DE2647973A1

DE2647973A1 - Brennstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE2647973A1
Application number: DE19762647973
Authority: DE
Inventors: Hansueli Bart
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1977-04-28
Also published as: CA1058480A; IT1068887B; FR2328852A1; US4064845A

Description

EATON CORPORATION, Cleveland, Ohio 44114, U.S.A. Brennstoffeinspritzvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf die Brennstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor, und zwar insbesondere auf ein Pilotbrennstoffeinspritzsystem, bzw. ein Zumeßventil für ein derartiges System.

Die Vorteile der Brennstoffeinspritzung sind bekannt. Das Ausmaß, mit welchem man die Vorteile erhält, hängt stark von der Genauigkeit und zeitlichen Flexibilität des Zumeßventils oder der Zumeßventile in einem Einspritzsystem ab, und letzten Endes auch von den Kosten der Zumeßventile und dem System zur Steuerung der Ventile. Ein Einspritzzumeßventil für einen kompressionsgezündeten Motor sollte die für die Motordrehzahl und Last angeforderte Brennstoffmenge abmessen, sollte eine gleiche Menge für jeden Zylinder zur optimalen Zeit und mit optimaler Rate zumessen, und sollte schließlich den Einspritzdruckanstieg und -abfall zur Einspritzdüse scharf steuern, um das Tropfen der Düse und die Nacheinspritzung zu vermeiden. Es sind bereits verschiedene Brennstoffeinspritzsysteme bekannt. Am erfolgreichsten von den Grundtypen ist das eine gemeinsame Schiene verwendende System und das Stoßpumpensystem. Es wurden auch bereits zahlreiche Abwandlungen und Kombinationen der Grundsysteme angegeben .

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Das eine gemeinsame Schiene verwendende System benutzt eine einzige Pumpe zur Aufrechterhaltung des Einspritzdrucks für ein gemeinsames Kopf- oder Sammelstück und eines oder mehrere Zumeßventile. Die Rate der Brennstoffzumessung in derartigen Systemen ist eine Funktion der Zeit, da der Einspritzdruck konstant ist. Das Aufstoßpumpensystem verwendet eine oder mehrere Stoßpumpen, die sowohl den Einspritzdruck als auch die Zumessung vorsehen. Die Rate der Brennstoffeinspritzung bei einem solchen System ist verhältnismäßig konstant hinsichtlich der Grade der Motorkurbelwellendrehung; die Rate ändert sich stark bezüglich der Zeit, und der Druck ändert sich stark bezüglich der Motordrehzahl.

Während der letzten Jahre nahm der Erfolg der eine gemeinsame Schiene verwendenden Systeme bei kompressionsgezündeten Motoren, die über einen großen Geschwindigkeits- und Lastbereich hin arbeiten, immer mehr ab. Kompressionsgezündete Motoren erfordern hohe Einspritzdrücke, und die bekannten Bauarten von Zumeßventilen, die in der Lage sind, den Hochdruckbrennstoff genau zuzumessen, machten relativ hohe synchronisierte Betätigungskräfte erforderlich. Durch den Motor angetriebene Betätigungsvorrichtungen erzeugten beides. Sie betätigten jedoch auch die Ventilglieder in den Zumeßventilen bei Drehzahlen proportional zur Motordrehzahl, d.h. ansteigende Motordrehzahlen riefen erhöhte Ventilglieddrehzahlen bezüglich der Zeit hervor, wodurch in unerwünschter Weise die Menge des zugemessenen Brennstoffs vermindert wurde, da die Zumeßrate in solchen Systemen eine Funktion der Zeit ist. Die Veränderung der Größe der Zumeßöffnung im Ventil als Funktion der Motordrehzahl und -last war ein Verfahren zur Aufrechterhaltung bzw. Vergrößerung der Menge des zugemessenen Brennstoffs. Diese Verfahren waren jedoch, ebenso wie andere Verfahren, kostspielig und kompliziert. Die eine gemeinsame Schiene verwendenden Systeme waren recht erfolgreich bei den durch Funken gezündeten Motoren, da derartige Motore einen relativ niedrigen Druck für die Sammelleitungeinspritzung be-

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nötigen, wobei das Zumeßventil (Druckventil) durch einen Solenoid betätigt werden kann, der relativ geringe Kräfte erzeugt.

InjektionsSysteme mit Stoßpumpen, welche das Pumpen und Zumessen in einer einzigen Einheit kombinieren, waren außerordentlich erfolgreich bei Dieselmotoren. Derartige Systeme können eine kombinierte Einheit aufweisen, die mehrere Motorzylinder über einen Verteiler versorgen, oder aber es kann eine Einheit pro Motorzylinder vorgesehen sein. In jedem Fall verwendet die Einheit oftmals einen Kolben und eine eine Kammer definierende Bohrung, der infolge der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens erweitert und zusammengezogen wird. Der Kolben wird dabei durch einen Motorantriebsnocken hin- und herbewegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit proportional der Motordrehzahl. In der expandierenden Kammer wird ein veränderbares Brennstoffvolumen eingefangen und dann impulsiv zu einem Motorzylinder gestoßen, und zwar infolge der Bewegung des Kolbens in eine Richtung, welche die Kammer verkleinert. Derartige Einheiten besitzen eine Reihe von Nachteilen infolge der hohen erforderlichen Kräfte, um das eingeschlossene Brennstoff volumen auf den hohen Einspritzdruck anzuheben, der für einen Dieselmotor erforderlich ist. Die Antriebskette zwischen dem Kolben und dem Motor muß derart ausgelegt sein, daß sie hohen Drehmomenten widersteht. Wenn eine veränderbare Einspritzzeitsteuerung erforderlich ist, so muß die Antriebskette eine stabile Phasenänderungsvorrichtung aufweisen, welche den erforderlichen hohen Drehmomenten widersteht. Die hohen Antriebskräfte bewirken eine hohe Seitenbelastung des Kolbens; diese Belastung beschleunigt den Abrieb des Kolbens und der Bohrung. Die Einspritzdrücke sind bei niedrigen Motordrehzahlen geringer als ideal und bei hohen Drehzahlen höher als ideal, da die Kolbengeschwindigkeit proportional zur Motordrehzahl ist. Das Lecken von Brennstoff aus dem eingeschlossenen Volumen heraus erhöht sich mit abnehmender Motordrehzahl. Der Anstieg und Abfall des Einspritzdrucks ist recht langsam, und zwar infolge

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des zyklischen Pumpens des Brennstoffs durch den Kolben.

