Beschreibung

Titel

Kompakte Einspritzvorrichtung mit einfachem Aufbau

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffpumpe, einem Druckregler, einem Injektor und einem Luftsteller in einer kompakten Bauweise.

Einspritzvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere aus Kosten- und Bauraumgründen erfordern Kleinbrennkraftmaschinen, welche nur einen oder nur zwei Zylinder und einen kleinen Hubraum aufweisen, eigenständige

Lösungen. Einsatzgebiete derartiger Kleinbrennkraftmaschinen sind beispielsweise Zweiräder oder Dreiräder oder Rasenmäher usw. Bekannte Einspritzvorrichtungen umfassen üblicherweise in einem Tank eine Kraftstoffpumpe mit einem Druckregler, wobei die Kraftstoffpumpe Kraftstoff mit einem vorbestimmten Druck in eine Leitung, z.B. ein Rail o.a., fördert. Am Ende der Leitung ist ein Injektor angeordnet, welcher, gesteuert durch eine Steuereinrichtung, Kraftstoff in ein Saugrohr oder direkt in einen Brennraum einspritzt. Derartige Einspritzeinrichtungen sind jedoch sehr aufwendig und insbesondere teuer, so dass sie Kleinbrennkraftmaschinen ebenfalls sehr teuer machen.

Aus der EP 1 340 906 Bl ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit elektronischer Steuerung bekannt, bei der ein Injektor nahe einem Pumpenkolben angeordnet ist. Ferner ist hierbei ein Vordruckventil zum Ausüben eines Vordrucks auf den Kraftstoff in einer Anfangsphase eines Druckhubes des Kolbens in der Rückleitung des Kraftstoffs zum Tank vorgesehen. Das Vordruckventil evakuiert dabei einen Teil des in einer Druckkammer befindlichen Kraftstoffs in die Rückleitung. Hierdurch kann insbesondere die Bildung von Dampfblasen im Injektor reduziert werden. Allerdings ist der Aufbau relativ kompliziert und die Vorrichtung nimmt einen großen Bauraum ein.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie einen sehr kompakten Aufbau aufweist. Ferner kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Einspritzvorrichtung eine Kraftstoffpumpe, einen

Druckregler zur Regelung eines Einspritzdrucks, einen Injektor und einen Luftsteller umfasst, welche integrale Bestandteile eines Einspritzmoduls sind. Das Einspritzmodul ist ein kompaktes, kleinbauendes Bauteil. Der Druckregler ist dabei integraler Bestandteil des Injektors. Die Kraftstoffpumpe umfasst einen Pumpraum, in welchem der Kraftstoff unter Druck setzbar ist und das Einspritzmodul umfasst ferner einen integrierten Ansaugraum. Der Ansaugraum ist mit dem

Pumpraum dabei über eine freie Verbindungsleitung verbunden. Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff "freie Verbindungsleitung" eine frei durchströmbare Leitung oder Bohrung verstanden, in welcher kein Ventil oder ähnliches angeordnet ist und Kraftstoff somit frei vom Ansaugraum zum Pumpenraum oder umgekehrt strömen kann. Die freie Verbindungsleitung ist vorzugsweise eine Bohrung mit konstantem Durchmesser. Somit kann erfindungsgemäß die Teilezahl der

Einspritzvorrichtung reduziert werden, da auf ein Rückschlagventil zwischen dem Ansaugraum und dem Pumpraum verzichtet werden kann. Das Einspritzmodul kann dabei komplett vormontiert werden, so dass es lediglich an die notwendigen Anschlüsse angeschlossen werden muss und in ein Fahrzeug direkt eingebaut werden kann. Die Bauteile des Einspritzmoduls sind dabei vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse des Einspritzmoduls angeordnet. Neben der Kompaktheit des

Einspritzmoduls ist ein weiterer großer Vorteil, dass auch andere Bauteile für das Einspritzmodul minimiert werden können.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Vorzugsweise umfasst ein Gesamthub eines Kolbens der Kraftstoffpumpe einen Ausschiebeteilhub und einen Druckerzeugungsteilhub. Der Ausschiebeteilhub und der Druckerzeugungsteilhub bilden zusammen den Gesamthub des Kolbens. Der Ausschiebeteilhub ist dabei vorzugsweise gleich oder größer als der Druckerzeugungsteilhub. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass, falls Kraftstoffdampf oder andere Gase im Pumpraum vorhanden sind, diese mittels des

