DE69424400T2

DE69424400T2 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE69424400T2
Application number: DE69424400T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kato; Tsuyoshi Kodama; Hidekatsu Yashiro
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2014-12-28
Also published as: EP0665373B1; DE69424400D1; KR950019165A; KR960010290B1; EP0665373A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und insbesondere eine Kraftstoffeinpritzpumpe, die in ihrer Kolbenhülse mit einem Zuführloch versehen ist, das als Hauptöffnung und als Nebenöffnung ausgebildet ist, sowie eine Kraftstoffeinspritzpumpe zur Zufuhr von unter Druck stehendem Kraftstoff zu einer Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse in einem Zusatz-Brennraum eines Verbrennungssystem für einen Dieselmotor mit unterteiltem Brennraum. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse.

Stand der Technik

Ein allgemein bevorzugtes Merkmal einer Kraftstoffeinspritzpumpe besteht darin, daß sie in der Lage sein sollte, den Beginn der Kraftstoffeinspritzung beim hochtourigen Motorbetrieb vorzuverlegen (Kraftstoffeinspritz-Vorverlegung). Einige der Kraftstoffeinspritzpumpen mit diesem Merkmal weisen einen Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt-Einstellmechanismus auf, der einen Teil der Kraftstoffeinspritzpumpe selbst bildet, so daß keine separate Zeitsteuerung (automatische Einstellvorrichtung) erforderlich ist, um den Einspritzzeitpunkt einzustellen.
Einige dieser Zeitpunkt-Einstellmechanismen nutzen den Vorstrom-Effekt (preflow effect), der bei hoher Motordrehzahl auftritt, um eine Kraftstoffeinspritz-Verstellinie zu erzeugen (der Vorstrom-Effekt ist ein dynamischer Effekt (Drosseleffekt), der bewirkt, daß unter Druck stehender Kraftstoff zugeführt wird, bevor das Kraftstoffzuführloch geschlossen wird).
Obwohl der Vorstrom-Effekt genutzt werden kann, um gute Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkteinstellung bei hochtourigem Motorbetrieb herzustellen, weist er insofern Mängel auf, als es nicht leicht ist, damit insgesamt optimale Zeitpunkteinstellung zu erzielen, da dadurch der Beginn der Kraftstoffeinspritzung beim Anlassen des Motors und an den Drehmomentpunkten (niedrige Drehzahl, hohe Last) verzögert wird (Kraftstoffeinspritz- Verzögerung).
- Daher besteht ein Bedarf nach einer Kraftstoffeinspritzpumpe, mit der der Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt sowohl bei hochtourigem Motorbetrieb als auch beim Anlassen des Motors vorverlegt werden kann, und die gewünschte Kraftstoffeinspritz-Verstellkurve in bezug auf den Lastzustand (niedrige Last, hohe Last) des Motors hergestellt werden kann.
Um diesen Bedarf zu erfüllen, ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgeschlagen worden, bei der das Zuführloch als Hauptöffnung und als Nebenöffnung ausgebildet ist, eine obere Haupt-Leitnut so ausgebildet ist, daß sie mit der Hauptöffnung in Verbindung steht, und eine obere Neben-Leitnut so ausgebildet ist, daß sie mit der Nebenöffnung in Verbindung steht. Bei diesem Aufbau kann der Vorstrom-Effekt bei hochtourigem Motorbetrieb erzielt werden, der Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt kann beim Starten des Motors vorverlegt werden, und die gewünschte Kraftstoffeinspritz-Verstellinie kann in bezug auf den Lastzustand (niedrige Last, hohe Last) und die Drehzahl (niedrige Drehzahl, hohe Drehzahl) des Motors hergestellt werden.
Obwohl bei der Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der der Vorstrom-Effekt auf diese Weise genutzt wird, die Kraftstoffeinpritz-Vorverlegung wie gewünscht entsprechend dem Lastzustand und der Motordrehzahl eingestellt werden kann, kann jedoch der Vorstrom- Effekt nur genutzt werden, um den Zeitpunkt einzustellen, zu dem die Kraftstoffeinspritzung beginnt.
Bei diesem Typ Kraftstoffeinspritzpumpe wird darüber hinaus der Nockenhub um den Betrag des Vorstrom-Hubs vergrößert, und dadurch wird der Kraftstoff an dem Abschnitt des Nockens zugeführt, an dem die Kraftstoffzuführgeschwindigkeit hoch ist. Da es die entstehende Neigung zu hoher Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit unmöglich macht, die maximale Kraftstoffeinspritzung bei Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last zu verringern, ist es schwierig, die Erzeugung von Rauch und Teilchen zu beschränken.
Es sind auch Kraftstoffeinspritzpumpen entwickelt worden, mit denen nicht nur verbesserte Einspritzeigenschaften erreicht werden, indem der Beginn der Kraftstoffeinspritzung auf die beschriebene Weise entsprechend gesteuert wird, sondern mit denen eine weitere Verbesserung der Einspritzeigenschaften erreicht wird, indem das Zuführloch in der Kolbenhülse als eine Kombination aus einer Hauptöffnung mit großen Durchmesser und einer Nebenöffnung mit kleinen Durchmesser ausgebildet wird, so daß das Ende der Kraftstoffeinspritzung in geeigneter Weise eingestellt werden kann, und verbesserte Kraftstoffabschaltung (fuel cutoff) sowie bessere Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge in Reaktion auf Lastveränderungen erreicht werden.