Bei den meisten Brennstoffexnspritzsystemen für durch Kompression gezündete Motoren wird eine einzige Brennstoffladung pro Kompressionshub eingespritzt; einige als Pilotoder Zweistufen-Systeme bekannte Systeme spritzen eine kleine Pilot- oder Vorladung an Brennstoff frühzeitig im Kompressionshub ein. Die Pilotladung kann um 30 bis 60 vor dem oberen Totpunkt eingespritzt werden, wobei die Hauptladung dicht zum oberen Totpunkt folgt. Verfahren und Vorteile der Piloteinspritzung wurden bereits vielfach beschrieben; vgl. beispielsweise: Dr. P.H. Schweitzer in "What Can be Gained by Pilot Injection", Automotive Industries, Bd. 79 (1938), S. 533-534; US-PS 2 966 079 und' 3 439 655. In dem Artikel von Dr. Schweitzer werden einige durch Piloteinspritzungen erreichbare Vorteile genannt, wie beispielsweise das Eliminieren des für einen Dieselmotor charakteristischen Klopfens durch Verminderung der Rate des Zylinderdruckanstiegs pro Grad Kurbelwellendrehung, geringeren Zylinderspitzendruck, erhöhte Leistungsabgabe und eine Verminderung des Brennstoffverbrauchs pro PS-Stunde. Dr. Schweitzer erwähnt auch ein Problem, welches dann auftritt, wenn man versucht, das Konzept der Pilot-Brennstoffeinspritzung in der Praxis anzuwenden; speziell wird auf die Problematik des Vorsehens eines Brennstoffzumeßventils hingewiesen, welches genau eine stabile Pilotladung über den vollen Betriebsbereich des Motors hinweg zumißt.. Seit den Beiträgen von Dr. Schweitzer haben Forscher die Vorteile des Konzepts der Pilotbrennstoffeinspritzung bestätigt und darüber hinaus entdeckt, daß das Konzept zur Verminderung von verunreinigenden Abgasen, wie beispielsweise Oxiden des Stickstoffs, verwendet werden kann, während gleichzeitig die erwähnten Vorteile beibehalten werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Aufgabe, ein Pilotbrennstoffeinspritzsystem wirtschaftlich herzustellen, welches eine genaue und stabile Pilotladung

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liefert, noch schwieriger ist als die Aufgabe, ein Einspritzsystem vorzusehen, welches eine einzige Ladung erzeugt.

In der DT-OS 24 47 022.2 vom 2. Oktober 1974 (entsprechend U.S. Serial No. 403,308) ist ein durch einen Elektromagneten betätigtes Ventil der Kolbenbauart beschrieben, welches sehr kleine und genaue Pilot- und Hauptbrennstoffladungen für die Zylinder eines Motors zumessen kann. Das Ventil gemäß dieser Anmeldung verwendet das Konzept der Brennstoffzumessung nur während augenblicklich ein kontinuierlicher Durchlaß durch das Ventil definiert wird, und zwar durch Durchqueren eines Durchlasses in dem Kolben über einen Auslaßdurchlaß im Gehäuse. Die Kolbengeschwindigkeit ist unabhängig von der Motordrehzahl, und die Geschwindigkeit ist vorzugsweise die gleiche für alle Motordrehzahlen und -belastungen. Das weitere Zumessen wird begonnen und angehalten, ohne die Kolbengeschwindigkeit durch vollständiges Durchqueren des Durchlasses umzukehren. Das Durchquerungskonzept gestattet die Zumessung von sehr kleinen und genauen Brennstoffladungen. Die Maßnahmen der gleichen Kolbengeschwxndigkeiten für alle Motorzustände, und die Nichtumkehrung der Richtung des Kolbens während des Zumessens (d.h. Durchquerens) gestattet die Verwendung von einfachen und billigen Mitteln zur Steuerung der Bewegung des Kolbens. Da ferner die Richtung des Kolbens während des Zumessens nicht umgekehrt wird, werden die Kolbenbetätigungskräfte relativ niedrig gehalten. Dies verbessert die Abriebslebensdauer des Ventils, da hohe Betätigungskräfte eine lange Abrieblebensdauer nachteilig beeinflussen.

Die deutsche Patentanmeldung P 26 35 673.0 (entsprechend ÜS-Serial No. 603,078) vom 7. August 1976 beschreibt verbesserte Mittel zur Steuerung der durch das Ventil gemäß DT-OS 24 47 zugemessenen Brennstoffmenge*

Das Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung sieht verbesserte Mittel zur Betätigung und Steuerung der Brennstoffmenge vor,

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die durch die Ventile gemäß den deutschen Patentanmeldungen P 24 47 022.2 und P 26 35 673.0 zugemessen wird.

Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein einfaches und kostengünstiges Brennstoffzumeßventil für ein Pilotbrennstoffeinspritzsystem vorzusehen. Insbesondere soll ein Ventil dieser Bauart in einfacher Weise steuerbar sein, um Pilot- und Hauptbrennstoffladungen in einer zeitlichen Beziehung bezüglich des Motors vorzusehen. Ferner soll ein Brennstoffzumeßventil erfindungsgemäß ohne weiteres derart steuerbar sein, daß die Zeitsteuerung der Pilot- und Hauptbrennstoff ladungen, die für den Motor zugemessen werden, verändert wird. Die Erfindung sieht ferner ein Brennstoffzumeßventil vor, welches in einfacher Weise steuerbar ist, um die Strömung des dem Motor zugemessenen Brennstoffs zu beenden, und um das Volumen des zum Motor fließenden zugemessenen Brennstoffs zu verändern.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist das Brennstoffzumeßventil ein Ventilgehäuse auf, und zwar mit einer Bohrung, Brennstoff einlaß- und -auslaß-Durchlässen, die sich in die Bohrung hinein öffnen, und wobei ein kolbenartiges Ventilglied gleitend in der Bohrung angeordnet ist und Durchlaßmittel besitzt, die zur Zumessung einer Pilot- und einer Hauptbrennstoffladung infolge der Kolbenbewegung dienen, wenn sich der Kolben längs einer abgestuften Bahn von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt/ und wobei ein Nocken vorgesehen ist, der eine Nase aufweist, die stetig glatt auf einer Seite ansteigt und abrupt zweistufig auf der anderen Seite abfällt, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, um den Kolben gegen die Nase vorzuspannen. Erfindungsgemäß wird der Nocken in einer zeitlichen Beziehung bezüglich des Motors angetrieben; die glatte stetige Seite bewegt den Kolben in die erste Stellung mit Geschwindigkeiten proportional zur Motordrehzahl, und die Stufen gestatten die Bewegung des Kolbens längs der abgestuften Bahn durch die

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Vorspannmittel mit Geschwindigkeiten unabhängig von der Motordrehzahl. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die winkelmäßige Phasenbeziehung des Kolbens und der Nase bezüglich des Motors verändert, um die Zeitsteuerung der Pilot- und Hauptbrennstoffladungen zu verändern. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Stufen bezüglich einander verändert, um die Zeitsteuerung der Pilot- und Hauptbrennstoffladungen bezüglich einander zu ändern. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung steht der Brennstoffauslaßkanal oder -durchlaß mit einem Rücklauf an irgendeinem Punkt während der Kolbenbewegung längs der abgestuften Bahn in Verbindung, wodurch der Brennstoffdruck im Auslaß abgesenkt und die Strömung des zugemessenen Brennstoffs zum Motor beendet wird. Die Erfindung sieht als weiteres Merkmal vor, daß der Kolben durch die Motordrehzahl verdreht wird, um den Punkt zu verändern, mit dem der Auslaß zur Rückkehr während der Kolbenbewegung verbunden ist# wodurch das Volumen des zugemessenen zum Motor fließenden Brennstoffs verändert wird.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine etwas schematische Ansicht eines Teils eines Pilotbrennstoffeinspritzsystems unter Verwendung einer Ventilanordnung zur Zumessung von Pilot- und Hauptbrennstoffladungen für einen Motorzylinder;

Fig. 2 eine Endansicht der Ventilanordnung der Fig. 1 gesehen aus Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1, wobei ein Blockierventil und ein Zumeßventil in der Ventilanordnung darge-=· stellt sind;

Fig. 3 einen Schnitt durch das Ventil gesehen aus Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2;

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Fig. 3A und 3B zusätzliche Ansichten eines Teils des Zumeßventils in Fig. 3;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Nockenrings in der Ventilanordnung;

Fig. 5 eine etwas schematische Ansicht eines zweiten Pilotbrennstoff einspritzsystems, welches die Ventilanordnung verwendet;

Fig. 6 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Eingangswelle und Nockenanordnung der Fig. 3;

Fig. 7 einen Querschnitt der Eingangswelle und der Nockenanordnung gesehen aus Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 6.