Ausschiebeteilhubs aus dem Pumpraum herausgeschoben werden können und für den Druckerzeugungsteilhub dann nur noch flüssiger Kraftstoff im Pumpraum vorhanden ist. Ferner ist durch das Vorschalten des Ausschiebeteilhubs vor dem Druckerzeugungsteilhub sichergestellt, dass der Kolben der Kraftstoffpumpe eine vorbestimmte Geschwindigkeit aufweist und so ausreichend Schwung für den Druckerzeugungsteilhub mitbringt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Pumpraum und einem Rückführraum ein erstes Rückschlagventil angeordnet, und über den Rückführraum wird eine Verbindung zum Tank hergestellt. Das Rückschlagventil verhindert dabei, dass Kraftstoffdampf vom Rückführraum unbeabsichtigt in den Pumpraum gelangen kann.

Vorzugsweise ist in Axialrichtung des Einspritzmoduls eine Pumpraum-Mündung einer Verbindungsleitung zwischen dem Pumpraum und dem Rückführraum und näher zum Injektor angeordnet als eine Mündung der freien Verbindungsleitung zwischen dem Ansaugraum und dem Pumpraum. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Steuerkante des Kolbens zuerst die freie Verbindungsleitung zwischen Pumpraum und Ansaugraum verschließt und anschließend erst die Verbindungsleitung zwischen Pumpraum und Rückführraum. Hierdurch kann noch Kraftstoffdampf über das erste Rückschlagventil in den Rückführraum ausgeschoben werden und wenn die Steuerkante des Kolbens die Verbindungsleitung zwischen Pumpraum und Rückführraum überfahren hat, beginnt erst ein Druckaufbau im Pumpraum. Dieser Aufbau stellt sicher, dass während der Druckaufbauphase kein Kraftstoffdampf oder andere Gase im Pumpraum vorhanden sind, da diese mit Sicherheit ausgeschoben werden können.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Einspritzvorrichtung ferner einen Ringraum, in welchen eine Kraftstoffzufuhrleitung und eine Kraftstoffrückführleitung münden. Der Ringraum ist somit ein kombinierter Ansaug- und Rückführraum. Hierbei sei angemerkt, dass der Ringraum nicht zwingend ringförmig ausgebildet sein muss, sondern jede beliebige Form annehmen kann. Eine ringförmige Ausgestaltung des Ringraums hat jedoch den Vorteil, dass die Einspritzvorrichtung sehr kompakt ausgestaltet werden kann. Ferner ist eine Verbindungsleitung vorgesehen, welche den Ringraum mit dem Pumpraum verbindet. Die Verbindungsleitung weist dabei eine gemeinsame Stichleitung zum Pumpraum und eine Verzweigung zum Ringraum auf. Die Verzweigung zum Ringraum umfasst einen ersten Leitungsbereich und einen zweiten Leitungsbereich. Der erste Leitungsbereich ist dabei unterhalb des zweiten Leitungsbereichs angeordnet und beide Leitungsbereiche münden in den Ringraum. über die Verbindungsleitung zwischen dem Ringraum und dem Pumpraum erfolgt somit ein Ansaugen von Kraftstoff als auch ein Ausschieben von eventuell vorhandenen Gasen im Pumpraum. Erst nachdem eine Steuerkante des Kolbens eine Mündung der Verbindungsleitung überschritten hat, beginnt ein Druckaufbau im Pumpraum. Beim Ausschieben von eventuell vorhandenen Gasen werden die Gase über die gemeinsame Stichleitung dann über den zweiten Leitungsbereich in den Ringraum abgeführt, da der zweite Leitungsbereich über den ersten Leitungsbereich angeordnet ist.

Damit der Ringraum ein möglichst großes Volumen aufweist, in der Ringraum vorzugsweise mit einem Federraum, in welchem eine Rückstellfeder für einen Anker der Kraftstoffpumpe angeordnet ist, verbunden.

Weiter bevorzugt ist der erste Leitungsbereich der Verzweigung der Verbindungsleitung zwischen dem Pumpraum und dem Ringraum auf Höhe eines Bodens des Ringraums angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass während einer Ansaugphase über den ersten Leitungsbereich ausschließlich

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flüssiger Kraftstoff, welcher vollständig ausgegast ist (Dicksaft), angesaugt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass keine bzw. nur eine minimale Menge an dampfförmigem Kraftstoff in den Pumpraum angesaugt wird.

