritzventil 3 weist eine Ventilkappe 3b auf, die in die Sirnwand 200d des Gehäuses 200 in den ein- spritzventilseitigen Innenraum 202 greifend eingeschraubt ist. Die Ventilkappe verfügt zentral über eine Einspritzdüsenbohrung 3d. Der Kolben 205a deckt in seiner Ruhestellung mit einer im Durchmesser reduzierten Stirnfläche 205b die Einspritzdüsenboh¬ rung 3a ab. Die im Durchmesser reduzierte Fläche 205b geht mit einem Kegelstumpf 205c in den zylindrischen Teil des Kolbens 205a über. Der Kolben 205a wird in der Ankerzylinderbohrung 217 von einer Druckfeder 240 gegen die Einspritzdüsenbohrung 3d gedrückt, wobei sich die Druckfeder 240 anderendig gegen eine in der Anker-Zylinderbohrung 217 angeordnete Zwischenwand 241 ab¬ stützt, die die Bohrung 217 in einen einspritzdüsenseitigen und in einen tankseitigen Bereich abteilt. Dabei führt mindestens eine Bohrung 242 von der Stirnringfläche 212 durch den Anker- Zylinder 210 in den erweiterten Zylinderbohrungsraum des tank¬ seitigen Bereichs der Bohrung 217, in dem der- Stößelteller 218 aufgenommen ist, und eine Bohrung 243 durch den Ankerzylinder 210 vom einspritzdüsenseitigen Bereich der Bohrung 217 in den tankseitigen Innenraum 202, wobei der mittlere Bereich des An¬ ker-Zylinders 210 formschlüssig und nahezu flüssigkeitsdicht an der Innenwandung des Innenraums 202 sitzt. Vorzugsweise weist der Anker-Zylinder im tankseitigen Bereich des Innenraums 202 Nuten auf, wobei die Nutenstege an der Innenwandung des Innen¬ raums 202 anliegen und dort Führungen für den Anker-Zylinder 210 bilden.

Die Einspritzpumpe nach Fig. 17 funktioniert wie folgt. Wird der Anker-Zylinder 210 aus der dargestellten Ruhestellung zunächst widerstandslos beschleunigt, fließt Kraftstoff über die Bohrung 242 in den tankseitigen Raum der Bohrung 217 und von dort in den Raum 202a, wobei das Ventil 229 geschlossen bleibt. Zudem fließt Kraftstoff durch die Bohrung 243 aus dem einspritzventilseitigen Raum der Bohrung 217 in den tankseitigen Innenraum 202 und von

dort - da der Anker-Zylinder 210 von der Stirnringfläche 213 abgehoben hat - durch den dadurch gebildeten Spalt ebenfalls in den Raum 202a. Sobald das Stößelventil 218, 219 vom Ventilsitz erfaßt wird, entsteht der gewünschte Druckstoß im einspritzven- tilseitigen Innenraum 202. Der Druckstoß wird auf die Kegelflä¬ che des Kegelstumpfes 205c übertragen und hebt den Kolben 205 gegen den Druck der Feder 240 von der Düse 3a ab, so daß Kraft¬ stoff abgespritzt wird. Gleichzeitig entsteht im Raum 202a und im ^■ tankseitigen Innenraum 202 ein Unterdruck, der auch auf den Kolben 205 wirkt, der aber sehr viel geringer ist als die Fader¬ kraft der Feder 240 beträgt, so daß der Kolben insofern unbeein¬ flußt bleibt. Der Unterdruck öffnet aber das Ventil 229, so daß Kraftstoff nachgesaugt wird. Das Ventil 229 schließt aufgrund der Federkraft der- Feder 228 wieder, wenn die Rückstellbewegung des Ankerzylinders 210 beginnt, so daß dann durch die Anker- Zylinderbewegung Kraftstoff in die Räume der Bohrung 217 und des Innenraums 202 gedrängt wird. Die Funktion des Ventils 292 ent¬ spricht der Funktion des gleichen Ventils 229 in der Ausführungsform der Einspritzpumpe 1 nach Fig. 13.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzpum¬ pe 1, bei der die Einspritzdüse 3 unmittelbar in der Stirnwand 200d im Gehäuse 200 der Einspritzpumpe 1 untergebracht ist, ergibt sich aus Fig. 18. Diese Ausführungsform ähnelt der nach Fig. 17, weshalb wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszif¬ fern gekennzeichnet sind.