Es sei nunmehr zunächst das System gemäß Fig. 1 beschrieben. Fig. 1 zeigt eine etwas schematische Ansicht eines Pilotbrennstoff einspritzsystems 10 mit einer Kraftstoff-Förderpumpe 12, die durch eine Einlaßleitung 14 mit einer (nicht gezeigten) Brennstoffquelle verbunden ist, wobei eine Hochdruckkraftstoffpumpe 16 über eine Leitung 18 mit dem Auslaß der Förderpumpe in Verbindung steht und eine Ventilanordnung 20 durch einen Zweig 22a einer Sammelleitung 22 mit dem Auslaß der Hochdruckkraftstoffpumpe verbunden ist/ während eine Brennstoffeinspritzdüse 24 durch eine Leitung 26 mit einer Zumeßbrennstoffauslaßöffnung 25 im Ventil 20 verbunden ist, und wobei schließlich, ein Zylinder 28 dargestellt ist, der zu einem nicht gezeigten durch Kompression zündbaren Motor gehört. Die Zweige 22b, 22c und 22d der Sammelleitung 22 liefern Brennstoff an zusätzliche Ventile 20. Eine Leitung 30 verbindet eine Rücklauföffnung 32 des Ventils 20 mit der Einlaßleitung 14. Das Ventil 20 ist bezüglich der anderen Systemkomponenten vergrößert dargestellt, um dessen Äußeres im einzelnen zu zeigen.

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A*

Die Pumpen 12 und 16 und die Düse 24 können zu irgendeiner von verschiedenen Bauarten gehören, die auf dem Gebiet der Technik bekannt sind. Die Pumpen 12 und 14 werden vorzugsweise durch den Motor angetrieben. Der durch die Pumpe 16 gelieferte Hochdruck kann in der Größenordnung von 4000 bis 10 000 psi (englische Pfund pro Quadratzoll) liegen. Der Ausdruck "Hochdruck" unterscheidet, so wie er hier verwendet wird, den Hochdruck, der für die Brennstoffeinspritzung in einen Motorzylinder eines Kompressions-gezündeten Motors erforderlich ist, gegenüber dem relativ niedrigen Druck, der erforderlich ist für die Brennstoffeinspritzung in eine Sammelleitung eines Ottomotors. Die Düse 24 spritzt direkt in den Zylinder 28 ein. Der Zylinder 28 umfaßt Einlaß- und Auslaßventile 34 bzw. 36 sowie einen über eine Verbindungsstange 40 von einer nicht gezeigten Kurbelwelle angetriebenen Kolben 38.

Es sei nunmehr das Ventil im einzelnen beschrieben. Das Ventil 20 umfaßt ein Gehäuse 42 mit einem runden Körperteil 42a, der einstückig mit einem rechteckigen Teil 42b ausgebildet ist, wie man am besten in Fig. 2 erkennt, wobei ferner durch Schrauben 44 ein Endteil 42c am Körperteil befestigt ist; ferner ist eine Eingangswelle 4 6 vorgesehen, die vorzugsweise durch den Motor über eine Scheibe 47 und ein gezahntes Band 47a angetrieben ist, wobei ferner Verbindungsmittel 48 mit der Motordrossel verbunden werden können, um die durch das Ventil zugemessene Brennstoffmenge zu steuern.

Die in Fig. 3 gezeigte Ventilanordnung umfaßt die Welle 46, die drehbar durch ein Lager 50 im Gehäuseendteil 42c und ein Lager 52 getragen von einem Vorsprung 54 des Gehäusekörperteils 42a, der sich in eine Kammer 55, gebildet durch Endteil 42c erstreckt, gelagert wird, zwei axial aufeinanderzuweisende Nockenringe 56 und 58, die an einem Flanschteil 46a der Welle 46 durch Schrauben 60 und 62 befestigt sind, ein Blockierventil 64, betätigt durch Nockenring 56 und ein Zumeßventil 66, betätigt durch Nockenring 58.

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Das Blockierventil 64 weist eine abgestufte Bohrung 70 auf, und zwar mit Bohrungsteilen 70a und 70b, wobei eine Hülse 72 in dem Bohrungsteil 70a eingepreßt ist und eine Bohrung 72a definiert, und wobei ferner ein kolbenartiges Ventilglied 74 mit einer Ringnut 74a vorgesehen ist, um periodisch Hochdruckkraftstoff von einer Einlaßöffnung 76 einem dazwischenliegenden Einlaßkanal 7 8 über Durchlässe 79 und 80 in der Hülse zuzuführen, und wobei schließlich eine Feder 82 vorgesehen ist, um den Kolben zum Nockenring 56 hin vorzuspannen. Die Feder 82 wird zwischen einer abgestuften Unterlegscheibe 84 befestigt am Kolben durch eine Mutter 86 und einer mit Gewinde versehenen Stange oder einem Stopfen 88, der ebenfalls Mittel bildet, um die Vorspannkraft der Feder einzustellen, angeordnet. Eine Festlegmutter 90 verriegelt die Stange an ihrem Platz.

Das Zumeßventil 66 besitzt eine abgestufte Bohrung 92 mit Bohrungsteilen 92a und 92b, eine Hülse 94, welche in den Bohrungsteil 92a eingepreßt ist und eine Bohrung 96, die gleitend ein kolbenartiges Ventilglied 95 aufnimmt, welches in ei ne betätigte oder zweite Stellung in der Richtung des Nockens 58 durch Federmittel 98 vorgespannt ist und durch Nocken 58 in eine gespannte oder erste Stellung bewegt wird, und Kolben drehmittel 99, um die Winkelstellung des Kolbens in der Bohrung 96 infolge der Bewegung von Verbindungsmitteln 48 durch die Drossel zu verändern. Die Bohrung 96 steht mit einem Zwischendurchlaß 78 über eine Ringnut 100 und eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Durchlässen 102 in Verbindung. Die Bohrung 96 steht auch mit einer zweiten Ringnut 104 über ein Paar von Pilotzumeßdurchlässen 106, ein Paar von Hauptzumeßdurchlässen 108 und ein Paar von Abflußdurchlässen 110 in bindung. Die zweite Ringnut 104 steht direkt mit der Auslaßöffnung 25 für zugemessenen Brennstoff über einen nicht gezeigten Durchlaß in Verbindung.

Der Kolben 95 umfaßt Pilotzumeßdurchlaßmittel 112 und Hauptzumeßdurchlaßmittel 114, die mit Durchlässen 102 über eine

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Rohrkarruner 115, eine Vielzahl von sich, radial erstreckenden Durchlässen 116 und eine Ringnut 118 verbunden sind; der Kolben 95 besitzt ebenfalls Brennstoffablaßmittel 120. Die Pilotzumeßdurchlaßmittel 112 umfassen eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Durchlässen 122 und eine Ringnut 124. Die Hauptzumeßdurchlaßmittel 114 umfassen eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Durchlässen 126 und eine Ringnut 128, die annähernd doppelt so breit ist wie die Nut 124. Ringnuten 124 bzw. 128 durchqueren die Querschnittsöffnungsflächen der Pilot- und Hauptzumeßdurchlässe 106 und 108 infolge der Bewegung des Kolbens zwischen seinen ersten und zweiten Stellungen. Die Querschnittsflächen der Kanäle 106 und 108 sind dort, wo sie sich in die Bohrung 96 hinein öffnen, in Verbindung mit der Breite der Nuten 124, 128 von solcher Größe, daß eine Pilotbrennstoffladung von ungefähr 10% der Hauptbrennstoff ladung vorgesehen wird. Die Pilotladung kann sich jedoch über einen Bereich von 5 bis 35% hinweg ändern, und zwar abhängig vom Motormodell und seiner Verwendung.