Besonders bevorzugt ist die Verbindungsleitung zwischen dem Pumpraum und dem Ringraum derart ausgebildet, dass die gemeinsame Stichleitung in der Mitte der Verzweigung zwischen dem ersten und zweiten Leitungsbereich der Verzweigung mündet.

Weiter bevorzugt umfasst die Einspritzvorrichtung einen zentralen Gehäuseblock, in welchem der Pumpraum ausgebildet ist. Verbindungsleitungen zum Ansaugraum und/oder Rückführraum oder zum Ringraum können dabei einfach mittels Bohrungen bereitgestellt werden.

Die Einspritzvorrichtung umfasst vorzugsweise genau einen Aktuator, welcher gleichzeitig die Kraftstoffpumpe und den Luftsteller betätigt. Dadurch kann insbesondere jeweils ein separater Aktuator für den Luftsteller bzw. die Kraftstoffpumpe entfallen, so dass die Bauteileanzahl signifikant reduziert wird. Hierdurch ergibt sich selbstverständlich auch eine Kostenreduktion. Somit übernimmt der gemeinsame Aktuator erstens die Funktion des Pumpenantriebs und zweitens die Funktion des Stellantriebs für den Luftsteller. Der gemeinsame Aktuator kann eine gleichzeitige Betätigung der Kraftstoffpumpe und des Luftstellers durchführen, wobei der Aktuator eine Spule, einen ersten Anker und einen zweiten Anker umfasst. Hierbei ist der erste Anker dem Luftsteller zugeordnet und der zweite Anker der Kraftstoffpumpe, und beide Anker können mittels der gemeinsamen Spule aktiviert werden.

Um einen möglichst kompakten Aufbau bereitzustellen, ist vorzugsweise der erste Anker ein Teil des Luftstellers und der zweite Anker ist ein Teil der Kraftstoffpumpe. Insbesondere ist der erste Anker ein Ventilglied des Luftstellers und der zweite Anker ist ein Kolben der Kraftstoffpumpe.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, welche genau einen Zylinder oder genau zwei Zylinder sowie eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfasst. Besonders bevorzugt umfasst die Brennkraftmaschine einen Kraftstofftank, welcher oberhalb des

Einspritzmoduls angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere die Kraftstoffpumpe sehr klein ausgelegt werden.

Zeichnung

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Kleinmotors mit einer Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Ansicht der Einspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und

Figur 3 eine schematische Ansicht der Einspritzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ein Kleinmotor 1 mit einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben.

Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau des Kleinmotors 1 , welcher als Einzylindermotor ausgebildet ist. Der Kleinmotor 1 umfasst einen Zylinder 3, einen darin hin- und herbewegbaren Kolben 4, eine Steuereinheit 5 und einen Tank 6. Der Tank 6 ist über eine Kraftstoffzuleitung 6a mit einem Einspritzmodul 2 verbunden. Eine Kraftstoffrückleitung 6b geht von dem Einspritzmodul 2 zurück zum Tank 6. Wie aus Figur 1 schematisch ersichtlich ist, ist der Tank 6 über dem Einspritzmodul 2 angeordnet. Dadurch läuft der Kraftstoff durch die Kraftstoffzuleitung 6a aufgrund der Schwerkraft zum Einspritzmodul 2. Das Einspritzmodul 2 ist sehr schematisch dargestellt und umfasst eine Kraftstoffpumpe, einen Injektor mit integriertem Druckregler, und einen Luftsteller, so dass das Einspritzmodul 2 sehr kompakt aufgebaut ist.

Der Kleinmotor 1 umfasst ferner eine Drosselklappe 7, welche in einem Saugrohr 8 angeordnet ist. Am Zylinder 3 sind ferner eine Zündkerze 9, ein Einlassventil 10 und ein Auslassventil 11 angeordnet. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Bypassleitung für Luft, welche Luft vom Saugrohr 8 von einem Bereich in Strömungsrichtung der Luft vor der Drosselklappe 7 abzweigt und direkt zum in das Einspritzmodul 2 integrierten Luftsteller führt. Ein Auslass 12z der Bypassleitung 12 mündet im Saugrohr 8 hinter der Drosselklappe 7.

