DE3334619C2

DE3334619C2 - Fuel injector

Info

Publication number: DE3334619C2
Application number: DE19833334619
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Ing Tschoeke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-24
Filing date: 1983-09-24
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2003-09-25
Also published as: JPS6058865U; DE3334619A1; JPH0526300Y2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Art (DE-OS 30 02 851) wird für den ausschließlichen Anwendungsfall, einerseits zündunwilligen, von einer Hochdruckeinspritzpumpe geförderten Hauptkraftstoff und andererseits von einer gesonderten Pumpe geförderten Zündkraftstoff über einen sog. "Druckteilerblock" separaten Einspritzdüsen für Hauptkraftstoff und Zündkraftstoff bei einem Dieselmotor zuzuführen, im "Druckteiler" ein Voreinspritzkolben mindestens mittelbar unter dem Förderdruck der Hochdruckeinspritzpumpe angetrieben und verdrängt eine entsprechende Voreinspritzmenge aus einem ihm vorgelagerten Arbeitsraum zur separaten Düse für die Voreinspritzung. Bei Ausbildung des Kolbens im Druckteiler als Stufen- oder Differenzkolben (Fig. 4 der DE-OS 30 02 851) wirkt der Förderdruck der Hochdruckeinspritzpumpe auf den im Durchmesser größeren Treibkolbenteil des Stufenkolbens, der mit entsprechender Übersetzung mechanisch den Voreinspritzkolben antreibt. Bei federvorgespannter Anordnung lediglich eines Kolbens konstanten Durchmessers im Druckteiler (vgl. Fig. 5) wird dieser auf seiner zur Druckfeder abgewandten Seite vom Druck der Hochdruckeinspritzpumpe beaufschlagt, während dem Arbeitsraum auf der anderen Seite des Voreinspritzkolbens von der Niederdruckförderpumpe der Zündkraftstoff zugeführt ist. Der Voreinspritzkolben verfügt in diesem Fall über eine eine Absteuerkante bildende Steuernut, deren Abstand vom dem Arbeitsraum zugewandten Kolbenende die Voreinspritzmenge des Zündkraftstoffs bestimmt. In beiden Fällen führt noch vor dem Druckraum des Treibkolbens bei Ausbildung als Stufenkolben oder des Voreinspritzkolbens eine abzweigende Druckleitung zur Haupteinspritzdüse. Eine solche einfache Aufteilung kann zu erheblichen Schwierigkeiten bei der genauen Steuerung der zeitlichen Abfolge zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung führen, da keine Möglichkeit besteht, die Vor- und die Haupteinspritzung in eine vorgegebene zeitliche Abfolge einzuordnen oder zwischen beiden eine definierte Speichermenge einzustellen, bewirkt durch das Schluckvolumen des Kolbens. Bei Verwendung des mit der Absteuerkante versehenen Voreinspritzkolbens bei Fig. 5 kann sogar beim weiteren Abwärtsgleiten des Voreinspritzkolbens unter dem Förderdruck des Hauptkraftstoffs die Voreinspritzung nochmals einsetzen. Eine wünschenswerte, genaue Steuerung der zeitlichen Abfolge zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung ist auch wegen der vorhandenen Toträume in der Vielzahl der Verbindungsleitungen schwierig und führt vor allem in Abhängigkeit von Last- und Drehzahl zu Abweichungen von den gewünschten Steuerzeiten. So können bei hoher Drehzahl der Beginn der Voreinspritzung und der Beginn der Haupteinspritzung sehr nahe zusammenrücken und Voreinspritzung und Haupteinspritzung zu einer einzigen Einspritzung verschmelzen. Mittel, um den Einspritzzeitpunkt für die Voreinspritzmenge gezielt und im zeitlichen Zusammenhang zur Haupteinspritzung zu verändern oder vorzugeben, sind nicht vorgeshen.The invention relates to a fuel injection device according to the preamble of the main claim. In a known fuel injection device of this type (DE-OS 30 02 851), for the exclusive application, on the one hand unwanted ignition, promoted by a high-pressure injection pump main fuel and on the other hand by a separate pump delivered ignition fuel via a so-called "pressure divider block" separate injection nozzles for main fuel and ignition fuel to supply a diesel engine, in the "pressure divider", a pre-injection piston is driven at least indirectly under the delivery pressure of the high-pressure injection pump and displaces a corresponding pre-injection quantity from a work space upstream of it to the separate nozzle for the pre-injection. When designing the piston in the pressure divider as a stepped or differential piston ( Fig. 4 of DE-OS 30 02 851), the delivery pressure of the high-pressure injection pump acts on the larger-diameter driving piston part of the stepped piston, which mechanically drives the pre-injection piston with the appropriate ratio. In the case of a spring-preloaded arrangement of only one piston of constant diameter in the pressure divider (see FIG. 5), the pressure of the high-pressure injection pump acts on the side facing away from the pressure spring, while the ignition fuel is supplied to the working space on the other side of the pre-injection piston by the low-pressure delivery pump. In this case, the pre-injection piston has a control groove which forms a control edge, the distance of which from the piston end facing the working space determines the pre-injection quantity of the ignition fuel. In both cases, a branching pressure line leads to the main injection nozzle in front of the pressure chamber of the driving piston if it is designed as a stepped piston or the pre-injection piston. Such a simple division can lead to considerable difficulties in the precise control of the time sequence between the pre-injection and the main injection, since there is no possibility to classify the pre-injection and the main injection in a predetermined time sequence or to set a defined amount of storage between the two, caused by the swallowing volume of the piston. When using the pilot injection piston provided with the control edge in FIG. 5, the pilot injection can be used again when the pilot injection piston continues to slide downward under the delivery pressure of the main fuel. A desirable, precise control of the chronological sequence between the pre-injection and the main injection is also difficult because of the existing dead spaces in the large number of connecting lines and leads to deviations from the desired timing, especially depending on the load and speed. At high speed, the start of the pre-injection and the start of the main injection can move very close together and the pre-injection and main injection can merge into a single injection. Means for specifically changing or specifying the injection timing for the pre-injection quantity and in relation to the time of the main injection are not provided.