Die Brennstoffabflußmittel (vgl. Fig. 3, 3A und 3B) umfassen einen in der Umfangsoberfläche des Kolbens 95 ausgebildeten Hohlraum 130. Der Hohlraum ist mit der Kammer 55 über verbundene Durchlässe 132 und 134 verbunden, pie den Hohlraum 130 bildenden Seitenwände besitzen eine Schulter 136, die geradlinig in Axialrichtung des Kolbens ausgebildet ist, und eine sägezahnförmige Schulter 137 mit schrägen Schulterteilen 137a und 137b auf der in Fig. 3A gezeigten Seite des Kolbens, wobei ähnliche Schultern auf der anderen Seite des Kolbens vorgesehen sind. Die sägezahnförmigen Schultern unterteilen den Hohlraum in zwei etwas dreieckig geformte Hohlraumteile 130a und 130b. Die Ablaßmittel verbinden Ringnut 104 mit Rücklauf, wenn die sägezahnförmige Schulter die Durchlässe 110 freigibt, wodurch die Strömung des zugemessenen Hochdruckkraftstoffs zum Motor beendet wird, und zwar durch das abrupte Ablassen oder Absenken des Drucks in Nut 104. Die Winkelstellung des Kolbens in der Bohrung 96 bestimmt den Punkt, wo die Durch-

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lasse 110 durch die sägezahnförmige Schulter 137 freigegeben werden. Der Punkt kann vor, während oder nach dem Durchqueren der Durchlässe 108 durch Nut 128 liegen. Die Winkelstellung des Kolbens in Fig. 3 ist derart/ daß der Punkt vor der Durchquerung auftritt,· wodurch keine der Hauptladungen zum Motor fließt. Die Winkelstellung in Fig. 3A ist derart, daß der Punkt gerade vor dem Durchqueren auftritt, wodurch eine maximale Hauptladung zum Motor fließt. Die Größe der zum Motor fließenden Hauptladung wird zwischen 0 und dem Maximum variiert, wenn die Winkelstellung zwischen den Stellungen der Fig. 3 und 3A sich befindet.

Federmittel 98 und Kolbendrehmittel 99 umfassen eine abgestufte Unterlegscheibe 138, die durch eine Mutter 140 am mit Gewinde versehenen Stummel 142'befestigt ist, der ebenfalls die Rohrkammer 115 verschließt und eine Platte 144, die an einem Ende in einem Schlitz 142a des Stummels 142 durch Stifte befestigt ist, und mit dem anderen Ende gleitend in einem Schlitz 146a einer Welle 146 aufgenommen ist. Die Welle 146 ist drehbar in einer mit Gewinde versehenen Büchse 148 gelagert. Eine Feder 150 liegt zwischen der abgestuften Unterlegscheibe 138 und einer Schulter 146b, die durch eine Welle 146 definiert ist. Die Büchse 148 sieht auch Mittel vor, um die Vorspannkraft der Feder 150 einzustellen und ist an ihrem Platz durch eine Verriegelungsmutter 152 festgelegt. Eine 0-Ringdichtung 154 verhindert ein Lecken längs Welle 146. Reibungswiderstand und freies Spiel der Platte 144 in Schlitz 146a wird durch einen Satz von Kugellagern 156 minimiert, die durch eine geschlitzte Kappe 158 an ihrem Platz gehalten werden.

Die Bohrungsteile 70b und 92b sind mit der Rücklauföffnung 32 über Durchlässe 160, 162 verbunden. Die Kammer 55 ist mit der Rücklauföffnung 32 über Durchlaß 164 verbunden.

Der Nockenring 58 besitzt, wie in Fig. 4 gezeigt, einen im wesentlichen flachen Teil mit einer Winkellänge von ungefähr 240 zwischen 58a und 58b, einen Hub- oder Nasenteil mit einer

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Winkellänge von ungefähr 90° zwischen 58 b und 58c, eine erste Stufe beginnend bei 58c und abfallend auf 58d, einen im wesentlichen flachen Teil mit einer Winkellänge von ungefähr 30° zwischen 58d und 58e und eine zweite Stufe beginnend bei 58e und abfallend auf 58a. Die Nase zwischen 58d und 58c bewegt den Zumeßventilkolben 95 in seine gezeigte gespannte oder erste Stellung. Die erste Stufe gestattet die Bewegung des Kolbens unter der Kraft der Feder 150 weit genug, um der Nut 124 das Durchqueren der Durchlässe 106 zu gestatten; die zweite Stufe gestattet die Bewegung des Kolbens infolge der Feder 150 weit genug, um der Nut 128 die Durchquerung des Durchlasses 108 zu gestatten.

Der Nockenring 56 besitzt, wie in Fig. 3 gezeigt, eine einzige Nase oder einen Hubteil 56a und niedrigen Verweilteil 56b. Die Nase 56a besitzt einen Scheitel oder Kamm, der lang genug ist, um das Blockierventil 74 in einer Freigabestellung zu halten, und zwar wenige Grade bevor und nachdem der Kolben 95 sich längs der abgestuften Bahn, ermöglicht durch die Nockenstufen, bewegen kann. Der Verweilteil 56b gestattet der Feder 82 den Kolben in seine Blockierstellung lange genug zu bewegen, damit die Nase des Nockens 58 den Kolben 95 in seine erste Stellung bewegt.

Die Zeitsteuerung der dem Motor zugemessenen Brennstoffimpulse kann dadurch verändert werden, daß man die winkelmäßige Phasensteuerung der Eingangswelle 46 mit einer Zeitsteuervorrichtung ändert, wie sie in der US-PS 3 496 918 beschrieben ist.

Fig. 5 zeigt eine etwas schematische Ansicht eines zweiten Pilotbrennstoffeinspritzsystems 200, welches ein Zumeßventil 20' verwendet. Der Hauptunterschied zwischen den Systemen 10 und 200 besteht in der Anzahl der Zumeßventile, die für einen Mehrzylindermotor erforderlich sind. Das System 10 verwendet ein Zumeßventil pro Zylinder, während das System 200 ein Zumeßventil für mehrere Zylinder verwendet. Die Komponenten der bei-

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den Systeme unterscheiden sich hauptsächlich bezüglich ihrer Stellung im System. Die Komponenten des Systems 200, die an sich, die gleichen wie die Komponenten des Systems 10 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen, gefolgt von einem Strich, versehen.

Das Einspritzsystem 200 umfaßt eine Kraftstoff-Förderpumpe 12¹, die durch eine Einlaßleitung 14" mit einer (nicht gezeigten) Brennstoffquelle verbunden ist, eine Hochdruckbrennstoff pumpe 16', die durch eine Leitung 18' mit dem Auslaß der Kraftstoff-Förderpumpe verbunden ist, ein Brennstoffzumeßventil 20', welches durch eine Leitung 202 mit dem Auslaß der Hochdruckbrennstoff pumpe verbunden ist, einen Brennstoffverteiler 204, der mit einer Auslaßöffnung 25' für den zugemessenen Brennstoff in dem Zumeßventil durch eine Leitung 206 verbunden ist, eine Brennstoffeinspritzdüse 24', die mit einem Auslaß des Verteilers über eine Leitung 208a verbunden ist, und einen Zylinder 28' eines nicht gezeigten durch Kompression gezündeten Motors. Eine Leitung 30' verbindet eine Rückführungsöffnung 32' des Ventils 20' mit der Einlaßleitung 14'. Aus dem Verteiler 204 austretende Leitungen 208b, 208c und 2O8d liefern Brennstoff an die anderen Motorzylinder in der richtigen Reihenfolge.

