Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz- einrichtung für Einspritzbrennkraftmaschinen mit einem Haupteinspritzkolben und einem koaxial zu diesem angeordneten und von diesem zu axialer Hubbewegung angetriebenen, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Voreinspritzkolben, wobei der Haupteinspritzkolben verdrehbar und mit einer Schräg- kantensteuerung ausgestattet ist, und der Voreinspritzkolben durch die Kraft von einer oder mehreren Federn mit dem Haupteinspritzkolben in Kontakt gehalten wird und wobei für Haupteinspritzung und Voreinspritzung gesonderte Einspritz¬ düsen vorgesehen sind. Bekannte Kraftstoffeinspritzeinrich- tungen dieser Art, bei welchen aber der Voreinspritzkolben mit dem Haupteinspritzkolben axial unverschiebbar verbunden ist, sind beispielsweise aus der DE-PS 577 288, AT-PS 227 479, DE-PS 11 87 857 und DE-PS 10 28 387 bekannt¬ geworden. Gemäß einem nicht veröffentlichten Vorschlag wurde bereits angeregt, den Voreinspritzkolben gesondert auszu¬ bilden und gegen den Haupteinspritzkolben abzustützen, wobei der Voreinspritzkolben durch den Haupteinspritzkolben zum Druckhub angetrieben und durch eine entgegen dem Druckhub des Voreinspritzkolbens wirkende Feder am Haupteinspritzkolben in Anlage gehalten werden soll. Auf die dem Haupteinspritzkolben zugewendete Stirnfläche des Voreinspritzkolbens wirkt nun der Druck im Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens, und entgegen dieser Kraft , soll der Voreinspritzkolben durch die Feder an den Haupteinspritzkolben angedrückt werden. Die Kraft der Feder muß daher die durch diesen Druck auf den Voreinspritz-

kolben ausgeübte Kraft überwinden, so daß die Feder übermäßig stark ausgebildet werden müßte. Bei modernen Einspritzpumpen ist der Einspritzdruck im Arbeitsraum des Haupteinspritz¬ kolbens sehr groß und beträgt bis zu 1200 bar oder sogar mehr. Eine Feder, welche diese Kraft überwinden kann, würde aber Dimensionen aufweisen, welche eine Unterbringung der Feder in der Pumpe unmöglich machen. Dieser Vorschlag ist daher insbesondere bei hohen Einspritzdrücken nicht reali¬ sierbar. Abgesehen davon steht bei den bekannten Ausbildungen nur die Ringfläche zwischen dem äußeren Umfang des Haupt¬ einspritzkolbens und dem Umfang des Voreinspritzkolbens für die Haupteinspritzung zur Verfügung. Um eine ausreichende Haupteinspritzmenge zu erreichen, muß daher der Hauptein¬ spritzkolben mit verhältnismäßig großem Durchmesser ausge- bildet werden, wodurch wieder die Baumaße der Einspritzpumpe vergrößert werden.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Einspritzpumpe, bei welcher ein vom Haupteinspritzkolben getrennter Voreinspritz¬ kolben durch Federkraft in Anlage am Haupteinspritzkolben gehalten wird, zu verbessern und die Baumaße zu verringern.

Zur Erreichung dieses Zieles besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß der Voreinspritzkolben nach Beendi¬ gung der Voreinspritzung und der Spritzpause einen Teil der Haupteinspritzmenge fördert. Da nun der Voreinspritzkolben während der Haupteinspritzung, d.h. während des Zeitraumes, in welchem der hohe Einspritzdruck im Arbeitsraum des Haupt¬ einspritzkolbens wirkt, auch Brennstoff unter dem während der Haupteinspritzung im Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens auftretenden Druck fördert, steht der Arbeitsraum des Vorein- spritzkolbens auch während dieser Zeitspanne unter einem Druck entsprechend dem Haupteinspritzdruck, und der Vorein¬ spritzkolben ist in Richtung der auf ihn wirkenden Federkraft durch den Haupteinspritzdruck belastet. Es muß somit die Feder nicht .den im Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens auftretenden Druck überwinden, und es genügt daher eine sehr schwache Ausbildung dieser Feder, so daß diese Feder leicht

untergebracht werden kann. Dadurch, daß nun der Voreinspritz¬ kolben während der Haupteinspritzung einen Teil der Haupt¬ einspritzmenge liefert, kann der Durchmesser des Haupt¬ einspritzkolbens geringer ausgebildet werden, so daß die Baumaße der Einspritzpumpe verringert werden.