Die Ventilkappe 3b bildet in diesem Fall einen Ventilsitz 3c für ein Stößelventil 244, dessen Ventilteller 245 von außen gegen den Ventilsitz 3c gezogen wird, und dessen Stößelstiel 246 die dem Ventilsitz 3c nachfolgende Kappenbohrung 3d frei oder durch Rippen 247 radial abgestützt durchgreift sowie frei durch die Ankerzylinderbohrung 217 geht und kurz vor dem erweiterten Be¬ reich der Bohrung 217 endet, in dem der Stößelteller 218 des Stößelventils 218, 219 aufgenommen ist. Am freien Ende des Stö¬ ßelstiels 246 ist ein Löcher oder randliche Ausnehmung 248 auf¬ weisender Ri g 248a befestigt, gegen den sich ...inspritzventil-

seitig eine Druckfeder 250 abstützt, die anderendig an der Stirnwand 200d des Gehäuses 200 bzw. an der Ventilkappe 3b an¬ liegt. Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform, daß der Anker¬ zylinder 210 lediglich die Durchgangsbohrung 217 und keine rand¬ lichen Nuten aufweist, sondern formschlüssig an der Innenwandung des Innenraums 202 anliegt.

Diese Einspritzpumpe, die keinen Kolben aufweist, funktioniert im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 17 wie folgt. Wenn das Stößelventil 218, 219 vom Ventilsitz des Ankerzylinders 210 mitgenommen wird, erfolgt der plötzliche Druckaufbau im Kraft¬ stoff im Raum 202, 217 und 3d, so daß das Stößelventil 244 zum Abspritzen gegen den Druck der Rückstellfeder 250 öffnet. An¬ schließend trifft der Stößelteller 218 nach einem weiteren Hub¬ weg "H" auf den Stößelstiel 246 und hält das Ventil 244 offen.

Eine der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform ähnelnde Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe 1 ist in Fig. 19 abgebildet, wobei gleiche Teile wiederum mit gleichen Bezugs¬ ziffern bezeichnet sind.

Der Stößelstiel 246 des Stößelventils 244 ist kürzer ausgeführt und reicht in der Ruhestellung bzw. Ausgangsstellung der Pumpe 1 nur bis in den einspritzventilseitigen Endbereich der Anker¬ zylinderbohrung 217. Demgemäß ist auch die Rückstellfeder 250 verkürzt ausgeführt. Zusätzlich drückt jedoch eine weitere Druckfeder 251 von der Tankseite her gegen den Ring 248a, die sich einendig gegen eine eine zentrale Bohrung 217d aufweisende Wandung 217e abstützt, die die Bohrung 217 in einen einspritz¬ ventilseitigen und einen tankseitigen Bereich unterteilt, die über die Bohrung 217d in Verbindung stehen.

Bei dieser Version der Einspritzpumpe 1 unterstützt die Feder 251 das Aufstoßen des Ventils 244 wie im Falle der Ausführungs¬ form nach Fig. 18, bei der das Aufstoßen durch den Ventilteller 218 unterstützt wird, der auf den Stößelstiel 246 stößt. Die Federn halten dann auch das Ventil 244 in der Offenstellung,

solange der Federdruck der Feder 250 bzw. 251 dies bewirkt.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung läßt sich ein Motorstart ohne Batterie sowie ein Motornotlauf ohne Batte¬ rie betreiben. Anhand der Fig. 20, 21, 22 wird diese Möglichkeit im folgenden näher beschrieben.

Die elektrisch angetriebene bzw. elektronisch gesteuerte Ein¬ spritzung benötigt zum Start und Lauf ausreichend elektrische Energie. Für den Fall, daß die elektrische Energie nicht in ausreichender Größe zur Verfügung steht, soll erfindungsgemäß die Möglichkeit geschaffen werden, Motoren mit der erfindungs¬ gemäßen Einspritzung auch ohne elektrische Energie zu starten, beispielsweise per Handkurbeltrieb. Der erforderliche Kraftstoff wird dabei, wie nachstehend näher ausgeführt, durch eine Hilfs- einrichtung zur Verfügung gestellt. Erreicht der Motor eine Drehzahl, bei der der Generator ausreichend Energie bereit¬ stellt, wird die Kraftstoffhilfseinrichtung erfindungsgemäß abgeschaltet und die Einspritzung rfolgt elektrisch bzw. elek¬ tronisch gesteuert, dem Normalfal_. entsprechend.