Der Verteiler 204 kann von bekannter Bauart sein und eine feststehende Scheibe mit einer Vielzahl von Brennstoffauslaßöffnungen aufweisen, die mit den Leitungen 208a bis 2O8d verbunden sind, und wobei eine Drehscheibe mit einer einzigen öffnung in ständiger Verbindung mit dem zugemessenen Hochdruckbrennstoff in Leitung 206 steht. Die Drehscheibe, die vorzugsweise durch den Motor angetrieben wird, wird in einer zeitgesteuerten Phasenbeziehung mit dem Zumeßventil und dem Motor angetrieben. Die Einlaßöffnung durchquert die Auslaßöffnungen und setzt die Rohre 208a bis 2O8d in der Motorzündreihenfolge unter Druck.

Das Sperrventil 64' im Zumeßventil 20· kann wegfallen, da der Verteiler 204 verwendet werden kann, um die dem Auslaß 25 zuge-

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messenen Brennstoffimpulse zu blockieren, und zwar während der Bewegung des Kolbens 95 in seine erste Stellung durch Nocken 58.

Die Zeitsteuerung der durch das Ventil 20' zugemessenen Brennstoffimpulse kann durch die bereits erwähnte Zeitsteuersteuervorrichtung gemäß US-PS 3 496 918 verändert werden.

Es seien nunmehr die Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Wellen- und Nockenanordnung 220 der Fig. 6 und 7 kann in die Ventilanordnung 20 anstelle der Eingangswelle 46 und der Nocken 56 und 58 eingesetzt werden, um innerhalb der Ventilanordnung Mittel vorzusehen, um die zeitliche Phasenbeziehung der Pilot- und Hauptbrennstoffladungen bezüglich einander und bezüglich des Motors infolge von Änderungen der Motordrehzahl zu verändern. Die Anordnung 220 umfaßt eine Eingangswelle 222 mit einem Flanschteil 222a, Kolbenanordnungen 224 und 226, angeordnet in Bohrungen 228 bzw. 230, einen Blockiernocken 231, befestigt am Flansch durch Schrauben 232, und eine Nockenanordnung 234.

Die Nockenanordnung 234 umfaßt einen äußeren Ring 236 mit einem Flanschteil 236a und einem inneren Ring 238 mit einem Flanschteil 238a. Der Flanschteil 236a ist mit einem sich radial erstreckenden Schlitz 236b ausgestattet, der einen Stift 240 aufnimmt, der an einem Kolben 242 der Kolbenanordnung 224 befestigt ist. Der Flanschteil 238a ist ebenfalls mit einem sich radial erstreckenden Schlitz 238b ausgestattet, der einen Stift 246 aufnimmt, der an einem Kolben 248 der Kolbenanordnung 226 befestigt ist. Flanschteile 236a und 238a sind gleitend in einer Ringnut 231a im Blockiernocken 231 aufgenommen. Äußere und innere Ringe 236 und 238 definieren gemeinsam einen Ring ähnlich dem Nockenring 58, d.h. sie bilden einen Nockenring mit einer einzigen Nase oder Anhebung, ersten und zweiten Stufen und einem flachen Laufteil zwischen den Stufen. Der Innenring umfaßt einen angehoben flachen Laufteil 238c mit einer Winkellänge von ungefähr 60° und einen herabgesetzten flachen Laufteil 238d mit

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einer Winkellänge von ungefähr 300°. Die Höhenänderung der Laufteile 238c und 238d definiert die zweite Stufe. Der äußere Ring unifaßt die Nase oder die Anhebung, welche glatt zu einer Maximalhöhe 236cüber einen Winkelabstand von ungefähr 90° ansteigt. Die Maximalhöhe 236c schreitet über eine einzige Stufe äquivalent zu beiden Stufen des Nockenrings 58 nach unten/ und zwar zu einem flachen Laufteil 236d hin mit einer Winkellänge von ungefähr 270°. Die einzige Stufe des Rings 236 und der erhabene flache Laufteil 238c des Rings 238 definieren eine erste Stufe äquivalent zur ersten Stufe des Nockenrings 58.

Der Kolben 95 des Zumeßventils 66 wird in seine erste oder gespannte Stellung durch die Nase auf dem Ring 236 bewegt. Die einzige Stufe, die durch Ring 236 und den angehobenen flachen Laufteil 238 gebildet ist, gestattet die Bewegung des Kolbens unter der Kraft der Feder 150 weit genug, um eine Pilotladung zuzumessen. Der Kolben läuft auf dem erhöhten flachen Laufteil 238c zur zweiten Stufe, die dann gestattet, daß sich der Kolben weit genug bewegt, um eine Hauptbrennstoffladung zuzumessen.

Die Kolbenanordnungen 224 und 226 verdrehen die Ringe 236 und 238 bezüglich einander und bezüglich der Eingangswelle, wodurch die Winkelphasenbeziehung der Stufen bezüglich einander und bezüglich des Motors gesteuert wird. Die Kolbenanordnungen sind baulich im wesentlichen gleich aufgebaut; demgemäß genügt eine Beschreibung für beide. Die Kolbenanordnung 226 umfaßt die Bohrung 230, die an einem Ende 23Oa abgeschlossen ist, während sie am anderen Ende durch einen Stopfen 250 abgedichtet ist, wobei der Kolben 248 einen Mittelteil 248ain Gleitabdichtberührung mit der Bohrung und verjüngten Enden 248b und 248c aufweist, und wobei schließlich eine Feder 252 den Kolben gegen den Stopfen 250 vorspannt.

Das verjüngte Ende 248b und die Bohrung 230 definieren eine Ringkammer 254, die über Kanäle 256 und 258 mit einem Strömungsmittel-

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druck verbindbar ist, der infolge der ansteigenden Motordrehzahl sich, erhöht. Ein derartiger Strömungsmitteldruck kann durch eine Kraftstoff-Förderpumpe geliefert werden. Förderpumpen dieser Bauart sind bekannt, wobei eine derartige Pumpe in der US-PS 3 650 259 beschrieben ist. Die Kolbenanordnung 224 besitzt eine identische Ringkammer, die mit dem Strömungsmitteldruck im Durchlaß 256 über eine Verlängerung des Durchlasses 258 verbindbar ist.

Die Kolbenvorspannfedern der Kolbenanordnungen spannen die inneren und äußeren Ringe und die dadurch gebildeten Stufen auf eine verzögerte Winkelphasenbezxehung bezüglich des oberen Totpunktes des Motorkolbens vor. Wenn die Kolben 242 und 248 an ihren Anschlägen anliegen, so tritt die erste Stufe ungefähr 15 Grad vor dem oberen Totpunkt auf und die zweite Stufe tritt ungefähr 10 Grad nach dem oberen Totpunkt auf. Wenn die Motordrehzahl ansteigt,so steigt auch der durch die Förderpumpe lieferbare Strömungsmitteldruck an, wodurch die Beziehung der Stufen bezüglich des oberen Totpunktes vorwärtsschreitet oder voreilt. Die Vorspannkraft der Feder in der Kolbenanordnung 224 wird kleiner gemacht als die Vorspannkraft der Feder in der Kolbenanordnung 226, wodurch ein größeres Voreilen der ersten Stufe vorgesehen wird. Bei der maximalen Motordrehzahl kann die erste Stufe bis zu 90 Grad vor dem oberen Totpunkt voreilen und die zweite Stufe kann bis zu ungefähr 10 Grad nach dem oberen Totpunkt auftreten.