Der Vorteil eines vom Haupteinspritzkolben getrennten Voreinspritzkolbens, welcher durch Federkraft in Anlage an den Haupteinspritzkolben gehalten wird, besteht darin, daß bei einem Verreiben oder Klemmen des Voreinspritzkolbens dieser Voreinspritzkolben entgegen der Wirkung der Federkraft noch durch den Haupteinspritzkolben in seine höchste Stellung gebracht werden kann, in welcher er dann steckenbleibt und die Hubbewegung des Haupteinspritzkolbens nicht behindert. Es kann somit die Einspritzpumpe bis zur nächsten Reparatur nur mit Haupteinspritzung im Notlauf betrieben werden, wobei lediglich die Voreinspritzung entfällt. Die Ausnützung dieses Vorteiles wird durch die Erfindung ermöglicht.

Gemäß der Erfindung kann die Ausnützung der Förde snge des Voreinspritzkolbens für die Haupteinspritzmenge in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß der Arbeitsraum des Voreinspritzkolbens nach Beendigung der Voreinspritzung mit dem Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens bzw. mit einer von diesem Arbeitsraum zur Haupteinspritzdüse führenden Förder¬ bohrung verbindbar ist. Während der Haupteinspritzung wird somit die vom Voreinspritzkolben geförderte Kraftstoffmenge zu der vom Haupteinspritzkolben geförderten Kraftstoffmenge addiert und die Drücke zu beiden Enden des Voreinspritz¬ kolbens sind gleich. Bei Beendigung der Voreinspritzung kann der Arbeitsraum des Voreinspritzkolbens durch Verbindung mit dem Saugraum entlastet werden, so daß ein sehr schneller Druckabfall in der zur Voreinspritzdüse führenden Förder¬ leitung erfolgt. Es kann aber auch der Arbeitsraum des Voreinspritzkolbens mit dem Arbeitsraum des Haupteinspritz¬ kolbens verbunden werden, da dieser zu diesem Zeitpunkt noch entlastet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Verbindung des Arbeitsraumes des Voreinspritzkolbens mit dem Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens vom Vorein¬ spritzkolben gesteuert. Dies kann gemäß der Erfindung dadurch erfolgen, daß der Voreinspritzkolben eine zu seinem Arbeits¬ raum offene Zentralbohrung aufweist, welche über eine Quer¬ bohrung in einen durch eine Steuerkante und eine Schulter begrenzten Ringraum mündet, der über eine Bohrung mit der zur Haupteinspritzdüse führenden Fδrderbohrung verbindbar ist. Gemäß der Erfindung kann der Voreinspritzkolben mit geraden Steuerkanten für die Steuerung des Beginnes und des Endes der Voreinspritzung ausgestattet und gegenüber dem Haupteinspritzkolben frei verdrehbar sein, da die Dreh¬ stellung des Voreinspritzkolbens gleichgültig ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann aber der Voreinspritzkolben mit Steuerkanten für die Steuerung des Beginnes und des Endes der Voreinspritzung ausgestattet sein, von welchen wenigstens eine schräg ver¬ läuft, und wobei der Voreinspritzkolben durch eine gesonderte Regelstange verdrehbar ist. In diesem Falle ist auch der Voreinspritzkolben gegenüber dem Haupteinspritzkolben frei verdrehbar und kann unabhängig vom Haupteinspritzkolben in seiner Drehlage eingestellt werden.

Es kann aber auch die Anordnung so getroffen sein, daß der Voreinspritzkolben mit Steuerkanten für die Steuerung des Beginnes und des Endes der Voreinspritzung ausgestattet ist, von welchen wenigstens eine schräg verläuft, und daß der Voreinspritzkolben durch eine drehmomentbegrenzende Kupplung mit dem Haupteinspritzkolben auf Drehung gekuppelt ist. In diesem Fall wird eine gesonderte Regelstange für den Vorein¬ spritzkolben erspart. Da der Voreinspritzkolben durch eine drehmomentbegrenzende Kupplung mit dem Haupteinspritzkolben auf Verdrehung gekoppelt ist, kann auch in diesem Fall bei einem Festfressen oder Klemmen des Voreinspritzkolbens der Notlaufbetrieb mit dem Haupteinspritzkolben allein durch¬ geführt werden, da ein Festfressen oder Klemmen des Vorein-

