Kraftstoffeinspritzsyste

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Vor- und Haupteinspritzung von Kraftstoff über Einspritzdüsen in die Verbrennungsräume einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Einspritzsystem ist durch die DE-OS 37 31 240 bekannt. Bei diesem System ist ein Haupteinspritzkolben vorgesehen, der in einem zugehörigen Zylinder verschiebbar gelagert ist. Eine Rückstellfeder ist zwischen dem Boden des Zylinders und einem Ansatz an der Oberseite des Hauptein- spritzkolbens gelagert und tendiert dazu, den Haupteinspritz¬ kolben in seiner Ruhestellung zu halten, in der eine vom Kolben beaufschlagte Druckkammer ihr maximales Volumen hat. In den Zylinder münden ein Zulaufkanal für den Kraftstoff, ein etwa auf gleicher Höhe angeordneter Einspritzkanal sowie am unteren Ende des Zylinders eine Rücklaufleitung für den Kraftstoff, die über ein Magnetventil verschließbar ist.

Mit diesem Zylinder steht weiter eine Voreinspritzkammer mit einem darin beweglichen Voreinspritzkolben in Verbindung, der bei einer Bewegung des Haupteinspritzkolbens eine bestimmte Menge von Kraftstoff über einen Kanal, der mit dem Einspritz¬ kanal in Verbindung steht, zur Voreinspritzung freigibt.

Die Voreinspritzkammer steht weiter über eine Drosselbohrung mit einem weiteren Kolben in Verbindung, der durch eine weitere Feder bei der Voreinspritzung in seiner oberen Stel¬ lung gehalten wird. Bei der Voreinspritzung aufgrund eines weiteren Absenkens des Haupteinspritzkolbens wird dieser Kolben abgesenkt, so daß ein bestimmtes Volumen den Raum des Kolbens zwischen der Drosselbohrung und dem Zylinder des Kolbens mit Kraftstoff füllt und bei Überschreiten eines

durch die weitere Feder vorgegebenen Drucks die Hauptein¬ spritzung einsetzt.

Wird nun nach Beendigung der Einspritzvorgänge das Magnetven- til geöffnet, so kehren alle Elemente des Einspritzsystems in ihre Ruhelage zurück. Dabei strömt auch im Raum zwischen der Drosselbohrung und dem Zylinder des Kolbens befindlicher Kraftstoff zurück, so daß der Rückstellvorgang des Systems aufgrund der Drosselbohrung etwas verzögert wird. Dies ist bei schnellschaltenden Einspritzventilen unerwünscht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzsystem mit schnellschaltenden Einspritzventilen bereitzustellen, wobei die Einspritzmenge genau festgelegt werden kann und reprodu- zierbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü¬ chen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand einer Abbildung näher erläu¬ tert.

Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt eines Pumpe-Düse-Ein- spritzsystems mit einem Voreinspritzkolben.

In einem Gehäuse 1 ist in der gezeichneten Stellung ein in vertikaler Richtung sich erstreckender Pumpenraum 2 vorgese¬ hen, in den eine Kraftstoffzulaufbohrung 3 sowie eine auf gleicher Höhe angeordnete Füllbohrung 4 mündet. Unterhalb dieser beiden Bohrungen 3,4 mündet eine weitere Bohrung 5 in den Pumpenraum 2. Diese Bohrung 5 bzw. Leitung ist zu einem nicht dargestellten Magnetventil geführt. Die Bohrung 5 steht mit einer Zulaufbohrung 6 in Verbindung, die in eine Vertei- lerkammer 7 rechts in der Zeichnung einmündet. Die Füllboh¬ rung 4 mündet links in die Verteilerkammer 7 ein. Die Vertei¬ lerkammer 7 ist links durch eine Verschlußschraube 8 und

einen Dichtring 9 verschlossen. In der Verteilerkammer 7 ruht rechts ein Voreinspritzkolben 10, der durch eine in der Verteilerka mer 10 angeordnete Druckfeder 11 in die gezeigte Stellung gedrückt wird. Der Voreinspritzkolben 10 weist eine einseitig in Richtung auf die Druckfeder 11 offene Mittelboh¬ rung 12 auf, mit der eine radial sich erstreckende Einspritz¬ bohrung 13 und eine Bohrung 14 in Verbindung steht. Die Einspritzbohrung 13 ist einem im Gehäuse 1 angeordneten Zulauf 15 einer Einspritzdüse (nicht gezeigt) und die Bohrung 14 einem Zulauf 16 zu einem Düsenfedervorspannkolben 23 zugewandt. Der Düsenfedervorspannkolben 23 wird von einer Düsenfeder 18 an den gezeichneten oberen Anschlag gedrückt.