Es gibt Motoren, die ohne elektrische Energie gestartet werden, z.B. durch Hand- oder Kickstarteinrichtung. Dazu gehören kleine Motoren von Handarbeitsgeräten, Zweiradfahrzeugen oder Außen¬ border. Diese Starteinrichtung ist erforderlich, weil keine Batterie zum Starten und/oder Laufen vorhanden ist. Darüber hinaus sollen Motoren, beispielsweise auch bei entladener Batte¬ rie ohne elektrische Energie startfähig sein.

Erfindungsgemäß wird die Möglichkeit, Motoren ohne elektrische Energie per Hilfseinrichtung zu starten dadurch erreicht, daß die an jedem Motor vorhandene Kraftstoffzuführbedingung, z.B. das Zulaufgefälle oder der Druck der Kraftstofförderpumpe bei Startdrehzahl genutzt wird. Dabei wird der Kraftstoff dem Saug¬ rohr bzw. den Überströmern bei Zweitaktmotoren oder einer Do¬ siereinrichtung direkt zugeführt. Erreicht der Motor dann eine Drehzahl, bei der der Generator ausreichende Energie für die

Einspritzung bereit stellt, sperrt ein Ventil die direkte Kraft¬ stoffZuführung zum Motor, der Kraftstoff wird der Einspritzvor¬ richtung zugeführt und diese übernimmt dann die Kraftstoffver¬ sorgung des Motors.

Fig. 20 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur KraftstoffVer¬ sorgung eines Motors 500. Dabei ist nach einer Kraftstoffvor- druckpumpe 501, die ansaugseitig mit einem Kraftstoffvorrats- behälter 502 verbunden ist, eine Verzweigung des KraftstoffZu¬ laufs zum Motor vorgesehen. Im stromlosen Zustand ist eine an einen Generator 503 angeschlossene Einspritzvorrichtung 504, die entsprechend einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele aufge¬ baut ist, inaktiv, und ein beispielsweise elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 505 ist für den Kraftstoffzulauf zu einem Zerstäuber 506 am Motor 500 geöffnet.

Beim Start des Motors 500 wird der von der Vordruckpumpe 501 gelieferte Kraftstoffdruck über das geöffnete Steuerventil 505 dem am Motor 500 befindlichen Zerstäuber 506 zugeführt. Der Strömungswiderstand des Steuerventils 505 und/oder des Zerstäu¬ bers 506 ist dabei so bemessen, daß mit dem Druckangebot der Vordruckpumpe 501 bei Startdrehzahl der für den Start erforder¬ liche Kraftstoffbedarf gedeckt wird. Erreicht der mit dem Motor gekoppelte Generator 503 eine Drehzahl, bei der der für die Einspritzvorrichtung 504 erforderliche Energiebedarf gedeckt ist, wird eine Einspritzsteuerung 507 aktiv, die ebenfalls vom Generator 503 gespeist wird und über eine Steuerleitung an die Einspritzvorrichtung 504 angeschlossen ist. Dazu wird mittels eines Stromsignals das Steuerventil 505 geschlossen, so daß kein Kraftstoff mehr dem Motor direkt zugeführt werden kann. Gleich¬ zeitig übernimmt die Einspritzvorrichtung 504, gesteuert durch die Einspritzsteuerung 507, über die Einspritzdüse 508 die Ein¬ spritzung.

Eine an vielen Motoren vorhandene Handpumpe 509 kann gegebenen¬ falls zusätzlich beim Startvorgang für die direkte Kraftstoff¬ zuführung zum Motor über den Zerstäuber 506 benutzt werden. Die

Handpumpe 509 ist in der Verbindungsleitung 511 von der Pumpe 501 zum Steuerventil 505 angeordnet. Die Ansteuerung des Steuer¬ ventils 505 erfolgt durch die Einspritzsteuerung 507 über eine Steuerleitung 510.

Fig. 21 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 20, bei der das Steuerventil 505 in der Einspritzleitung 511 zwischen der Einspritzvorrichtung 504 und der Einspritzdüse 508 angeord¬ net ist. Die Funktion des stormlosen Startens entspricht der vorstehend anhand von Fig. 20 erläuterten Funktion.