Die vorliegende Erfindung behandelt eine Ventilanordnung für ein Pilotbrennstoffeinspritz-System. Die Ventilanordnung umfaßt ein Zumeßventil 66 und ein Sperrventil 64. Das Zumeßventil umfaßt einen Kolben 95, der in eine erste oder gespannte Stellung durch die Nase eines abgestuften Nockens mit einer Geschwindigkeit proportional zur Motordrehzahl bewegt wird, während das Blockierventil die Strömung des nicht zu-

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gemessenen Hochdruckbrennstoffs zum Zumeßventil verhindert. Die ersten und zweiten Stufen des Nockens gestatten die Bewegung des Kolbens längs einer abgestuften Bahn von der ersten Kolbenstellung in die zweite Kolbenstellung. Die Pilotladung wird während der durch, die erste Stufe gestatteten Kolbenbewegung zugemessen; die Hauptladung wird erfindungsgemäß während der durch die zweite Stufe gestatteten Kolbenbewegung zugemessen. Die Einspritzzeitsteuerung des Pilot- und Haupt-Impulses für den Motor kann beschleunigt (voreilend) oder verzögert vorgesehen sein, und zwar infolge von Veränderungen der Motordrehzahl, wobei in einem Ausführungsbeispiel die Zeitsteuerung des Pilot- und Hauptimpulses bezüglich einander verändert werden kann. Die Feder bewegt den Kolben längs der abgestuften Bahn mit einer augenblicklichen Geschwindigkeit, die stets die gleiche ist und die unabhängig von der Motordrehzahl und Last ist, da die an den Kolben durch die Feder 150 ausgeübten Kräfte stets die gleichen sind und von der Motordrehzahl und Last unabhängig sind. Daher ist die Durchquerungsgeschwindigkeit der Pilot- und Haupt-Zumeßdurchlässe 112 und 114 über die Öffnungen der Durchlässe 106 bzw. hinweg stets die gleiche, wodurch die für jeden Durchgang zugemessene Brennstoffmenge stets die gleiche ist, da der Brennstoffdruck an den Durchlässen 112 und 114 konstant ist.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele des Ventils veranschaulichen die Erfindung, wobei aber Änderungen im Rahmen des Erfindungskonzepts, wie dies durch die Ausführungsbeispiele dargestellt ist, möglich sind. Beispielsweise sind die Nocken der Ventilanordnung 20 mit einer einzigen Nockennase dargestellt, und machen es daher erforderlich, daß die Eingangswelle der Ventilanordnung mit der vierfachen Motornockenwellengeschwindigkeit angetrieben wird, so daß das Zumeßventil den Brennstoff für die vier Motorzylinder liefern kann, wenn die Anordnung in einem System gemäß Fig. 5 erfolgt. Das gleiche Ergebnis kann dadurch erhalten werden, daß man mehrere Nockennasen vorsieht, in diesem Falle vier auf jedem Nocken, wobei die Eingangswelle mit der Motornockenwellendrehzahl angetrieben wird.

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Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Pilot- oder VorBrennstoff einspritzsystem vor, welches eine Förderpumpe/ eine Hochdruckbrennstoffpumpe und eine Brennstoffeinspritzdüse verwendet. Die Ventilanordnung umfaßt erfindungsgemäß ein Blockieroder Sperrventil und ein Zumeßventil in einem einheitlichen Gehäuse mit einem Hochdruckbrennstoffeinlaß, einem Auslaß für den zugemessenen Brennstoff und einen Brennstoffrückflußauslaß. Das Blockierventil umfaßt erfindungsgemäß ferner einen Nockenring, der ein Ventilglied der Kolbenbauart betätigt, welches den Hochdruckeinlaß zum Zumeßventil öffnet und schließt, und zwar in einer zeitgesteuerten Phasenbeziehung mit einem Motor. Das Zumeßventil umfaßt ferner erfindungsgemäß einen Nockenring, ein Ventilglied der Kolbenbauart, eine Feder und Ablaßmittel. Der Nockenring besitzt erfindungsgemäß eine einzige Nockennase, die auf einer Seite glatt ansteigt und auf der anderen Seite plötzlich zweistufig abfällt; die glatte Seite bewegt den Kolben gleitend in einer Richtung mit Geschwindigkeit proportional zur Motordrehzahl, wenn der Einlaß durch das Blockierventil geschlossen ist, während erfindungsgemäß die Feder den Kolben längs einer zweistufigen Bahn mit Geschwindigkeiten bewegt, die von der Motordrehzahl unabhängig sind, wobei dies bei offenem Einlaß geschieht. Erfindungsgemäß mißt der Kolben eine Voreinspritzladung oder eine Pilotladung für den Zumeßbrennstoffauslaß während der zweiten Stufe zu. Die. Ablaßmittel verbinden erfindungsgemäß den Zumeßbrennstoffauslaß mit dem Rücklauf an irgendeinem Punkt während der zweiten Stufe, wodurch die Strömung der Hauptladung zum Motor beendet wird. Auf die Drosselstellung erfindungsgemäß ansprechende Kolbendrehmittel verändern den Ablaßmittelverbindungspunkt, wodurch die Hauptbrennstoffladungsmenge zum Motor fließt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt der abgestufte Nockenring zwei konzentrische und relativ bewegliche Ringe zur Veränderung der Zeitsteuerung der Ladungen bezüglich einander und bezüglich, des Motors,

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Claims

Ansprüche

,1. / Zumeßventil für ein Pilot- oder Vor-Einspritzsystem, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse (42) mit Brennstoffeinlaßöffnungsmitteln und Brennstoffauslaß-Öffnungsmitteln sowie einer diese Mittel verbindenden Bohrung (92),

ein in der Bohrung (92) längs einer Bahn bewegbares Ventilglied (95), wobei sich die Bahn von einer ersten die Verbindung zwischen den Öffnungsmitteln blockierenden Stellung aus in eine zweite Stellung erstreckt,

Durchlaßmittel in dem Ventilglied (95), die während der Bewegung des Ventilglieds längs der Bahn einen ersten kontinuierlichen Durchlaß durch das Ventilgehäuse (42) definieren, und sodann einen zweiten kontinuierlichen Durchlaß durch das Ventilgehäuse bilden, wenn das Ventilglied sich weiter längs der Bahn bewegt, wobei die ersten und zweiten kontinuierlichen Durchlässe durch Serienverbindung der Einlaßöffnungsmittel, der Durchlaßmittel und der Auslaßöffnungsmittel definiert werden,

Mittel (150) zum Vorspannen des Ventilglieds in die zweite Stellung,

und Mittel zur Bewegung des Ventilglieds aus der zweiten Stellung in die erste Stellung, die sodann gestatten, daß die Vorspannmittel das Ventilglied längs der Bahn um einen Abstand bewegen, der ausreicht, um den ersten kontinuierlichen Durchlaß zu definieren, um sodann augenblicklich diese Vorspannbewegung zu unterbrechen, und worauf dann die weitere Vorspannbewegung des Ventilglieds längs der Bahn um einen Abstand gestattet wird, der ausreicht, um den zweiten kontinuierlichen Durchlaß zu definieren.
2. Zumeßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannten Bewegungsmittel folgendes umfaßen: Nockenmittel (58) mit einer auf einer Seite glatt ansteigenden Nockennase und mit einem abrupten Abfall in zwei Stufen auf der anderen Seite, wobei die glatt ansteigende Nasenseite das Ventilglied (95) aus der zweiten Stellung in die