Wie oben beschrieben, ist im Gehäuse 1 ein Pumpenraum 2 vorgesehen. Wie aus der Abbildung erkennbar ist, ist im Pumpenraum 2 ein Förderkolben 17 vorgesehen, der durch einen nicht dargestellten Nocken axial verschiebbar ist und durch eine nicht gezeigte Feder nach oben vorgespannt ist.

Das Einspritzsystem arbeitet wie folgt: In der gezeigten Stellung liegt der normale Kraftstoffdruck über die Kraft¬ stoffzulaufbohrung 3, den Pumpenraum 2 und die Füllbohrung 4 in der Verteilerkammer 7 sowie über die Mittelbohrung 12 an der Einspritzbohrung 13 und der Bohrung 14 an. Die Einspritz- düse ist in diesem Zustand geschlossen. Der Voreinspritzkol¬ ben 10 befindet sich aufgrund der Druckfeder 11 in seiner rechten Stellung, an dem über die Bohrung 5 und die Zulauf¬ bohrung 6 ebenfalls der Druck des Kraftstoffs anliegt. Das Magnetventil ist in diesem Zeitpunkt offen, so daß der Kraft- stoff über dieses Magnetventil strömt. Würde in diesem Zu¬ stand der Steuerkolben 17 durch einen Nocken nach unten getrieben, so würde zwar die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, der Voreinspritzkolben 10 würde jedoch nicht angetrieben werden.

Der Einspritzvorgang wird nun durch Schließen des Magnetven¬ tils eingeleitet. Es sei angenommen, daß der Förderkolben 17

zu diesem Zeitpunkt nach unten bewegt wird. Dabei wird die Füllbohrung 4 und die Kraftstoffzulaufbohrung 3 durch den Förderkolben 17 verschlossen, der Druck in der Verteilerkam¬ mer 7 bleibt zunächst konstant. Eine weitere Bewegung des Förderkolbens 17 hat jedoch einen erhöhten Druck in der weiteren Bohrung 5 und der Zulaufbohrung 6 zur Folge, so daß der Voreinspritzkolben 10 entgegen der Kraft der Druckfeder 11 nach links verschoben wird. Damit erhöht sich der Druck in der Verteilerkammer 7, so daß ab einem gewissen Druck, der für ein Einspritzventil spezifisch ist, eine Voreinspritzung über die Einspritzbohrung 13 und den Zulauf 15 an der Düse erfolgt. Der Zulauf 16 ist zwar ebenfalls offen, hat aber zunächst aufgrund der oben erwähnten Vorspannung der Düsenfe¬ der 18 keine zusätzliche Vorspannwirkung auf die Düsenfeder 18. Bei weiterer Bewegung des Förderkolbens 17 nach unten verschiebt sich der Verteilerkolben 10 weiter nach links. Die Voreinspritzung wird nun unterbrochen, weil die Kante 25 den Zulauf 15 zur Düse unterbricht. Die Düse schließt kurzzeitig. Der Druck in der Bohrung 6 und in der Verteilerkammer 7 steigt inzwischen weiter an. Der Voreinspritzkolben 10 wird weiter nach links verschoben und sobald der Druck in der Verteilerkammer 7 ausreicht, den Düsenfedervorspannkolben 23 nach unten zu verschieben, weicht dieser aus und spannt die Düsenfeder 18 zusätzlich vor, was für die Haupteinspritzung einen erwünschten erhöhten Öffnungsdruck der nicht darge¬ stellten Düse bewirkt. Die Haupteinspritzung kann beginnen, sobald die Kante 26 des Voreinspritzkolbens 10 den Zulauf 15 freigibt.

Das Einspritzen wird beendet, wenn das Magnetventil wieder geöffnet wird, so daß alle beweglichen Teile wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren.

Der Vorteil eines derartigen Systems liegt einmal in einer exakten Führung des Verteilerkolbens, so daß eine völlige

Reproduzierbarkeit der Einspritzvorgänge erzielt werden kann.

Die Voreinspritzbohrung 13 und die Bohrung 14 im Einspritz¬ kolben 10 sind exakt fertigbar, was gut reproduzierbare Verhältnisse bei der Vor- und Haupteinspritzung ergibt. Ferner kann die Bohrung 14 als Drosselbohrung gefertigt werden, um den Düsenfedervorspannkolben 23 definiert bewegen zu können. Die Größe der Voreinspritzmenge und der Abstand von Vor- und Haupteinspritzung sind exakt durch die Lage der Kanten 25 und 26 zur Düsenzulaufbohrung 15 bestimmbar.

Auf der Peripherie des Voreinspritzkolbens 10 sind im Bereich der Bohrungen 13, 14, die Drosseln darstellen können, Ringnu¬ ten 19, 20 im Bereich der Bohrungen 13,14 mittig vorgesehen.