Um das Durchströmen des Kraftstoffes ohne Pumpunterstützung der Einspritzvorrichtung 504 zu gewährleisten, ist der Strömungs¬ widerstand der Einspritzvorrichtung 504 klein gehalten. Vorteil¬ haft ist dabei, daß das Entlüften der Einspritzvorrichtung 504 und der Einspritzleitung 511 problemlos möglich ist. Soll die Einspritzvorrichtung 504 entlüftet werden, so wird das Steuer¬ ventil 505 über einen Ausschalter 512 in der Leitung von ' ^' er Einspritzsteuerung 507 zum Steuerventil 505 stromlos gemaci... soweit dies nicht durch die Einspritzsteuerung 507 bereits er¬ folgt ist. Dadurch ist das Steuerventil 505 in Richtung Zerstäu¬ ber 506 geöffnet, und die im System befindliche Luft kann bei gleichzeitigem Pumpen, beispielsweise mit der Vordruckpumpe 501 oder der Handpumpe 509, entweichen.

Anhand von Fig. 22 wird nachfolgend der erfindungsgemäß vorgese¬ hene Motornotlauf ohne Batterie näher beschrieben werden.

Die in den Fig. 20 und 21 dargestellte Anordnung kann auch für den Notbetrieb des Motors verwendet werden, bei dem beispiels¬ weise durch Ausfall des Generators kein ausreichendes Energie¬ angebot für die Einspritzsteuerung und die Einspritzvorrichtung vorhanden ist. Dabei erfolgt erfindungsgemäß durch eine Dosier¬ einrichtung, beispielsweise durch eine verstellbare, mit der Drosselklappe im Luftansaugrohr gekoppelten Drossel im Steuer¬ ventil eine Mengenvariation des Kraftstoffes, was eine Steuerung der Motorlast notdürftig erlaubt.

Fig. 22 zeigt ein hierfür geeignetes Ausführungsbeispiel des Steuerventils bzw. des Dosierventils 505 in den Fig. 20 und 21. Das Steuerventil 505 weist ein Gehäuse 520 auf, in das eine Spule 521 eingesetzt ist, die zum Antrieb eines Ankers 522 dient, der in einer Bohrung 523 des Gehäuses 520 verschiebbar gelagert ist und in seiner Ruhestellung durch eine Rückstell¬ feder 524 gegen einen im Gehäuse 520 angeordneten, einstellbaren Anschlag 525 gedrängt ist, an den außerhalb des Gehäuses ein Seilzug 526 angeschlossen ist. Im Anker 522 sind peripher Längs¬ nuten 527 ausgebildet, die eine Kommunikation von in der Bohrung 523 vorhandenem Kraftstoff zwischen der Vorderseite und Rücksei¬ te des Ankers .522 zulassen. Der kolbenförmig ausgebildete An¬ schlag 525 durchgreift die Gehäusestirnwandung 520b und ist im Gehäuse 520 mittels einer Feder 528 gegenüber der Gehäusestirn¬ wandung 520b vorgespannt.

Einheitlich ausgebildet mit der dem Anschlag 525 gegenüberlie¬ genden Stirnseite des Ankers 522 ist ein Dosierkolben 527. Diese Stirnseite ist zudem von der Rückstellfeder 524 beaufschlagt, die sich anderendig gegen die Stirnwand 520a des Gehäuses 520 abstützt. Der Dosierkolben 527 ragt mit einem konisch zulaufen¬ den Spitzende in die Förderleitung 511, von der außerdem eine Verbindungsleitung 511a zum Zerstäuber 506 abzweigt.

Der Seilzug 526, der an dem unter Federkraft gegen den Anker 522 vorgespannten Anschlag 525 angeschlossen ist, ist mit der Dros¬ selklappe 530 (s. Fig. 21, 22) verbunden. Die Drosselklappen¬ stellung wird dadurch unmittelbar auf den Anschlag 525 übertra¬ gen.

Die Funktion des Steuerventils 505 ist wie folgt. Im entregten Zustand der Spule 521 liegen Anker 522 und Dosierkolben 527 durch die Rückstellfeder 524 am Anschlag 525 an. Der Kraftstoff kann dabei von der Förderpumpe 501 kommend durch die Förderlei- tung 511 zum Zerstäuber 506 fließen. Wird das Steuerventil 505 durch die Steuereinrichtung erregt, drückt der Anker 522 den Dosierkolben 527 entgegen der Kraft der Feder 524 soweit in

Förderrichtung, bis der Zulaufquerschnitt 531 der Förderleitung 511 verschlossen ist.