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erste Stellung infolge der Relativbewegung zwischen den Nockenmitteln und dem Ventilglied bewegt, während die erwähnten Stufen gestatten, daß die Vorspannmittel das Ventilglied längs der Bahn bewegen, und zwar infolge der fortgesetzten Relativbewegung zwischen den Nockenmitteln und dem Ventilglied.
3. Zumeßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel durch eine Feder (150) gebildet sind.
4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel ringförmige Ringmittel umfassen, welche die Nase auf einem axial wegweisenden Ende ausbilden.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel erste und zweite Nockenringe aufweisen, welche die glatt ansteigende Nase und die zwei Stufen bilden, und wobei Mittel vorgesehen sind, um den Abstand zwischen den beiden Stufen zu verändern.
6. Zumeßventil für ein Vor-Einspritzsystem, insbesondere nach einem oder mehreren vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit Brennstoffeinlaß- und Brennstoffauslaßmitteln sowie einer diese Mittel verbindenden Bohrung, wobei ein kolbenartiges Ventilglied (95) beweglich in der Bohrung abgestuft längs einer Bahn bewegbar ist, die sich von einer ersten die Verbindung zwischen den Mitteln blockierenden Stellung aus in eine zweite Stellung erstreckt, und wobei Durchlaßmittel in dem Kolben während der Bewegung des Ventilglieds längs der Bahn einen ersten kontinuierlichen Durchlaß durch das Ventilgehäuse und sodann einen zweiten kontinuierlichen Durchlaß durch das Ventilgehäuse bilden, wobei die ersten und zweiten kontinuierlichen Durchlässe durch eine der Reihe nach erfolgende Verbindung der Einlaßmittel, der Durchlaßmittel und der Auslaßmittel gebildet werden, und wobei schließlich Nockenmittel vorgesehen sind, welche eine auf einer Seite glatt ansteigende Nockennase aufweisen und plötzlich in zwei Stufen auf der anderen Seite abnehmen, und wobei ferner Mittel zum Vorspannen des Kolbens auf die Nase hin vorgesehen sind, und wobei Antriebsmittel eine

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Relativbewegung zwischen den Nockenmitteln und dem Kolben bewirken, wobei die glatte Seite der Nase den Kolben in die erste Stellung gleiten läßt, und zwar infolge der Relativbewegung, und wobei die Stufen die Gleitbewegung des Kolbens in abgestufter Weise längs der Bahn durch die Vorspannmittel gestatten, und zwar infolge der fortgesetzten Relativbewegung.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel Ringnockenmittel sind, und daß die Antriebsmittel eine relative Drehbewegung zwischen den Ringnockenmitteln und dem Kolben bewirken.
8. Ventil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der winkelmäßigen Phasenbeziehung zwischen den Antriebsmitteln und den Ringnockenmitteln, wodurch die Gleitbewegung des Kolbens bezüglich der Drehzeitsteuerung der Antriebsmittel verändert wird.
9. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel erste und zweite Ringe aufweisen, die die Nase bilden, und wobei die Antriebsmittel die Relativdrehbewegung zwischen dem Kolben und den Ringen bewirken.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ring die glatt ansteigende Seite der Nase bildet und eine erste Stufe der erwähnten beiden Stufen, während der zweite Ring die zweite Stufe bildet, und wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die Winkelbeziehung der Ringe bezüglich einander zu ändern, um den Winkelabstand zwischen den Stufen zu verändern, wodurch die Zeitsteuerung zwischen den Antriebsmitteln und die Definition von mindestens einem der kontinuierlichen Durchlässe bezüglich der Drehzeitsteuerung der Antriebsmittel erreicht wird.

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.„τ.
11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungsmittel die Winkelstellung des zweiten Rings bezüglich des ersten Rings ändern.
12. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ring die glatt ansteigende Seite der Nase und eine erste Stufe der beiden Stufen bildet, während der zweite Ring die zweite Stufe ausbildet, und wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die Winkelbeziehung der Stufen bezüglich einander und bezüglich der Antriebsmittel zu verändern, wodurch die Zeitsteuerung der Ausbildung der kontinuierlichen Durchlässe bezüglich einander und die Zeitsteuerung der Ausbildung des kontinuierlichen Durchlasses bezüglich der Antriebsmittel verändert wird.
13. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kolben gebildeten Durchlaßmittel einen Pilotoder Vor-Zumeßdurchlaß und einen Haupt-Zumeßdurchlaß aufweisen, wobei der erste kontinuierliche Durchlaß durch die Einlaßmittel, den Pilotzumeßdurchlaß und die Auslaßmittel definiert wird, und wobei ferner der zweite kontinuierliche Durchlaß durch die Einlaßmittel, den Hauptzumeßdurchlaß und die Auslaßmittel definiert ist.
14. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmittel folgendes umfassen:

eine Auslaßöffnung, einen ersten Auslaßdurchlaß, der an einem Ende mit der Öffnung und am anderen Ende mit der Bohrung in Verbindung steht, wobei der erste kontinuierliche Durchlaß durch die Einlaßmittel, den Pilotzumeßdurchlaß, den ersten Auslaßdurchlaß und die Auslaßöffnung definiert sind, und wobei ein zweiter Auslaßdurchlaß an einem Ende mit der Öffnung und am anderen Ende mit der Bohrung in Verbindung steht, und wobei der zweite kontinuierliche Durchlaß durch die Einlaßmittel, den Hauptzumeßdurchlaß, den zweiten Auslaßdurchlaß und die Auslaßöffnung gebildet sind.

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15. Ventil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Rücklaufmittel im Gehäuse und Abflußmittel (130,...) zur Verbindung der Auslaßmittel mit der RücklaufÖffnung während der Bewegung des Kolbens längs der Bahn aus der ersten Stellung in die zweite Stellung.
16. Ventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußmittel einen Hohlraum (130) aufweisen, der in der Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und die Auslaßmittel mit den Rücklaufmitteln an irgendeinem Punkt während der Bewegung des Kolbens längs der Bahn verbindet.
17. Einspritzsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßmittel eine Eindrückung aufweisen, die in der Umfangsoberflache des Kolbens ausgebildet ist und eine Seitenwand schräg zur Achse des Kolbens besitzt, wobei diese Eindrückung die Verbindung der Auslaßmittel mit den Rücklaufmitteln an irgendeinem Punkt während der Bewegung des Kolbens längs der Bahn bewirken, und wobei Mittel vorgesehen sind, welche die Drehstellung des Kolbens und der schrägen Wand in der Bohrung verändern, um den Punkt längs der Bahn zu verändern, an dem die Auslaßmittel mit den Rücklaufmitteln verbunden sind.
18. Zumeßventil, insbesondere, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für ein Vor-Einspritzsystem der Bauart mit einer Quelle von unter Druck stehendem Brennstoff, einer Düse zur Lieferung des Brennstoffs an einen Zylinder eines (inneren) Verbrennungsmotors, Mitteln zur Verbindung der Quelle mit der Düse und periodischen Mitteln zum Blockieren und Entblockieren der Verbindungsmittel in einer zeitlich gesteuerten Beziehung zur Stellung des Kolbens im Zylinder, wobei das Zumeßventil folgende Elemente aufweist:

ein Ventilgehäuse mit einer Bohrung,

Brennstoffeinlaßmittel, die an einem Ende mit der Bohrung und am anderen Ende mit der Quelle durch die Verbindungsmittel verbunden sind,