Allgemein ist es bekannt, daß unerwünschte Laufgeräusche bei Dieselmotoren auf die größere Wärmeentwicklung zu Beginn der Verbrennung zurückzuführen sind, so daß schon seit längerem versucht wird, die Verbrennung durch eine begrenzbare und zeitlich in wünschenswerter Weise zur Haupteinspritzung positionierbare, kleine Voreinspritzmenge einzuleiten und so die Verbrennungsgeschwindigkeit zu begrenzen, allgemein zu steuern. Die sich in diesem Zusammenhang anbietende Lösung der Anordnung von zwei kompletten und nacheinander fördernden Einspritzsystemen ist aufwendig und nicht empfehlenswert, da zwei Pumpen, zwei Leitungen und zwei Düsen erforderlich sind, sowie die notwendigen Synchronisierungsmittel zwischen den beiden Systemen.It is generally known that undesirable running noises for diesel engines to the greater heat development at the beginning the combustion are due, so that since Attempted combustion for a long time is limited and in time in a desirable manner for the main injection initiate positionable, small pre-injection quantity and so limit the rate of combustion, generally control. The one that offers itself in this context Solution of arranging two complete and one after the other promoting injection systems is complex and not recommended as two pumps, two lines and two nozzles are required, as well as the necessary synchronization means between the two systems.

Es ist auch bekannt, durch geeignete Dimensionierung einer normalen Einspritzanlage Voreinsprittzeffekte zu erzielen; hierbei ist dann ein bestimmter Größen- und Funktionszusammenhang von Vorhub, Leitungsdurchmesser, Düsenlöchern und Düsenfedern einzuhalten, dies führt jedoch zu einer nachteiligen Abhängigkeit von Last und Drehzahl und den sich ändernden dynamischen Einflüssen beim Betrieb der Brennkraftmaschine.It is also known to appropriately dimension a normal injection system to achieve pre-injection effects; then there is a certain correlation between size and function of pre-stroke, line diameter, nozzle holes and Keeping nozzle springs, however, leads to a disadvantage Dependency on load and speed and the changing dynamic influences when operating the internal combustion engine.

Es ist ferner eine bekannte Maßnahme, bei Einspritzpumpen zusätzliche Steuereinrichtungen sowie einen Zwischenspeicher vorzusehen, wodurch es gelingt, eine Herabsetzung der Fördergeschwindigkeit durch Drosselung bis in die Nähe von Null zu erzielen. Da sich hierbei in der zur Düse laufenden Druckwelle eine Anfangsstufe ausbilden kann, kann man eine Art Voreinspritzung bei bestimmten Drehzahlen und Laststufen erreichen. It is also a known measure in injection pumps additional control devices and a buffer provide, which succeeds in reducing the conveying speed by throttling to near zero to achieve. Because here in the running to the nozzle Pressure wave can form an initial stage, one can Type of pre-injection at certain speeds and load levels to reach.

Selbst wenn die Voreinspritzung in ihrer Dosierung und zeitlichen Position durch zwei Systeme mit zwei Einspritzpumpen vorgenommen wird, deren Nockenwellen miteinander gekuppelt sind, ergeben sich aber Schwierigkeiten in der phasenrichtigen Zuordnung von Vor- und Haupteinspritzuung infolge der durch den dynamischen Einfluß der beiden Leitungen verursachten Abhängigkeit von Drehzahl und Last.Even if the pre-injection in its dosage and temporal position through two systems with two injection pumps is made, the camshafts with each other are coupled, but difficulties arise in the correct phase allocation of pre-injection and main injection as a result of the dynamic influence of the two lines caused dependence on speed and load.