Der Kleinmotor 1 umfasst ferner eine Abgasleitung 13, welche durch das Auslassventil 11 freigegeben bzw. verschlossen wird. Ferner ist ein Sauerstoffsensor 14 an der Abgasleitung 13 vorgesehen, welcher mit der Steuereinheit 5 verbunden ist, und die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem Kühlwassersensor 15, einem öltemperatursensor 16 und einer Sensoreinheit 17 für die

Erfassung einer Drosselposition, einer Temperatur im Saugrohr 8 und eines Drucks im Saugrohr 8 verbunden. Die Steuereinheit 5 steuert dabei anhand der erhaltenen Signale das Einspritzmodul 2.

Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung ist somit als Einspritzmodul 2 mit einer Kraftstoffpumpe, einem Druckregler, einem Injektor und einem Luftsteller vorgesehen, und kann besonders kompakt und kleinbauend ausgelegt werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung sehr kostengünstig hergestellt werden und insbesondere schon im voraus als komplettes Einspritzmodul vormontiert werden, so dass es lediglich in den Kleinmotor 1 als Kompaktbaugruppe eingebaut werden muss. Durch die Integration der vier Einzelteile Kraftstoffpumpe, Druckregler, Injektor und Luftsteller ist somit eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit gewährleistet. Die Kraftstoffpumpe und der Luftsteller werden dabei von einem gemeinsamen Aktuator betätigt. Dadurch kann die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung 2 beispielsweise in Kleinmotoren von Zweirädern oder Rasenmähern verwendet werden.

Figur 2 zeigt das Einspritzmodul 2 im Detail. Im Einspritzmodul 2 sind die Kraftstoffpumpe 20a, der Druckregler 20b, der Injektor 20c und der Luftsteller 2Od integriert. Hierzu ist ein mehrteiliges Gehäuse 25 (in Figur 2 nur schematisch gezeigt) vorgesehen. Der Druckregler 20b ist dabei Bestandteil des Injektors 20c. Ein gemeinsamer Aktuator betätigt dabei gleichzeitig die Kraftstoffpumpe 20a und den Luftsteller 2Od. Der gemeinsame Aktuator umfasst eine Spule 21, einen ersten Anker 22 und einen zweiten Anker 23. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der erste Anker 22 Teil des Luftstellers 2Od, wobei der Anker 22 an einem Ende ein Ventilglied 22a ausgebildet hat, welches an einem Ventilsitz 12a der Bypassleitung 12 die Bypassleitung 12 freigeben bzw. verschließen kann. Dem Luftsteller 2Od ist ferner eine erste Rückstellfeder 28 zugeordnet. Der Aktuator umfasst ferner einen zweiten Anker 23, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ein Teil der Kraftstoffpumpe 20a ist. Hierbei ist der zweite Anker 23 fest mit einem Kolben 26 der Kraftstoffpumpe 20a verbunden. Alternativ können sich der zweite Anker 23 und der Kolben 26 ohne feste Verbindung lediglich berühren. Der zweite Anker 23 ist ein zylindrisches Bauteil und wird im Inneren der Spule 21 mittels eines Führungselements 19 geführt. Das Führungselement 19 weist neben einer Führungsfunktion auch eine Abstützfunktion für die erste Rückstellfeder 28 auf. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet ein nicht-magnetisches Element, um den Eisenkreis der Spule 21 zu unterbrechen. Die Spule 21 betätigt dabei, wenn sie bestromt wird, sowohl den ersten Anker 22 als auch den zweiten Anker 23. Nach Wegfall der Bestromung der Spule 21 stellen die erste

Rückstellfeder 28 bzw. eine zweite Rückstellfeder 24 für den zweiten Anker die beiden Anker wieder in die in Figur 2 gezeigten Ausgangspositionen zurück. Die zweite Rückstellfeder stützt sich dabei an einem Gehäuseblock 25a und einer Stirnseite des zweiten Ankers 23 ab.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, sind am Gehäuse 25 die Kraftstoffzuleitung 6a sowie die

Kraftstoffrückleitung 6b angeordnet. Die Kraftstoffzuleitung 6a mündet dabei in einen Ansaugraum 30. Die Kraftstoffrückleitung 6b geht von einem Rückführraum 32 aus. Das Volumen des