Wird der Motor im Notbetrieb ohne Einspritzung betrieben, ist das Steuerventil 505 stromlos und somit der Zulaufquerschnitt 531 in der Leitung 511 zum Zerstäuber 506 freigegeben. Ent¬ sprechend der Drosselklappenstellung wird der konische Dosier¬ kolben 527 über den Anker 522 durch den Anschlag 525 mehr oder weniger weit in die Bohrung des Zulaufquerschnitts 531 gedrückt. Die Kopplung zur Drosselklappe 530 ist dabei so gewählt, daß mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe 530 der Querschnitt 531 mehr geöffnet, wird. In der LeerlaufStellung der Drosselklappe 530 verbleibt ein minimaler Spalt am Querschnitt 531, der die Leerlaufmenge des Kraftstoffs zum Zerstäuber 506 durchläßt.

Fig. 23 zeigt eine bevorzugte Schaltung zur Ansteuerung der Ankererregerspule der erfindungsgemäßen Einspritzpumpen, die eine optimale Beschleunigung des Ankers gewährleistet.

Bekannt ist, die Dosierung der abzuspritzenden Kraftstoffmenge beispielsweise zeitlich gesteuert vorzunehmen. Eine rein zeitli¬ che Steuerung hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, weil das Zeitfenster, welches sich zwischen minimal und maximal abzu¬ spritzender Kraftstoffmenge ergibt, zu klein ist, um das im Motorbetrieb erforderliche Mengenspektrum differenziert und reproduzierbar genug zu beherrschen. Über die erfindungsgemäße reine Intensitätssteuerung des Stromflusses läßt sich jedoch eine genügend differenzierbare Mengendosierung erreichen.

Im Falle des elektromagnetischen Antriebes der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen ist insbesondere die Erregung, d.h. das Produkt aus Windungszahl der Spule und Stromstärke des. Stroms, der die Spule durchsetzt, bestimmend für die elektro- magnetomechanische Energieumwandlung. Das heißt, eine aus¬ schließliche Steuerung der Stromamplitude erlaubt es, das Schaltverhalten des Antriebmagneten unabhängig von Einflüssen der Spulenerwärmung und einer schwankenden Versorgungsspannung

eindeutig definiert zu gestalten. Damit trägt eine derartige Steuerung insbesondere den bei Motoren üblicherweise stark schwankenden elektrischen Spannungsverhältnissen und den unter¬ schiedlichen Temperaturverhältnissen Rechnung.

Fig. 23 zeigt eine erfindungsgemäße Zweipunktregelungsschaltung für die Stromamplitude des eine Pumpenantriebsspule 600 steuern¬ den Stroms. Die Antriebsspule 600 ist an einen Leistungstransi¬ stor 601 angeschlossen, der über einen Meßwiderstand 602 an Masse liegt. An den Steuereingang des Transistors 601, bei¬ spielsweise an die Transistorbasis, ist ein Komparator 603 mit seinem Ausgang angelegt. Der nicht invertierende Eingang . des Komparators wird von einem Stromsollwert beaufschlagt, der bei¬ spielsweise mittels eines Mikrocomputers gewonnen wird, und der invertierende Eingang des Komparators 603 ist an der Seite des Meßwiderstands angeschlossen, die mit dem Transistor 601 ver¬ bunden ist.

Um den Energiefluß in der Antriebsspule 600 unabhängig von der Versorgungsspannung zu steuern, wird der von der Spule 600 auf¬ genommene Strom durch den Meßwiderstand 602 gemessen. Erreicht dieser Strom den von einem Mikroprozessor als Stromsollwert vorgegebenen Grenzwert, schaltet der Komparator über den Lei¬ stungstransistor 601 den Strom für die Spule 600 aus. Sobald der Stromistwert unter den Stromsollwert sinkt, schaltet der Transi¬ stor über den Komparator den Spulenstrom wieder ein. Die durch die Induktivität der Spule 600 bedingte Stromanstiegsverzögerung verhindert ein zu schnelles Überschreiten des maximal zulässigen Stroms.