Zur Erzielung einer Vor- und Haupteinspritzung ist ferner eine Einrichtung bekannt (DE-PS 12 52 001), bei der ein separater kleiner Kolben für die Voreinspritzung achsparallel versetzt zu einem Belastungskolben für die Haupteinspritzung innerhalb eines Kraftstoffeinspritzventils angeordnet ist. Dabei entfällt eine getrennte Niederdruckversorgung, und die Voreinspritzmenge wird aus der Kraftstoffzufuhr für die Haupteinspritzmenge gewonnen, was eine nachteilige Beeinflussung des Standdrucks in der Druckleitung und damit bezüglich der Genauigkeit der Mengensteuerung nicht ausschließt.To achieve a pre and main injection is also a device known (DE-PS 12 52 001), in which a separate small piston for the pre-injection axially parallel offset to a load piston for the main injection is arranged within a fuel injection valve. There is no separate low pressure supply, and the The pre-injection quantity is derived from the fuel supply for the Main injection amount gained, which is an adverse influence the stand pressure in the pressure line and thus with respect does not exclude the accuracy of the quantity control.

Schließlich ist es noch bekannt (DE-OS 28 34 633), zur Steuerung der Voreinspritzung bei Brennkraftmaschinen einen einteiligen, entgegen der Kraft einer Feder verschiebbaren Steuerschieber vorzusehen, der mit deutlicher Zwischenentlastung in einen Speicher über Steuerkanten die jeweils gewünschten Verbindungen zur Vor- und Haupteinspritzung herstellt. Auch hier wird die Voreinspritzung von der Fördermenge der auch die Haupteinspritzmenge liefernden Einspritzpumpe abgezweigt, so daß die Genauigkeit der Mengensteuerung für die Haupteinspritzmenge eine negative Beeinflussung erfährt. Finally, it is also known (DE-OS 28 34 633) Control of the pre-injection in internal combustion engines one-piece, movable against the force of a spring Control spool to be provided, with clear intermediate relief in a memory over control edges the respectively desired Connects to the pre and main injection. Here too, the pre-injection depends on the delivery rate the injection pump which also supplies the main injection quantity branched so that the accuracy of the quantity control for the main injection quantity a negative influence experiences.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe so weiterzuubilden, daß die Steuerung der Voreinspritzmenge und der Haupteinspritzmenge auch in ihrer zeitlichen Abfolge genauer gesteuert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgmäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei besteht der Vorteil darin, daß der Beginn und die Menge der Voreinspritzung durch den vom Hochdruck bewegten Voreinspritzkolben bestimmt werden und dieser Voreinspritzkolben zugleich bei Voreinspritzende den Druckraum des Speicherkolbens ansteuert, um diesen bis zu seinem Anschlag zu verschieben, bevor die Haupteinspritzung beginnt. Durch das Verschieben des Speicherkolbens kann somit ein definierter Zeitabstand zwischen Vor- und Haupteinspritzung erzielt werden. Somit lassen sich durch die Erfindung sowohl der Förderbeginn für die Vor- und Haupteinspritzung sowie die jeweils während der Voreinspritzung geförderte Kraftstoffmenge ohne größeren Aufwand präzise vorgeben. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die kurze Bauweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer kurzen Verbindungsleitung, wodurch sich die Toträume klein halten lassen.The object of the invention is the generic fuel injection pump so that the control of the pilot injection quantity and the main injection quantity also in their chronological order can be controlled more precisely. This task is according to the invention solved with the characterizing features of the main claim. Here there is the advantage in that the beginning and the amount of pre-injection by the pre-injection pistons moved by the high pressure are determined and this pre-injection piston also at the pre-injection end the pressure chamber drives the accumulator piston to this until it stops to postpone before the main injection begins. By moving the accumulator piston can thus have a defined time interval can be achieved between pre and main injection. So leave itself through the invention both the start of funding for the preliminary and Main injection as well as the one delivered during the pre-injection Fuel quantity precise without much effort pretend. It is particularly advantageous in this context the short design of the fuel injector with a short connecting line, whereby the dead spaces can be kept small.

Vorteilhaft ist ferner, daß ein Achsversatz der ineinander gebauten Voreinspritz- und Speicherkolben unkritisch ist, desgleichen die Speicherkolbenlage im Gehäuse selbst.It is also advantageous that an axial offset of one another built pre-injection and accumulator piston is not critical, likewise the storage piston position in the housing itself.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of fuel injector specified in the main claim possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. It shows

Fig. 1 den erfindungswesentlichen Teil der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Teilschnitt durch eine hydraulische Voreinspritz-Hilfspumpe, Fig. 1 shows the essential part of the invention fuel injection apparatus as a partial section through a hydraulic pilot injection auxiliary pump,

Fig. 2 lediglich als Teilausschnitt die Lagerung des Voreinspritzkolbens im Speicherkolben und dessen Ausbildung als druckübersetzender Stufenkolben und Fig. 2 only as a partial section, the storage of the pre-injection piston in the accumulator piston and its design as a pressure-translating step piston and

Fig. 3 ebenfalls lediglich als Teilausschnitt eine Variante der Lagerung des Voreinspritzkolbens mit geänderter Rückführung. Fig. 3 also only as a partial section of a variant of the bearing of the pre-injection piston with modified feedback.

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, den Voreinspritzkolben mit seinen Absteuerkanten gleitverschieblich innerhalb des in einem Gehäuse selbst gleitverschieblich oder schwimmend gelagerten Speicherkolbens anzuordnen, wodurch man einerseits eine saubere Trennung der einzelnen Einspritzzeiten, Fördermengen und Pausenzeiten erzielt und andererseits mit geringsten Leitungstoträumen und entsprechend geringen Abmessungen arbeiten kann.The basic idea of the present invention is that Pre-injection piston with its control edges slidably slidable within the housing itself or to arrange floating storage pistons, which on the one hand enables a clean separation of the individual Injection times, delivery rates and break times achieved and on the other hand, with the lowest management deadlines and accordingly small dimensions can work.