Ansaugraums 30 und des Rückführraums 32 sind dabei ungefähr gleich. Alternativ können der Ansaugraum 30 und der Rückführraum 32 auch einen gemeinsamen Raum bilden. Im Gehäuseblock 25a ist ferner ein Pumpraum 31 ausgebildet. Der Pumpraum 31 ist über eine erste Bohrung 33 mit dem Ansaugraum 30 und über eine zweite Bohrung 34 mit dem Rückführraum 32 verbunden. Hierbei ist zwischen dem Ansaugraum 30 und dem Pumpraum 32 kein Rückschlagventil o.a. angeordnet. Die Bohrung 33 bildet somit eine freie Verbindungsleitung zwischen Pumpraum 31 und Ansaugraum 30. Zwischen dem Pumpraum 31 und dem Rückführraum 32 ist ein erstes Rückschlagventil 35, angeordnet. Der Pumpraum 31 ist dabei Teil der Kraftstoffpumpe 20b. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der Kolben 26 der Kraftstoffpumpe derart im Gehäuseblock 25a angeordnet, dass er ein im Pumpraum 31 befindliches Fluid unter Druck setzen kann. Der Kolben 26 ist dabei fest mit dem zweiten Anker 23 verbunden. Die in Figur 2 gezeigte Position ist dabei eine Position am Ende eines Ansaughubes der Kraftstoffpumpe 20a. Der Pumpraum 31 , der erste Anker 22 und der zweite Anker 23 liegen dabei auf einer gemeinsamen Achse X-X. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist eine Pumpraum-Mündung der zweiten Bohrung 34 in Axialrichtung X-X des Einspritzmoduls 2 an einer Position näher zum Injektor 20c angeordnet, als die Pumpraum-Mündung der ersten Bohrung 33.

Wie weiter aus Figur 2 ersichtlich ist, umfasst der Injektor 20c ein Ventilglied 40, welches ein nach außen öffnendes Ventilglied ist. Das Ventilglied 40 ist in einem Düsenraum 41 angeordnet und umfasst einen Ventilsitz 40a sowie einen Federhaltebereich 40b. Eine Rückstellfeder 42 ist zwischen dem Federhaltebereich 40b und einem Bodenbereich 41a des Düsenraums 41 angeordnet. Die

Rückstellfeder stellt das Ventilglied 40 immer in die in Figur 2 gezeigte Ausgangsposition zurück und gibt ferner einen öffhungsdruck vor, mit welchem das Ventilglied 41 geöffnet werden kann. Ein Druck im Düsenraum 41 wirkt dabei über eine Druckfläche 40c des Ventilglieds 40. Ein zweites Rückschlagventil 36 ist in einer Verbindung zwischen dem Pumpraum 31 und dem Düsenraum 41 angeordnet. Das Rückschlagventil 36 stützt sich mit einer Feder gegen die Druckfläche 40c des Ventilglieds 40 ab und öffnet, wenn ein Druck im Pumpenraum 31 höher als ein Druck im Düsenraum 41 ist. Zum Halten der Feder und der Kugel des zweiten Rückschlagventils 36 ist ein käfigartiges Bauteil vorgesehen. Der Druckregler 20b ist somit in den Injektor 20c integriert und umfasst die Rückstellfeder 42 sowie den Federhaltebereich 40b des Ventilglieds 40, gegen welchen sich die Rückstellfeder 42 abstützt.

Wie weiter in Figur 2 gezeigt, ist eine Verbindungsleitung 34 zwischen dem Pumpraum 31 und dem Rückführraum 32 in Axialrichtung X-X des Einspritzmoduls 2 unterhalb der ersten Verbindungsleitung 33 angeordnet. Eine Einbauposition des Einspritzmoduls 2 ist dabei derart gewählt, dass eine vertikale Richtung mit der Längsrichtung X-X des Einspritzmoduls übereinstimmt.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Einspritzmoduls 2 ist dabei wie folgt. Eine Ansaugphase der Kraftstoffpumpe 20a wird durch das zweite Rückstellelement 24 eingeleitet, wobei die Ruhestellung des zweiten Rückstellelements 24 das Ende der Ansaugphase definiert. Während der Ansaugphase sind das erste Rückschlagventil 35 und das zweite Rückschlagventil 36 geschlossen. Nachdem eine Steuerkante 26a des Kolbens 26 während der Rückstellbewegung, d.h., Aufwärtsbewegung des