spritzkolbens die Drehbewegung des Häupteinspritzkolbens nicht blockiert. Eine solche Kupplung des Voreinspritzkolbens mit dem Haupteinspritzkolben kann gemäß der Erfindung durch einen am Haupteinspritzkolben axial verschiebbar und unver- drehbar geführten Mitnehmer erfolgen, gegen welchen die den Voreinspritzkolben in Anlage am Haupteinspritzkolben haltende Feder abgestützt ist. Auf diese Weise bleibt der Haupt¬ einspritzkolben im Falle des Festfressens des Voreinspritz¬ kolbens axial frei beweglich und wird auch durch Festfressen des Einspritzkolbens in seiner Drehbewegung nicht blockiert. Die Konstruktion kann hiebei gemäß der Erfindung in einfacher Weise so ausgebildet sein, daß der Mitnehmer in axialen Nuten am Umfang des Haupteinspritzkolbens geführt ist. Um eine Relativverdrehung der Kupplung zu erleichtern, kann erfin- dungsgemäß die den Voreinspritzkolben am Haupteinspritzkolben in Anlage haltende Feder über ein Axiallager am Mitnehmer abgestützt sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausfüh- rungεbeispielen schematisch erläutert. Fig.l bis 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel; hiebei zeigt Fig.l die untere Totpunktlage der Kolben und Fig.2 bis 6 zeigen die Kolben in verschiedenen Arbeitsphasen bzw. Stellungen. Fig.7 und 8 zeigen ein zweites Ausführungs¬ beispiel, wobei Fig.7 die Kolben in der unteren Totpunktlage und Fig.8 die Kolben bei festgefressener Stellung des Vorein¬ spritzkolbens darstellt. Fig.9, 10 und 11 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, wobei Fig.9 die Kolben in der unteren Totpunktlage darstellt, Fig.10 den Voreinspritzkolben in festgefressener Lage zeigt und Fig.11 ein Detail darstellt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.l bis 6 weist der Voreinspritzkolben 1 gerade, einen ersten Bund 44 begrenzende Steuerkanten 2 und 3 auf und ruht daher frei drehbar auf dem Haupteinspritzkolben 4 unter der Wirkung von Federn 5 auf. Durch den Haupteinspritzkolben 4, welcher durch einen nicht dargestellten Nocken betätigt wird, wird der Voreinspritz¬ kolben 1 entgegen der Kraft der Federn 5 angehoben, wobei die

Federn 5 den Voreinspritzkolben 1 in Anlage am Hauptein¬ spritzkolben 4 halten. Der Haupteinspritzkolben 4 weist schräge Steuerkanten 6 auf und ist durch eine Regelstange 7 in üblicher Weise verdrehbar. Der Arbeitsraum 8 des Haupt- einspritzkolbens 4 steht über eine Förderbohrung 9 mit der Haupteinspritzdüse 10 in Verbindung. Dieser Arbeitsraum 8 ist über zwei Saug- und OberStrömbohrungen 11 mit dem Saug- und Überströmraum 12 verbunden. Der Arbeitsraum 13 des Vorein¬ spritzkolbens 1 ist über Förderbohrungen 14 und 15 mit einer gesonderten Voreinspritzdüse 16 verbunden.

In Fig.2 ist der Förderbeginn des Voreinspritzkolbens 1 dargestellt. Von der unteren Totpunktlage (Fig.l) ausgehend, schließt die Steuerkante 2 eine Überstrδmbohrung 17 zwischen dem Arbeitsraum 13 und dem Saug- und Uberströmraum 12 ab (wie in Fig.2 dargestellt) . Dies ist der Fδrderbeginn des Vor¬ einspritzkolbens 1. Diese Voreinspritzung wird (wie Fig.3 zeigt) dadurch beendet, daß die Steuerkante 23 des Vorein¬ spritzkolbens 1 die Verbindungsbohrung 18 freigibt.