In Fig. 1 ist eine hydraulische Voreinspritz-Hilfspumpe mit 10 bezeichnet, ihr im wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse mit 11. Eine Innenbohrung 12 des Gehäuses 11 ist bei 12a und 12b im Durchmesser abgesetzt und nimmt beidseitig über Innengewinde stopfenförmige Dichtschrauben 13 und 14 auf, wodurch die einen Speicherkolben 15 für die Haupteinspritzung gleitverschieblich lagernde Innenbohrung 12 beidseitig abgeschlossen ist.In Fig. 1, a hydraulic pilot injection auxiliary pump is designated by 10 , its essentially cylindrical housing by 11 . An inner bore 12 of the housing 11 is at 12 a and 12 b offset in diameter, and takes on both sides via internal thread plug-shaped sealing screws 13 and 14, whereby the memory piston is terminated at both ends 15 for the main injection slidably overlapping inner bore 12th

Das zylinderförmige Gehhäuse 11 hat eine Einlaßöffnung 16 zur Bildung eines ersten mit der nicht dargestellten Hochdruckeinspritzpumpe zu verbindenden Druckanschlusses und eine Einlaßbohrung 17, die dem Anschluß einer lediglich schematisch dargestellten Niederdruckförderpumpe 18 dient. Die Niederdruck-Förderpumpe 18 fördert aus dem gleichen oder einem anderen Vorratsbehälter, aus welchem auch die Hochdruckeinspritzpumpe den von ihr geförderten Kraftstoff entnimmt, Kraftstoff mit geringerem Druck und führt diesen über eine Querbohrung 19 dem Arbeitsraum 20 der hydraulischen Voreinspritz-Hilfspumpe zu. Die Querbohrung 19 ist im Speicherkolben 15 gebildet, ebenso wie eine weitere Querbohrung 21, die von der Hochdruck-Einlaßöffnung 16 zur Druckseite eines in einer Bohrung 22 im Speicherkolben 15 gleitverschieblich gelagerten Voreinspritzkolbens 23 führt.The cylindrical housing 11 has an inlet opening 16 for forming a first pressure connection to be connected to the high-pressure injection pump, not shown, and an inlet bore 17 , which serves to connect a low-pressure feed pump 18 , only shown schematically. The low-pressure feed pump 18 feeds fuel at a lower pressure from the same or a different reservoir, from which the high-pressure injection pump also takes the fuel it delivers, and feeds it via a transverse bore 19 to the working chamber 20 of the auxiliary hydraulic injection pump. The transverse bore 19 is formed in the accumulator piston 15 , as is a further transverse bore 21 which leads from the high-pressure inlet opening 16 to the pressure side of a pre-injection piston 23 which is slidably mounted in a bore 22 in the accumulator piston 15 .

Nach unten ist die Bohrung 22 im Speicherkolben 15, den antriebsseitigen Bereich für den Voreinspritzkolben 22 abdichtend, von einem stopfenförmigen Einsatz 24 abgeschlossen, der einen ersten Anschlag für den Voreinspritzkolben 23 bildet, über das rückwärtige Ende des Speicherkolbens 15 hinausragt und der sich an einem gehäusefesten Stützkolben 25 abstützt, der seinerseits als Anschlag die für das Schluckvermögen des Speicherkolbens 15 verantwortliche Rückbewegung des Speicherkolbens begrenzt. Der Speicherkolben 15 wird durch eine Vorspannfeder 26 an einem vorderen Anschlag gehalten, der durch die Dichtschraube 14 gebildet wird. Die Vorspannfeder 26 stützt sich einerseits an einem ringförmigen Absatz am Speicherkolben 15 und andererseits, einen Absatz 27, den Stützkolben 25 umgebend, an einem verbreiterten Fußteil 30 des Stützkolbens 25 ab.At the bottom, the bore 22 in the accumulator piston 15 , sealing the drive-side area for the pre-injection piston 22 , is closed off by a plug-shaped insert 24 , which forms a first stop for the pre-injection piston 23 , projects beyond the rear end of the accumulator piston 15 and which is fixed to a housing Supporting piston 25 , which in turn limits as a stop the return movement of the storage piston responsible for the swallowing capacity of the storage piston 15 . The storage piston 15 is held by a biasing spring 26 at a front stop, which is formed by the sealing screw 14 . The biasing spring 26 is supported on the one hand on an annular shoulder on the storage piston 15 and on the other hand, a shoulder 27 surrounding the support piston 25 , on a widened base part 30 of the support piston 25 .