Kolbens 26, hinter die Mündung der ersten Verbindungsleitung 33 bewegt wurde, beginnt Kraftstoff aus dem Ansaugraum 30 über die erste Verbindungsleitung 33 in den Pumpraum 31 einzuströmen. Das erste und zweite Rückschlagventil 35, 36 bleiben dabei jeweils weiterhin geschlossen. Sollten sich Gase im Pumpenraum 31 befinden, sammeln diese sich unterhalb der Druckfläche an der Steuerkante 26a des Kolbens 26. Mit Beginn der Druckphase wird der Kolben 26 in Richtung des

Pfeils A nach unten bewegt, wenn die Spule 21 bestromt wird. Dadurch werden eventuell vorhandene Gase über die erste Verbindungsleitung 33 zurück in den Ansaugraum 30 bzw. das nun geöffnete erste Rückschlagventil 35 in den Rückführraum 32 ausgeschoben. Nach überfahren der Mündung der ersten Verbindungsleitung 33 im Pumpraum 31 durch den Kolben 26 werden die Gase nur noch über das geöffnete erste Rückschlagventil 35 in den Rückführraum 32 ausgeschoben. Somit wird der erste Teil des Kolbenhubes zum Ausschieben vom eventuell vorhandenen Kraftstoffdämpfen bzw. anderen Gasen verwendet. Da der Kolbenhub für das Entgasen relativ groß ist, können auch große Gasmengen aus dem Pumpraum 31 ausgeschoben werden. Nachdem der Kolben 26, genauer die Steuerkante 26a des Kolbens, die Verbindungsleitung 34 überfahren hat, beginnt erst der eigentliche Druckaufbau im Druckraum 31. Sobald der Druck im Druckraum 31 dann größer als ein Druck im Düsenraum 41 wird, öffnet das zweite Rückschlagventil 36, so dass Kraftstoff vom Pumpraum 31 in den Düsenraum 41 strömen kann. Wenn nun der Druck im Düsenraum 41 größer ist als eine Rückstellkraft der Rückstellfeder 42, öffnet das Ventilglied 40 nach außen, so dass Kraftstoff in das Saugrohr 8 eingespritzt werden kann. Wenn durch die Einspritzung der Druck im Düsenraum 41 wieder unterhalb des öffnungsdrucks sinkt, schließt die Rückstellfeder 42 das Ventilglied 40 wieder. Die Bestromung der Spule 21 wird beendet und die zweite Rückstellfeder 24 kehrt die Bewegungsrichtung des Kolbens 26 wieder um und die Ansaugphase beginnt wieder, sobald die Steuerkante 26a die Pumpraum-Mündung der ersten Verbindungsleitung 33 überfahren hat. Da während des Rückhubs des Kolbens 26 im ersten Hubteil ein Unterdruck im Pumpraum 31 entsteht, gast unabhängig von Temperaturverhältnissen Kraftstoffdampf bzw. Luft aus dem flüssigen Kraftstoff aus. Erst nach überfahren der Pumpraum-Mündung der ersten Verbindungsleitung 33 beginnt dann der eigentliche Ansaugprozess. Erfindungsgemäß liegen somit stets große Gas- bzw. Dampfmengen im Pumpraum 31 vor, so dass eine eventuell zusätzliche Dampfblasenbildung während eines heißen Betriebszustandes nicht zu signifikanten änderungen des Förderverhaltens führt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass immer eine konstante Kraftstoffmenge in das Saugrohr eingespritzt werden kann.

Mit der Betätigung der Kraftstoffpumpe 20a wird bei einer Bestromung der Spule 21 auch der erste Anker 22 des Luftstellers 2Od in Richtung des Pfeils B angezogen. Hierdurch öffnet der Luftsteller 2Od, so dass Luft durch die Bypassleitung 12 strömen kann. Dadurch kann Luft über den Auslass 12z zum Saugrohr 8 strömen.