In Fig.4 ist der Förderbeginn des Haupteinspritzkolbens 4 dargestellt. Die Oberkante 19 des Haupteinspritzkolbens 4 schließt hiebei die Saug- und Überströmbohrungen 11 ab. Beim Förderende des Haupteinspritzkolbens 4 (Fig.5) steuert die schräge Steuerkante 6 des Haupteinspritzkolbens 4 die Saug- und Überströmbohrungen 11 auf. Bei der Kolbenstellung nach Fig.4 hat die Steuerkante 3 die Mündung der Fδrderbohrung 14 freigegeben und die Förder¬ bohrung 14 ist über den zwischen der Steuerkante 3 und einem zweiten, von Steuerkanten 22 und 23 begrenzten Bund 38 eingeschlossenen Ringraum 39 mit der Uberströmbohrung 17 verbunden, welche in den Saug- und Überströmraum 12 mündet. Die Voreinspritzung ist somit verläßlich beendet. Gleich¬ zeitig wird der Arbeitsraum 13 des Voreinspritzkolbens 1 über eine zentrale Bohrung 40 und eine Querbohrung 41 mit einem Ringraum 42 verbunden, der durch den Bund 38 und eine Schul- ter 43 begrenzt ist. über eine Verbindungsbohrung 18 steht nun dieser Ringraum 42 mit der Förderbohrung 9 in Verbindung.

Dies hat den Effekt, daß der durch den Voreinspritzkolben 1 aus dem Arbeitsraum 13 verdrängte Brennstoff in die zur Haupteinspritzdüse 10 führende Förderbohrung 9 gelangt und daß diese Brennstoffmenge auch zur Haupteinspritzdüse 10 gefördert wird, so daß die vom Voreinspritzkolben 1 in zweiter Phase verdrängte Kraftstoffmenge zu der vom Haupt¬ einspritzkolben.4 geförderten Kraftstoffmenge addiert wird. Dies hat aber auch den Effekt, daß der im Arbeitsraum 13 des Voreinspritzkolbens 1 aufgebaute Druck im Sinne einer An- pressung des Voreinspritzkolbens 1 an den Haupteinspritzkol¬ ben 4 wirkt und daß daher die Federn 5 nun schwächer dimen¬ sioniert werden müssen.

In Fig.6 ist die Stellung la des Voreinspritzkolbens 1 bei einem Klemmen oder Festfressen desselben dargestellt. In diesem Fall wird durch die Kraft des Nockens der Vorein¬ spritzkolben 1 unter Vermittlung des Haupteinspritzkolbens 4 noch in die höchste Stellung la geschoben, in welcher er dann steckenbleibt. Hiebei muß der Nocken die auf den Vorein¬ spritzkolben 1 wirkende Klemmkraft überwinden. In dieser Stellung la, in welcher die Federn 5 völlig zusammengedrückt sind, behindert der steckengebliebene Voreinspritzkolben 1 die Hubbewegung des Haupteinspritzkolbens 4 nicht und in dieser Stellung können die Einspritzeinrichtung und der Motor im Notlauf weiterbetrieben werden, wobei eben nur bis zur nächsten Reparatur die Voreinspritzung ausfällt.

Fig.7 und 8 zeigen eine andere Ausführungsform. Der Voreinspritzkolben 20 ist am Haupteinspritzkolben 4 frei verdrehbar abgestützt und wird an diesem wieder durch Federn 5 in Anlage gehalten. Der Voreinspritzkolben 20 ist über eine Regelstange 21 unabhängig vom Haupteinspritzkolben 4 verdreh¬ bar und regelt nun mit schrägen Steuerkanten 22' und 23' am Bund 38' den Förderbeginn und das Förderende, wobei hier nur eine Verbindungsbohrung 18 vorgesehen ist, welche als Saug- und Überströmbohrung wirkt. Im übrigen ist die Funktion die gleiche, wie im Zusammenhang mit den Fig.2 bis 5 dargestellt und beschrieben ist. In Fig.7 sind die Kolben ebenso wie in

der Fig.l in der unteren Totpunktlage dargestellt. In Fig.8 ist wieder der Notlaufbetrieb, ebenso wie in Fig.6 darge¬ stellt. Der Voreinspritzkolben 20 wurde beim Klemmen durch den Nocken und den Haupteinspritzkolben 4 in die oberste Stellung 20a verschoben und bleibt infolge des Klemmens bzw. Festfressens beim weiteren Betrieb in dieser höchsten Stellung, so daß die Funktion des Haupteinspritzkolbens 4 nicht gestört wird.