Die Position des Stützkolbens 25 in der Bohrung 12 des Gehäuses 11 ist justierbar, und zwar mittels einer inneren Einstellschraube 28, die, beispielsweise mittels eines Innenvierkants 29, vor Aufschrauben der äußeren Dichtschraube 13 auf die gewünschte Anschlagposition eingestellt werden kann und dabei über den Fußteil 30 auf den Stützkolben 25 einwirkt. Die Länge des Dichtstopfens 24 ist auf den Vorhub VH_VE der Voreinspritzung abgestimmt. Es versteht sich, daß der Raum unter dem Speicherkolben 15, in welchem sich der Stützkolben 25 befindet, über eine geeignete Bohrung mit Anschlußmitteln zum Kraftstoff-Vorratsbehälter entlüftet ist. Die Stellschraube 28 kann auch ein einstückiges Teil des Stützkolbens 25 sein.The position of the support piston 25 in the bore 12 of the housing 11 is adjustable, specifically by means of an inner adjusting screw 28 which, for example by means of an inner square 29 , can be adjusted to the desired stop position before unscrewing the outer sealing screw 13 and thereby via the foot part 30 acts on the support piston 25 . The length of the sealing plug 24 is matched to the pre-stroke VH _VE of the pre-injection. It is understood that the space under the storage piston 15 , in which the support piston 25 is located, is vented via a suitable bore with connection means to the fuel reservoir. The set screw 28 can also be an integral part of the support piston 25 .

Zur Bestimmung der Ausgangsposition des Voreinspritzkolbens 23 in der Bohrung 22 im Speicherkolben 15 ist eine Vorspannfeder 31 vorgesehen, die sich in dem von der Bohrung 22 gebildeten und von der Stirnfläche des Voreinspritzkolbens 22 begrenzenden Arbeitsraum 20 befindet, einerseits in eine zentrische Ausnehmung 32 in der Stirnfläche des Voreinspritzkolbens eingreift und sich dort abstützt und andererseits eine Abstützung findet in einer Bohrung 33 einer in einen erweiterten Bohrungsteil 34 in der vorderen Stirnfläche des Speicherkolbens 15 eingeschraubten Abschlußschraube 35. Eine zylinderförmige Ringwandung 36 der Abschlußschraube 35 springt bis in die sich verjüngende Bohrung 22 des Speicherkolbens 15 vor und bildet einen zweiten Anschlag für den Voreinspritzkolben 23 nach Beendigung dessen Voreinspritzhubs.To determine the starting position of the pre-injection piston 23 in the bore 22 in the storage piston 15 , a biasing spring 31 is provided, which is located in the working space 20 formed by the bore 22 and delimited by the end face of the pre-injection piston 22 , on the one hand in a central recess 32 in the end face of the pre-injection piston engages and is supported there and, on the other hand, a support takes place in a bore 33 of an end screw 35 screwed into an enlarged bore part 34 in the front end face of the storage piston 15 . A cylindrical annular wall 36 of the end screw 35 projects into the tapered bore 22 of the accumulator piston 15 and forms a second stop for the pre-injection piston 23 after the pre-injection stroke has ended.

Der Aufbau der hydraulischen Voreinspritzhilfspumpe 10 vervollständigt sich durch eine Auslaßquerbohrung 37 im Speicherkolben 15, die den Arbeitsraum 20 des Voreinspritzkolbens 23 mit einer Voreinspritz-Auslaßbohrung 38 verbindet, die, in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet, mit einer Voreinspritzdüse 39 verbunden ist. Die Voreinspritzdüse 39 kann separat zu einer Haupteinspritzdüse 40 ausgebildet sein oder mit dieser eine Doppeldüse bilden; im Fall einer Doppeldüse eignet sich die erfindungsgemäße hydraulische Voreinspritzhilfspumpe aufgrund ihrer kurzen und kompakten Bauweise in besonderer Weise dazu, als integraler Teil der Doppeldüse ausgebildet und beispielsweise innerhalb des zugehörigen Düsenhalters angeordnet zu werden.The construction of the hydraulic pilot injection auxiliary pump 10 is completed by an outlet cross bore 37 in the accumulator piston 15 , which connects the working space 20 of the pilot injection piston 23 with a pilot injection outlet bore 38 , which, indicated only schematically in FIG. 1, is connected to a pilot injection nozzle 39 . The pre-injection nozzle 39 can be formed separately from a main injection nozzle 40 or form a double nozzle with the latter; in the case of a double nozzle, the hydraulic pilot injection auxiliary pump according to the invention, due to its short and compact design, is particularly suitable for being formed as an integral part of the double nozzle and being arranged, for example, within the associated nozzle holder.

Bei der gewählten Bohrungsanordnung muß der Speicherkolben 15 gegen Verdrehen gesichert sein (nicht dargestellt). Eine solche Drehsicherung kann auch entfallen, wenn, wie an sich bekannt, Ringnuten an den Mündungsstellen entweder der Querbohrungen 19, 21 und 37 oder der Bohrungen 16, 17 und 38 vorgesehen werden. In the selected bore arrangement, the storage piston 15 must be secured against rotation (not shown). Such a rotation lock can also be omitted if, as is known per se, annular grooves are provided at the mouths of either the transverse bores 19, 21 and 37 or the bores 16, 17 and 38 .