Nach erfolgter Einspritzung wird die Bestromung der Spule 21 beendet, so dass die Rückstellfedern 24 und 28 den ersten und zweiten Anker 22, 23 wieder in ihre Ausgangspositionen zurückstellen. Dadurch wird der Luftsteller 2Od wieder verschlossen und während der Rückstellung des zweiten Ankers 23 wird der Kolben 26 mit zurückgezogen, so dass wieder die Ansaugphase beginnt. Es sei angemerkt, dass die Rückstellkräfte der Rückstellfedern 24 und 28 derart ausgelegt sind, dass bei einem nur geringen Bestromen der Spule 21 der Luftsteller 2Od auch separat betätigt werden kann, ohne die Kraftstoffpumpe zu betätigen.

Ferner weist das Einspritzmodul 2 einen gemeinsamen Aktuator für die Kraftstoffpumpe 20a und den Luftsteller 2Od auf. Hierdurch ist lediglich eine Spule und eine einzige elektrische Endstufe mit Verkabelung in die Kraftstoffpumpe 20a und den Luftsteller 2Od notwendig. Ferner kann der Luftsteller 2Od in den Betriebszuständen des Kleinmotors 1, in denen er benötigt wird, d.h., üblicherweise im Leerlauf, öffnen und schließen und in Betriebszuständen, in denen er nicht zwingend benötigt wird, kann sichergestellt werden, dass trotz des gemeinsamen Aktuators mit der Kraftstoffpumpe 20a eine Betätigung der Kraftstoffpumpe 20a nicht verzögert oder anderweitig behindert wird. In dem Ausführungsbeispiel wurde als Aktuator dabei ein magnetischer Aktuator durch Bestromung einer Spule beschrieben. Es sei jedoch angemerkt, dass grundsätzlich auch andere mögliche Aktuatoren verwendet werden können, z.B. ein Piezoaktuator. Ferner sei angemerkt, dass das beschriebene Schließelement 22a des Luftstellers 2Od auch als sich verjüngender, insbesondere konischer, Endbereich des Ankers 22 ausgeführt sein kann, oder auch in einer beliebig anderen Weise, beispielsweise als Kugel oder Teilkugel.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 3 eine Einspritzvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.

Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied dazu beim zweiten Ausführungsbeispiel das Einspritzmodul 2 einen Ringraum 50 aufweist, welcher ein kombinierter Ansaug- und Rückführraum ist. Der Ringraum 50 ist ringförmig um einen Gehäuseblock 25a, in welchem der Pumpraum 31 angeordnet ist, vorgesehen. Zwischen dem Pumpraum 31 und dem Ringraum 50 ist eine Verbindungsleitung 51 vorgesehen, welche den Pumpraum 31 mit dem Ringraum 50 verbindet. Die Verbindungsleitung 51 umfasst eine gemeinsame

Stichleitung 52, welche vom Pumpraum 31 aus ausgeht, und eine Verzweigung 53. Die Verzweigung 53 umfasst einen ersten Leitungsbereich 53a und einen zweiten Leitungsbereich 53b. Der erste Leitungsbereich 53a ist dabei unterhalb des zweiten Leitungsbereichs 53b angeordnet. Die gemeinsame Stichleitung 52 geht ungefähr von der Mitte der Verzweigung 53 aus (vgl. Figur 3). Der erste Leitungsbereich 53a ist dabei derart zum Ringraum 50 hin geöffnet, dass eine Mündung des ersten Leitungsbereichs 53a auf Höhe eines Bodenbereichs 50a des Ringraums 50 liegt.

Der Ringraum 50 ist über eine Kraftstoffzuleitung 6a und eine Kraftstoffrückleitung 6b mit einem Tank (nicht gezeigt) verbunden. Dabei ist eine Einmündung der Kraftstoffrückleitung 6b an einer Position am Tank angeordnet, welche höher liegt als ein Anschluss für die Kraftstoffzuleitung 6a. Dadurch wird sichergestellt, dass Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung 6a zum Ringraum 50 zugeführt wird.

Ferner ist über den zweiten Leitungsbereich 53b eine Verbindung mit einem Federraum 55 hergestellt, wobei im Federraum 55 die zweite Rückstellfeder 24 für den zweiten Anker 23 und den Kolben 26 angeordnet ist. Hierdurch kann eine Volumenvergrößerung des Ringraums 50, welcher den gemeinsamen Ansaug- und Rückführraum bildet, erreicht werden, so dass ein tatsächliches Volumen des Ringraums 50 entsprechend kleiner dimensioniert werden kann.