Fig.9, 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In Fig.9 ist wieder die untere Totpunktlage der Kolben dargestellt. Der Voreinspritzkolben 24 weist wieder einen durch Steuerkanten 25 und 26 begrenzten ersten Bund 45 auf, wobei die schräge Steuerkante 25 an diesem ersten Bund 45 und die untenliegende schräge Steuerkante 23' am zweiten Bund 38' in Abhängigkeit von der Drehlage des Vorein¬ spritzkolbens 24 den Förderbeginn und das Fδrderende des Voreinspritzkolbens 24 im Zusammenwirken mit der Saug- und Überströmbohrung 17 regeln. Hier ist aber keine gesonderte Regelstange für die Verdrehung des Voreinspritzkolbens 24 vorgesehen, sondern der Voreinspritzkolben 24 ist über eine drehmomentbegrenzende Drehkupplung 27, welche eine relative axiale Verschiebung der beiden Kolben zuläßt, mit dem Haupt¬ einspritzkolben 28 gekuppelt. Zum Zwecke dieser Kupplung weist der Haupteinspritzkolben 28 an seinem Umfang Längs- nuten 29 auf, in welchen Zungen 30 eines Mitnehmers 31 geführt sind, so daß der Mitnehmer 31 relativ zum Haupt¬ einspritzkolben 28 axial verschiebbar ist. Die Federn 5 sind nun gegen diesen Mitnehmer 31 abgestützt. Der Voreinspritz¬ kolben 24 durchsetzt eine zentrale Öffnung 32 des Mit- nehmers 31 und weist einen Querstift 33 auf, welcher in Rasten 34 des Mitnehmers 31 eingreift. In Fig.11 ist eine Abwicklung dieser Rasten 34 dargestellt. In diesen Rasten 34 wird der Querstift 33 durch die Federn 5 gehalten. Da diese Rasten 34 schräge Flanken 35 aufweisen, kann der Querstift 33 bei Überschreitung des vorbestimmten Drehmomentes aus diesen

Rasten heraustreten. Dies erfolgt bei einem Festklemmen oder Festfressen des Voreinspritzkolbens 24.

Fig.10 stellt wieder die mit 24a bezeichnete Stellung des Voreinspritzkolbens 24 in der höchsten festgeklemmten oder festgefressenen Lage dar. In axialer Richtung beein¬ trächtigt der Voreinspritzkolben 24 in der festgefressenen Lage 24a die Bewegung des Haupteinspritzkolbens 28 nicht. Der Mitnehmer 31 ist aber mit dem Haupteinspritzkolben 28 auf Drehung gekuppelt, so daß auch in der festgefressenen Lage (Fig.10) noch eine Relativdrehung zwischen dem unteren Federteller 36 der Feder 5 und dem Mitnehmer 31 stattfindet. Um dem Rechnung zu tragen, ist zwischen diesem unteren Federteller 36 und dem Mitnehmer 31 ein Axiallager 37 einge¬ schaltet.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e :

Voreinspritzkolben festgefressene Stellung des Voreinspritzkolbens 1 gerade Steuerkante gerade Steuerkante Haupteinspritzkolben Federn schräge Steuerkante Regelstange für Haupteinspritzkolben Arbeitsraum des Haupteinspritzkolbens Förderbohrung zur Haupteinspritzdüse Haupteinspritzdüse Saug- und Überströmbohrungen für Haupteinspritzkolben Saug- und Überströmraum Arbeitsraum des Voreinspritzkolbens ,15 Förderbohrungen zur Voreinspritzdüse Voreinspritzdüse Uberstrδmbohrung Verbindungsbohrung zur Förderbohrung 9 Stirnkante des Haupteinspritzkolbens Voreinspritzkolben a festgefressene Stellung des Voreinspritzkolbens 20 Regelstange für Voreinspritzkolben (22') Steuerkante für Voreinspritz-Beginn (23') Steuerkante für Voreinspritz-Ende Voreinspritzkolben (Fig.9 bis 11) a festgefressene Stellung des Voreinspritzkolbens 24 Steuerkante für Voreinspritz-Beginn Steuerkante für Voreinspritz-Ende Maximal-Drehkupplung Haupteinspritzkolben (Fig.9) Führungsnuten Führungszungen des Mitnehmers Mitnehmer

zentrale Öffnung des Mitnehmers Querstift Rasten am Mitnehmer Begrenzungsflächen der Rasten Federteller Axiallager Bund des Voreinspritzkolbens Ringraum Zentralbohrung im Voreinspritzkolben Querbohrung im Voreinspritzkolben Ringraum Schulter erster Bund erster Bund