Brennstoffauslaßmittel, die an einem Ende mit der Bohrung und am anderen Ende mit der Düse durch die Verbindungsmittel verbunden sind,

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ein Ventilglied der Kolbenbauart gleitend beweglich in der Bohrung in zweistufiger Weise angeordnet, und zwar längs einer Bahn, die sich von einer ersten Stellung aus, wo die Verbindung zwischen den Einlaß- und Auslaßmitteln gesperrt ist, zu einer zweiten Stellung hin erstreckt, und wobei Durchlaßmittel in dem Kolben vorgesehen sind, welche während der Bewegung des Ventilglieds längs der Bahn eine Vor-Einspritzladung während der ersten Stufe dieser Bewegung zumessen, und worauf dann eine Hauptbrennstoffladung für die Auslaßmittel während der zweiten Stufe dieser Bewegung zugemessen wird, und wobei ferner Nockenmittel vorgesehen sind, welche eine Nockennase aufweisen, die auf einer Seite glatt ansteigt und in zwei Stufen auf der anderen Seite abrupt abfällt, und wobei ferner Mittel den Kolben auf die Nase hin vorspannen und schließlich Mittel vorgesehen sind, welche mit einer Geschwindigkeit proportional zur Motordrehzahl angetrieben werden und die Relativbewegung zwischen den Nockenmitteln und dem Kolben in zeitlicher Beziehung mit den periodischen Mitteln bewirken, wobei die glatte Seite den Kolben in die erste Stellung mit Geschwindigkeiten proportional zur Motordrehzahl bewegt, während die periodischen Mittel die Verbindungsmittel blockieren, und wobei die Stufen und die Vorspannmittel den Kolben in abgestufter Weise längs der Bahn mit Geschwindigkeiten bewegen, die unabhängig von der Motordrehzahl sind, während die periodischen Mittel die Verbindungsmittel entblockieren.
19. Ventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel Ringnockenmittel sind, und daß die Antriebsmittel die Relativdrehung zwischen den Ringnockenmitteln und dem Kolben bewirken.
20. Ventil nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der Winkelphasenbeziehung zwischen den Antriebsmitteln und den Ringnockenmitteln, wodurch die Zeitsteuerung der Pilot- und Haupt-Ladungen verändert wird, und zwar bezüglich der Stellung des Kolbens im Zylinder.

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21. Ventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenmittel erste und zweite Ringe aufweisen, welche die Nase bilden, und wobei die Antriebsmittel die relative Drehbewegung zwischen dem Kolben und den Ringen bewirken.
22. Ventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ring die glatt ansteigende Seite der Nase bildet, und eine erste Stufe der zwei Stufen, während der zweite Ring die zweite Stufe bildet und ferner Mittel aufweist, um den Winkelabstand zwischen den Stufen zu ändern, wodurch die Zeitsteuerung zwischen den Vor- und Haupt-Brennstoffladungen geändert wird.
23. Ventil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungsmittel die Winkelstellung des zweiten Rings bezüglich des ersten Rings ändern.
24. Ventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Ring die glatt ansteigende Seite der Nase bildet und eine erste Stufe der zwei Stufen, und wobei der zweite Ring die zweite Stufe bildet und ferner Mittel aufweist, um die Winkelbeziehung der Stufen bezüglich einander und bezüglich der Antriebsmittel zu verändern, wodurch die Zeitsteuerung der Pilot- und Haupt-Brennstoffladungen bezüglich einander und bezüglich der Stellung des Kolbens geändert wird.
25. Ventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kolben gebildeten Durchlaßmittel folgendes aufweisen: einen Pilot-Zumeßdurchlaß, der einen ersten kontinuierlichen Durchlaß definiert und die Einlaßmittel, die den Pilotzumeßdurchlaß und die Auslaßmittel umfassen, um die Pilotoder Vor-Ladung zuzumessen, und zwar infolge der Bewegung des Kolbens längs der ersten Stufe der abgestuften Bahn, und wobei die Durchlaßmittel ferner einen Hauptzumeßdurchlaß aufweisen, der einen zweiten kontinuierlichen Durchlaß einschließlich der Einlaßmittel, der Hauptzumeßdurchlaßmittel und der Auslaßmittel umfaßt, um die Hauptbrennstoffladung zuzumessen, und zwar infolge der Bewegung des Kolbens längs der zweiten

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Stufe der abgestuften Bahn.
26. Ventil nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmittel· folgendes umfassen: eine Ausiaßöffnung, einen ersten AuslaBdurcl^afi, der an einem Ende mit der Öffnung und am anderen Ende mit der Bohrung in Verbindung steht, und wobei der erste kontinuierliche Durchiaß durch die Einiaßmittel, den Pilotzumeßdurchlaß, den ersten Auslaßdurchlaß und die Auslaßöffnung gebildet ist, und wobei die Auslaßmittel ferner einen zweiten Auslaßdurchlaß aufweisen, der an einem Ende mit der Öffnung und am anderen Ende mit der Bohrung in Verbindung steht, wobei der zweite kontinuierliche Durchlaß durch die Einlaßmittel, den Hauptzumeßdurchlaß, den zweiten Auslaßdurchlaß und die Auslaßöffnung definiert ist.
27. Ventil nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Rückführungsmittel im Gehäuse und Abführungsmittel zur Verbindung der Auslaßmittel mit der Rückführungsöffnung während der Bewegung des Kolbens längs der Bahn aus der ersten in die zweite Stellung, wodurch der Druck des zugemessenen Brennstoffs in den Auslaßmitteln abgesenkt und die Strömung des zugemessenen Brennstoffs zur Einspritzdüse beendet wird.
28. Ventil nach Anspruch 27, dadurch"gekennzeichnet, daß die Ablaßmittel einen Hohlraum aufweisen, der in der Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und die Auslaßmittel mit den Rückiaufmitteln an irgendeinem Punkt während der Bewegung des Kolbens längs der Bahn verbindet.
29. Einspritzsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßmittel eine Vertiefung aufweisen, die in der Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildet ist und eine Seitenwand schräg gegenüber der Achse des Kolbens besitzt und wobei die Vertiefung zur Verbindung der Auslaßmittel mit den Rücklaufmitteln während eines Punkts der Bewegung des Kolbens längs der Bahn dient, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Drehsteilung des Kolbens und der geneigten Wand

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in der Bohrung zu verändern, um den Punkt längs der Bahn zu verändern, wo die Auslaßmittel mit den Rücklaufmitteln verbunden sind.
30. Einspritzsystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Drossel aufweist, wobei die Ablaßmittel des Zumeßventils folgendes umfassen: eine in der Umfangsoberfläche des Kolbens ausgebildete Vertiefung mit einer seitlich angeordneten Seitenwand schräg gegenüber der Achse des Kolbens, wobei die Vertiefung die Verbindung der Auslaßmittel mit den RücklaufmitteIn bewirkt, und zwar an irgendeinem Punkt während der Bewegung des Kolbens längs der zweiten Stufe der Bahn, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Drehstellung des Ventilgliedes und der schrägen oder geneigten Wand in der Bohrung zu verändern, und zwar infolge der Bewegung der Drossel, wodurch der Punkt verändert wird, wo der Auslaß mit dem Rücklauf verbunden ist, wenn sich der Kolben längs der zweiten Stufe der Bahn bewegt.
31. Zumeßventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben Anschlagmittel aufweist, die zur Arretierung der Bewegung des Kolbens durch die erwähnte Bewegung dienen, und zwar gerade, bevor das Ende des Kolbens auf die Nockenmittel auftrifft.

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