In Fig. 1 ist schematisch eine Verbindungsleitung 41 von einem Druckauslaß 42 in der Dichtschraube 14 zur Haupteinspritzdüse 40 angegeben. Der Druckauslaß 42 geht aus von einem vorderen, vom Speicherkolben 15 begrenzten Druckraum 43, dem dann von der Einlaßöffnung 16 über eine innere Verbindungsleitung - Querbohrung 21a und Längsbohrung 45 - im Speicherkolben 15 unter hohem Druck stehender Kraftstoff zugeführt wird, wenn eine hintere Steuerkante 46 des Voreinspritzkolbens 23, vorzugsweise nach vollendetem Voreinspritz-Hub, die Verbindung von der bisher verdeckten Querbohrung 21a zur Querbohrung 21 freigibt. Die Querbohrung 21, die Querbohrung 21a mit der Bohrung 22 und die Längsbohrung 45 bilden somit zusammen die Verbindungsleitung (44, 44′, 44′′, 22, 45) zwischen Einlaßöffnung und Druckraum 43.In Fig. 1 a connecting line 41 is indicated schematically by a pressure outlet 42 in the sealing bolt 14 to the main nozzle 40th The pressure outlet 42 starts from a front, delimited by the storage piston 15 pressure chamber 43 , which is then fed from the inlet opening 16 via an inner connecting line - transverse bore 21 a and longitudinal bore 45 - fuel under high pressure in the storage piston 15 when a rear control edge 46 of the pre-injection piston 23 , preferably after the pre-injection stroke has been completed, releases the connection from the previously hidden cross bore 21 a to the cross bore 21 . The transverse bore 21 , the transverse bore 21 a with the bore 22 and the longitudinal bore 45 thus together form the connecting line ( 44, 44 ', 44'', 22, 45 ) between the inlet opening and pressure chamber 43rd

Es ergibt sich dann folgende Wirkungsweise. Nach Zurücklegen des Vorhubs der Hochdruckeinspritzpumpe bewegt die über die Hochdruckeinlaßöffnung 16 unter Hochdruck zugeführte Kraftstoffmenge zunächst den Voreinspritzkolben 23 so weit nach oben, bis der Vorhub VH_VE der Voreinspritzung beendet ist, was dann der Fall ist, wenn eine von der vorderen Stirnfläche des Voreinspritzkolbens 23 gebildete Steuerkante 56 die Querbohrung 19 im Speicherkolben 15 abschließt. Der weiterführende Hub des Voreinspritzkolbens 23 ist der Förderhub der Voreinspritzung (FH_VE) und bestimmt die aus dem Arbeitsraum 20 über die Auslaßquerbohrung 37 letztlich zur Voreinspritzdüse 39 verdrängte Kraftstoffmenge. Der Förderhub der Voreinspritzung ist dann beendet, wenn eine von einer Ringnut 47 am Voreinspritzkolben 23 gebildete vordere Steuerkante 47a die Einlaßquerbohrung 19 aufsteuert. Erkennbar bestimmt der Abstand dieser Steuerkante 47a von der vorderen Kolbenstirnfläche die Voreinspritzmenge. Diese Absteuerung geschieht in bekannter Weise mittels Längs- und Querbohrungen im vorderen Teil des Voreinspritzkolbens 23, wobei letztere mit 48 bezeichnet ist und in die Ringnut 47 einmündet. The following mode of action then results. After the advance stroke of the high-pressure injection pump has been completed, the amount of fuel supplied under high pressure via the high-pressure inlet opening 16 first moves the pre-injection piston 23 upward until the pre-stroke VH _VE of the pre-injection has ended, which is the case when one of the front end faces of the pre-injection piston 23 formed control edge 56 closes the transverse bore 19 in the accumulator piston 15 . The further stroke of the pre-injection piston 23 is the delivery stroke of the pre-injection (FH _VE ) and determines the amount of fuel ultimately displaced from the working space 20 via the outlet cross bore 37 to the pre-injection nozzle 39 . The delivery stroke of the pilot injection is terminated when a formed by an annular groove 47 on the preinjection plunger 23 front control edge 47 a transverse bore 19, the inlet aufsteuert. The distance of this control edge 47 a from the front piston face can be seen to determine the pre-injection quantity. This control takes place in a known manner by means of longitudinal and transverse bores in the front part of the pre-injection piston 23 , the latter being designated 48 and opening into the annular groove 47 .

Nach Abschluß der Voreinspritzung gibt der Voreinspritzkolben 23 durch seinen Hub die Querbohrung 21a zur Längsbohrung 45 frei, so daß von der Hochdruckeinspritzpumpe geförderter Kraftstoff bis in den Druckraum 43 gelangt.After completion of the pre-injection, the pre-injection piston 23 releases through its stroke the transverse bore 21 a to the longitudinal bore 45 , so that fuel delivered by the high-pressure injection pump reaches the pressure chamber 43 .