Die Funktion der Einspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist dabei wie folgt. Figur 3 zeigt wieder den Zustand des Einspritzmoduls 2, in welchem eine Ansaugphase abgeschlossen ist. Wenn nun die Spule 21 bestromt wird, wird der Kolben 26 (wie durch den Pfeil A angedeutet) nach unten bewegt. Da zwischen dem Pumpraum 31 und dem Ringraum 50 über die Verbindungsleitung 51 eine offene Verbindung hergestellt ist, werden eventuell vorhandene Kraftstoffdämpfe oder andere Gase über die Verbindungsleitung 51 ausgeschoben. Dabei werden die Gase hauptsächlich über den zweiten Leitungsbereich 53b, welcher oberhalb der gemeinsamen Stichleitung 51 angeordnet ist, zum Ringraum 50 ausgeschoben. Nach Austritt aus dem zweiten Leitungsbereich 53b in den Ringraum 50 werden die Gase nach oben in Richtung der Kraftstoffrückführleitung 6b steigen und zum Tank zurückgeführt. Die Anordnung der Verzweigung 53 ermöglicht es dabei, dass ein gewisser Kamineffekt in der Verzweigung 53 entsteht, wobei ein Aufsteigen der Gase in den zweiten Leitungsbereich 53b begünstigt wird. Solange die Steuerkante 26b die gemeinsame Stichleitung 52 nicht vollständig überfahren hat, erfolgt noch kein Druckaufbau im Pumpraum 31. Dieser erfolgt erst, sobald die gemeinsame Stichleitung 52 vollständig vom Kolben 26 überfahren wurde. Sobald ein Druck im Pumpraum 31 höher als ein Druck im Düsenraum 41 des Injektors 20c ist, öffnet das Rückschlagventil 36, welches in einer Verbindung zwischen dem

Pumpraum 31 und dem Düsenraum 41 angeordnet ist, und der Druck im Düsenraum 41 steigt an. Wenn der Druck im Düsenraum 41 den öffnungsdruck erreicht hat, öffnet das Ventilglied 40 und

Kraftstoff wird in die Saugleitung 8 eingespritzt. Sobald der Druck im Düsenraum 41 wieder unter den öffnungsdruck sinkt, schließt der Injektor wieder und die Bestromung der Spule wird beendet, und der Kolben wird in die in Figur 3 gezeigte Ausgangsposition zurückgeführt. Während eines ersten Teilhubs der Rückführung ist dabei noch keine Verbindung zwischen dem Pumpraum 31 und dem Ringraum 50 über die Verbindungsleitung 51 hergestellt. Dadurch entsteht ein Unterdruck in der ersten Ansaugphase im Pumpraum 31 , so dass es zu einer Ausgasung des im Pumpraum 31 befindlichen Kraftstoffs kommt. Erst wenn die Steuerkante 26a des Kolbens 26 die gemeinsame Stichleitung 52 erreicht, erfolgt eine Ansaugung von Kraftstoff über die Verbindungsleitung 51. Dabei erfolgt eine Ansaugung hauptsächlich über den ersten Leitungsbereich 53a. Da der erste Leitungsbereich 53a am tiefsten Punkt des Ringraums 50 mündet, kann sichergestellt werden, dass ausschließlich flüssiger Kraftstoff über den ersten Leitungsbereich 53 angesaugt wird. Dadurch wird eine Mindestmenge von flüssigem Kraftstoff in den Pumpraum 31 angesaugt.

Da Blasen in einer Flüssigkeit aufsteigen, werden beim Ausschieben von Gasen aus dem Pumpraum 31 mehr Blasen ausgestoßen als beim Ansaugen wieder eingesaugt werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass immer eine ausreichende Füllung des Pumpraums 31 mit flüssigem Kraftstoff erreicht wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Einspritzmodul erreicht, welches weder ein Rückschlagventil zwischen Pumpraum und Ansaugraum benötigt noch ein Rückschlagventil zwischen Pumpraum und Rückführraum. Da bei diesem Ausführungsbeispiel ein gemeinsamer

Ansaug-Rückführraum vorgesehen ist, kann dieses Einspritzmodul besonders kompakt und kleinbauend ausgelegt werden. Ferner kann insbesondere eine Anzahl von bewegten Teilen minimiert werden, so dass dieses Einspritzmodul besonders robust und langlebig ist.

Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.