Danach kann der nächste Schaltzyklus beginnen, und dieses Takten des Spulenstroms der Spule 600 findet so lange statt, wie die den Stromsollwert liefernde Referenzspannung am nicht invertie¬ renden Eingang des Komparators 603 anliegt.

Die Schaltung stellt eine getaktete Stromquelle dar, wobei das Takten erst nach Erreichen des vom Mikroprozessor bereitgestell-

ten Stromsollwerts einsetzt. Die Energie- und damit die Mengen¬ steuerung der Pumpeinrichtung 1 kann mit dieser Schaltung in Kombination von Dauer oder/und Höhe der vom Mikroprozessor be¬ reitgestellten Referenzspannung erfolgen.

Die Fig. 24, 25 und 26 zeigen besonders vorteilhafte Ausfüh¬ rungsformen der Einspritzdüse (z.B. Düse 3) für die erfindungs¬ gemäße Einspritzvorrichtung.

Diese Einspritzdüse umfaßt ein Ventilsitzrohr 701, an dessen freiem unteren Ende die Membran 70 angeordnet ist, gegebenen¬ falls einen strahlformenden Zapfeneinsatz 702 (der in einem zentralen Loch der Membran 704 sitzt), einen Düsenhalter 703, eine in Richtung Ventilsitz vorgespannte Membranplatte 704, einen Sprengring 705, eine Druckleitung 706, die ventilsitzsei- tig in einen zur Membran 704 hin offenen, von der Membran abge¬ deckten Ringkanal 708 mündet, eine Druckschraube 707, eine Dich¬ tung 709 für den Düsenhalter 703 und eine Aufnahme 710 für den Düsenhalter 703.

Mit der in den Fig. 24, 25 und 26 gezeigten Membran-Flachsitzdü¬ se mit Düsenzapfen 702 (Fig. 25) und ohne Düsenzapfen 702 (Fig. 26) wird eine gute BrennstoffZerstäubung auf der Oberfläche eines gewölbten Kegelmantels erreicht. Die Form und Abmessungen dieses Mantels sind u.a. von den Abmessungen und der Gestaltung der Austrittsöffnung in der Membran (Fig. 25) abhängig und kön¬ nen gegebenenfalls mit Hilfe eines Richtzapfens oder Drossel¬ zapfens mit den bekannten Funktionsvorteilen den Erfordernissen des Motorbetriebes zusätzlich angepaßt werden.

Das Ventil arbeitet fast ohne bewegte Massen und ist durch eine speziell ausgebildete Metallmembran gekennzeichnet, die mit einem feststehenden flachen Ventilsitz zusammenarbeitet. Die Membran - zugleich wegen der Vorspannung Ventilfeder - kann durch geeignete, definierte und bleibende Deformation gegen die Richtung des Öffnens (z.B. durch Wölbung) vorgespannt werden. Damit kann die Brennstoffzerstäubung bei niedrigen Drücken vor

der Düsenöffnung, die durch das zentrale Loch in der Membran 704 gebildet wird, z.B. bei niedrigen Drehzahlen und kleinen Ein¬ spritzungen (in niedrigem Teillastbetrieb), verbessert werden. Die Bearbeitung des Düsenloches (Rundung der Kanten etc. ) ist von beiden Richtungen leicht möglich.

Um den guten Schließeffekt am Ventil der nach außen öffnenden Einspritzdüse zu verstärken, kann die Sitzringbreite des Flach¬ sitzes (Fig. 25) mit der Vorspannung der Membranplatte abge¬ stimmt werden. Hierzu trägt die richtige Wahl der Abmessungen des unteren Ringeinstiches im Ventilsitz bei, wodurch sich bei gegebenem Standdruck des Brennstoffes vor Ventilsitz die auf die Membran wirkende Kraft ergibt. Andererseits wird die Membran durch den im Ringeinstich lagernden bzw. den hier durchströmen¬ den Brennstoff wirksam gekühlt.

Die Düse bedarf keiner Schmierung und ist deshalb für Benzin, Alkohol und dessen Mischungen besonders geeignet. Aufgrund der Funktionsweise - es- ist kein dem Ventilsitz nachgeschaltetes Volumen vorhanden - sind in dieser Düse vergleichsweise niedri¬ gere Kohlenwasserstoff-Emissionen des Motors zu erwarten als mit nach innen öffnenden Düsen.