Der Spritzabstand zwischen Voreinspritzung und Haupteinspritzung, beispielsweise auf °NW der Hochdruckeinspritzpumpe bezogen, ergibt sich als definierter Zeitabstand durch die Dauer, die der Speicherkolben 15 braucht, um unter dem Druck im Druckraum 43 auf seinen in der Zeichnung unteren Anschlag 25 verschoben zu werden. Anschließend erfolgt die Haupteinspritzung, deren Förderende in bekannter Weise von der Hochdruckeinspritzpumpe bestimmt wird.The spraying distance between the pre-injection and the main injection, for example based on ° NW of the high-pressure injection pump, results as a defined time interval from the time it takes the accumulator piston 15 to be moved under the pressure in the pressure chamber 43 to its lower stop 25 in the drawing. This is followed by the main injection, the end of delivery of which is determined in a known manner by the high-pressure injection pump.

Es versteht sich im übrigen, daß, wie auch in der Fig. 1 dargestellt, die jeweiligen Anschlußbohrungen 16, 17, 38 im Gehäuse 11 den Hub des Speicherkolbens 15 jeweils berücksichtigen, also um den Hub breiter ausgebildet sind, so daß sie stets mit den zugeordneten Querbohrungen 21, 19, 37 in dem Speicherkolben korrespondieren. Es versteht sich ferner, daß beispielsweise der Ausgangsanschluß 38 mit korrespondierender Querbohrung 37 bei einem praktischen Ausführungsbeispiel zur Erleichterung der Bearbeitung um 90° gedreht auszuführen ist und lediglich aus Gründen eines besseren Verständnisses in der Fig. 1 in der Zeichenebene liegend dargestellt ist.It goes without saying that, as also shown in FIG. 1, the respective connection bores 16, 17, 38 in the housing 11 each take into account the stroke of the accumulator piston 15 , that is to say they are wider by the stroke, so that they are always connected to the assigned transverse bores 21, 19, 37 correspond in the storage piston. It also goes without saying that, for example, the output connection 38 with a corresponding transverse bore 37 in a practical exemplary embodiment should be rotated by 90 ° to facilitate machining and is only shown lying in the plane of the drawing in FIG. 1 for reasons of better understanding.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, die lediglich einen Teilausschnitt der Lagerung des Voreinspritzkolbens 23′ im Speicherkolben 15′ zeigt, ist der Voreinspritzkolben als Differenz- oder Stufenkolben zur Erzielung einer Druckübersetzung ausgebildet und verfügt über einen vorderen, im Durchmesser kleineren Teil 23a′ und einen dem Druck der Hochdruckeinspritzpumpe ausgesetzten hinteren Teil 23b′, der im Durchmesser größer ist und daher auch in einem vergrößerten Innenbohrungs-Teilbereich 49 im Speicherkolben 15′ gleitet. Zu dessen Entlüftung ist eine Schrägbohrung 50 zum mit der Niederdruckförderpumpe 18 verbundenen Einlaßquerkanal 19′ vorgesehen.In the embodiment of Fig. 2, which shows only a partial section of the bearing of the pre-injection piston 23 'in the storage piston 15 ', the pre-injection piston is designed as a differential or step piston to achieve a pressure ratio and has a front, smaller in diameter part 23 a ' and a exposed to the pressure of the high pressure injection pump rear part 23 b ', which is larger in diameter and therefore also slides in an enlarged inner bore portion 49 in the accumulator piston 15 '. To its venting an inclined bore 50 is provided for connected to the low-pressure feed pump 18 inlet cross channel 19 '.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Arbeitsraum 20′′ des Voreinspritzkolbens 23′′ von einem dem Voreinspritzkolben 23′′ vorgelagerten, erweiterten Bohrungsteil 51 gebildet, mit einer Schulter 52 an dessen Übergang zur verjüngten Bohrung 22′′, in welcher der Voreinspritzkolben 23′′ gleitet, unter Anschlagbildung ein verdickter Kopfteil 53 des Voreinspritzkolbens 23′′ anliegt. Der Kopfteil 53 ist über eine kolbenstangenartige Verlängerung 54 mit dem Voreinspritzkolben 23′′ verbunden. Die Vorspannfeder 31′′ für den Voreinspritzkolben 23′′ stützt sich am Kopfteil 53 sowie an einer Stirnfläche des Endteils der in die erweiterte Bohrung 51 eingeschraubten Abschlußschraube 35′′ ab, wobei diese Abschlußschraube 35′′ noch einen stationären Vorsprung lagert oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, der einen vorderen Anschlag 55 für die Hubbegrenzung des Voreinspritzkolbens 23′′ bildet.In the embodiment of Fig. 3, the working space 20 '' of the pre-injection piston 23 '' is formed by a pre-injection piston 23 '' upstream, enlarged bore part 51 , with a shoulder 52 at its transition to the tapered bore 22 '', in which the pre-injection piston 23 '' slides, forming a thickened head portion 53 of the pre-injection piston 23 '' stops. The head part 53 is connected via a piston rod-like extension 54 to the pre-injection piston 23 ''. The bias spring 31 '' for the pre-injection piston 23 '' is supported on the head part 53 and on an end face of the end part of the screwed into the enlarged bore 51 screw 35 '', this screw 35 '' still a stationary projection or integrally with this is formed, which forms a front stop 55 for the stroke limitation of the pre-injection piston 23 ''.