Die Düse besteht aus wenigen Teilen, ihre Herstellung in Massen¬ produktion, Wartung, Überprüfung und Teileaustausch ist deshalb sehr einfach und preiswert.

Kraftstoffversorgungseinrichtungen für Kraftstoffeinspritzanla¬ gen werden zu deren Kühlung und zur Abfuhr von Dampfblasen wäh¬ rend des Betriebs mit Kraftstoff durchspült. Das heißt, die Kraftstoff-Förderpumpe stellt eine größere Menge Kraftstoff bereit, als vom Motor benötigt wird. Diese Mehrmenge wird über eine Leitung zum Tank zurückgeführt und dient zur Wärmeabfuhr und zur Abfuhr von Kraftstoff-Dampfblasen. Dampfblasen entstehen im Motorbetrieb durch Wärmeeinwirkung und können die Funktion der Einspritzanlage stören oder gar verhindern. Auch ein erneu¬ tes Starten des noch betriebs armen Motors kann durch Dampfbla-

sen erschwert oder gar verhindert werden.

Bei bestimmten Motoranwendungen, z.B. als Außenbordmotor an Booten, ist jedoch eine Rückleitung zum Tank aus Sicherheits¬ gründen vom Gesetzgeber nicht zugelassen.

Eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einer erfindungsgemä¬ ßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung deshalb ohne Rückleitung zum Tank ausgebildet, wobei dennoch Wärme und Dampfblasen abgeführt wer¬ den können.

Die Erfindung löst dieses Problem durch Verwendung einer zweiten Kraftstoffpumpe, einer Gasabscheidekammer mit Schwimmventil und eines Kühlers. Diese Anordnung kann direkt am Motor angebracht werden und vermeidet damit rter Druck stehende Kraftstofflei¬ tungen außerhalb des Motorrε __es oder der Motorkapsel. Damit ist den gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen genüge getan.

Anhand der Fig. 27 wird diese KraftstoffVersorgungseinrichtung im folgenden beispielhaft näher erläutert.

Eine Pumpe 801 saugt den Kraftstoff 802 aus dem Tank 803 und führt ihn durch eine Kraftstoffleitung 804 einer Gasabscheide¬ kammer 805 zu. Die Gasabscheidekammer 805 weist einen Schwimmer 806 auf, der ein Entlüftungsventil 807 bedient, das auf eine im Deckenbereich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 805a angeordnete Gasabführleitung 808 einwirkt.

Vom Boden der Gasabscheidekammer 805 ist eine Kraftstoffleitung 809 abgezweigt, die mit einer Pumpe 810 in Verbindung steht und zu einem erfindungsgemäßen Einspritzventil 811 führt, das über eine Kraftstoffleitung 812 mit dem Gasabscheidebehälter 805 verbunden ist, die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 805a in den Gasabscheidebehälter 805 mündet. In der Kraftstoffleitung 812 sitzt in der Folge vom Einspritzventil 811 ausgehend ein Druck¬ regler 813 und ein Kühler 814.

Die neue Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine erfindungs¬ gemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung funktioniert wie folgt: Die Pumpe 801 saugt den Kraftstoff 802 aus den Tank 803 und führt ihn der Gasabscheidekammer 805 zu, bis das Entlüftungs¬ ventil 807 vom Schwimmer 806 geschlossen wird. Die Pumpe 810 entnimmt am Boden der Gasabscheidekammer 805 den Kraftstoff und baut vor dem Druckregler 813 den für das jeweilige Einspritzsy¬ stem erforderlichen Druck auf. In ihrer Fördercharakteristik ist die Pumpe 810 so ausgelegt, daß sie die zur Kühlung und Durch¬ spülung des Einspritzventils 811 erforderliche Menge an Kraft¬ stoff aufbringt und über den Kühler 814 der Gasabscheidekammer 805 zuführt. Werden nun Dampfblasen 805b in die Gasabscheidekam¬ mer 805 abgeführt, so wird das Kraftstoffniveau 805a sinken, der Schwimmer 806 öffnet das Entlüftungsventil 807 so lange, bis die Pumpe 801 zum ursprünglichen Niveau 805a nachgefördert hat. Das Entlüftungsventil 807 steht in Verbindung mit dem Luftansaugrohr 808 des Motors, so daß die aus dem Luftansaugrohr abgezogenen Kraftstoffdämpfe nicht unverbrannt in die Umwelt gelangen kön¬ nen.