Claims

1.Fuel injection device with pre-injection and main injection in internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines, with a main injection nozzle supplied by a high-pressure injection pump with a main injection quantity and a pre-injection piston which is displaceably arranged in a housing between stops within a bore and is hydraulically driven by the delivery pressure of the high-pressure injection pump against a restoring force Working space upstream of the bore, supplied with fuel by a low-pressure feed pump, from which the pre-injection quantity is displaced by the pre-injection piston to the pre-injection nozzle that injects the pre-injection quantity, characterized in that the bore ( 22; 23 ′; 23 ′ ′ ) receiving the pre-injection piston ( 23; 23 ′; 23 ′ ′ ) 22 '' ) within an axially displaceable against a restoring force ( 26 ) between stops ( 14, 25 ), a pressure chamber ( 43 ) delimiting storage piston s ( 15, 15 ', 15'' ) is formed, which is slidably mounted in an inner bore ( 12 ) of the housing ( 11 ), the pressure chamber ( 43 ) delimited by the accumulator piston, on the one hand, being continuously connected to the main injection nozzle ( 40 ) and on the other hand via a line ( 44; 44 ′; 44 ′ ′; 45 ) is connected to the high-pressure injection pump in such a way that after the pre-injection has been completed by the pre-injection piston ( 23; 23 ';23'' ), the connecting line ( 44; 44'; 44 ''; 45 ) between the high-pressure injection pump as the stroke progresses and pressure chamber ( 43 ) opens.

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the connecting line ( 44; 44 ';44''; 45 ) leading to the pressure chamber ( 43 ) runs in the accumulator piston ( 15; 15'; 15 '' ), with a bore ( 22; 22 ';22'' ) for receiving the pilot injection piston ( 23; 23'; 23 '' ) intersecting line part ( 44; 44 ';44'' ) of the connecting line ( 44; 44'; 44 ''; 45 ) in a high-pressure pump connection-side section ( 21; 21 ';21'' ) for direct loading of the pre-injection piston ( 23; 23'; 23 '' ) within the bore ( 22; 22 ';22'' ) and a section ( 21 a; 21 a '; 21 a'') is divided, which is released after the end of the pre-injection by a control edge ( 46 ) on the pressure chamber ( 43 ) facing away from the end of the pre-injection piston ( 23; 23'; 23 '' ).

3. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that the working chamber ( 20; 20 '' ) for the pilot injection piston ( 23; 23 ';23'' ) via a transverse bore ( 37; 37'' ) in the storage piston ( 15; 15'; 15 '' ) and a pre-injection outlet bore ( 38 ) leading from the inner bore leading to the storage piston is connected to the pre-injection nozzle ( 39 ) and via a further transverse bore ( 19; 19 ';19'' ) in the storage piston ( 15; 15'; 15 '' ) and an opening into the inner bore inlet bore ( 17 ) in the housing can be connected to the low-pressure delivery pump and when the pre-injection piston moves in the delivery direction from a stop (stopper 24 ) for this at its end facing the pressure chamber ( 43 ) through a pressure chamber side arranged on the pilot injection control edge ( 56 ) is closed, and that the high-pressure pump connection-side section ( 21; 21 ';21'' ) of the line part ( 44; 44'; 44 '' ) de r connecting line in the accumulator piston ( 15; 15 ';15'' ) is connected to the high-pressure injection pump via an inlet opening ( 16 ) in the housing.

4. Fuel injection device according to one of claims 1 or 3, characterized in that the storage piston ( 15 ) with the pre-injection piston ( 20 ) receiving housing ( 11 ) is substantially cylindrical with sealing screws ( 13; 14 ) at both ends of the storage piston receiving inner bore ( 12 ), and that on the side of the accumulator piston ( 15 ) facing away from the pressure chamber ( 43 ) for dimensioning the swallow volume which specifies the time interval between the pre-injection and the main injection, a support piston ( 25 ) adjustable in position as a stop for the accumulator piston ( 15 ) ) is provided.

5. Fuel injection device according to claim 4, characterized in that the support piston ( 25 ) is part of an adjusting screw ( 28 ) or bears against it, and that in the space between the adjusting screw ( 28 ) and the storage piston ( 15 ) a restoring force for this Preload spring ( 26 ) is arranged.

Is formed; 6. Fuel injection device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the preinjection plunger (23 ') (23 b' to the pressure ratio as a stepped piston 23 a ').

7. Fuel injection device according to claims 4 or 5, characterized in that the stop for the pre-injection piston ( 23 ) at its end facing away from the pressure chamber ( 43 ) through an in the end of the pre-injection piston ( 23 ) receiving bore ( 22 ) in the storage piston ( 15 ) axially displaceably inserted plug ( 24 ) is formed, on which the support piston ( 25 ) is supported.

8. Fuel injection device according to claims 4 or 5, characterized in that the pre-injection piston ( 23 '') on the pressure chamber side has a thickened head part ( 53 ) which overlaps the bore ( 22 ) for the pre-injection piston ( 23 '') on a shoulder ( 52 ) of the bore ( 22 '') in the accumulator piston ( 15 '') abuts as a support piston-side stop and strikes to limit the delivery stroke to one of the shoulder ( 52 ) in the accumulator piston ( 15 '') arranged opposite stop ( 55 ).