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus JP-A-55- 101761 bekannt. Dieses Dokument lehrt eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die mit einer Gruppe von Auslaßöffnungen 8b mit großen Durchmesser, die eine Hauptöffnung bilden, einer Gruppe von Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser, die eine Nebenöffnung bilden, einer ersten Kolben-Leitnut 14b und einer zweiten Kolben-Leitnut 14a versehen ist, und des weiteren an dem Kolbenkopf mit einem Steuersteg 15 versehen ist, der das Öffnen/Schließen der Auslaßöffnungen mit großen Durchmesser steuert. Der Steuersteg erzeugt einen Vorstrom-Effekt, und Kraftstoff strömt über die Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser auf der Niedriglastseite über, wodurch ein plötzliches Abfallen der Kraftstoffeinspritzmenge bei Betrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last verhindert wird.
Diese Konstruktion ist jedoch insofern von Nachteil, als sie das Vorhandensein sowohl der Hauptöffnung als auch der Nebenöffnung in Form von Gruppen von Auslaßöffnungen erforderlich macht, und darüber hinaus die Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser zum Überströmen von Kraftstoff auf der Niedriglastseite dienen, während auf der Hochlastseite die Unmöglichkeit, Kraftstoff über die Nebenöffnung überströmen zu lassen, zu unzureichender Leistungsabgabe führt.
Zwei verschiedene Verbrennungssysteme werden in Dieselmotor-Brennräumen nach dem Stand der Technik eingesetzt: Das Verbrennungssystem mit Direkteinspritzung und einem Brennraum, und das Verbrennungssystem mit indirekter Einspritzung und unterteiltem Brennraum. Ersteres System wird hauptsächlich in großen Fahrzeugen eingesetzt, und letzeres System hauptsächlich in kleinen Allzweckfahrzeugen. Da die Verbrennung in einem Dieselmotor mit dem Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum allmählich der Kraftstoffeinspritzung folgend abläuft, ist es möglich, das Verbrennungsgeräusch niedrig zu halten, und die Erzeugung von Stickoxiden zu verringern. Dieser Typ Motor wird im folgenden kurz erläutert.
Eine Teilansicht eines bekannten Dieselmotors 1 mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum ist in Fig. 1 dargestellt. Der Motor 1 umfaßt einen Zylinder 2 mit einem Hauptbrennraum 3 und einem Zusatzbrennraum 4. Unter Druck stehender Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 5 wird über eine Kraftstoffeinspritzdüse 6 in den Zusatzbrennraum 4 eingespritzt, wo er teilweise verbrannt wird. Das teilweise verbrannte Gas in dem Zusatzbrennraum 4 wird in den Hauptbrennraum 3 geblasen, wo es vollständig verbrannt wird. Die durch die Verbrennung freigesetzte Energie wird von einem Kolben 7 in eine Hubbewegung umgewandelt.
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht eines weiteren Dieselmotors mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum (mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet), der eine Wirbelkammer 9 aufweist.
Fig. 3 ist eine Vertikalschnittansicht einer normalen Kraftstoffeinspritzpumpe 5. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 5 weist ein Pumpengehäuse 10, einen Nocken 12, der auf einer Nockenwelle 11 angebracht ist, die mit dem Dieselmotor 1 mit dem Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum 1 bzw. 8 verbunden ist, eine Kraftstoffeinspritzmengen- Regelstange 13, eine Kolbenhülse 14, einen Kolben 15, ein Auslaßventil 16 sowie einen Auslaßventilhalter 17 auf.
Die von dem Kolben 7 des Dieselmotors erzeugte Kraft wird über die Nockenwelle 11 auf den Nocken 12 übertragen und dient dazu, den Kolben 15 über eine Stößelrolle 18 hin und her zu bewegen.
Die Regelstange 13 ist mit einem Gaspedal über einen Regler (keiner von beiden dargestellt) so verbunden, daß ihre Position in der Richtung senkrecht zu dem Zeichnungsblatt sich mit dem Grad ändert, in dem das Gaspedal getreten wird. Die Bewegung der Regelstange 13 wird über eine Kraftstoffeinspritzmengen-Regelhülse 19 übertragen, so daß der Kolben 15 um einen entsprechenden Winkel um seine eigene Achse gedreht wird.
Die Kolbenhülse 14 ist im Inneren des Pumpengehäuses 10 befestigt, und der Kolben 15 ist im Inneren der Kolbenhülse 14 so aufgenommen, daß er sich ungehindert vertikal hin und her bewegen und um seine eigene Achse drehen kann. Ein Kraftstoffbehälter 20 ist zwischen der Kolbenhülse 14 und dem Pumpengehäuse 10 ausgebildet, und eine Kraftstoffkammer 21 ist zwischen dem Kolben 15 und dem Auslaßventil 16 ausgebildet.
Die Kolbenhülse 14 ist mit einem Kraftstoffzuführloch 22 versehen. Wenn sich der Kolben 15 im Inneren der Kraftstoffhülse 14 hin und her bewegt, wird Kraftstoff über das Zuführloch 22 in den Kraftstoffbehälter 20 angesaugt und in der Kraftstoffkammer 21 verdichtet. Durch den Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffkammer 21 wird das Auslaßventil 16 geöffnet, und der unter Druck stehende Kraftstoff wird über ein Kraftstoffeinspritzrohr 23 an die Kraftstoffeinspritzdüse 6 abgegeben.
Der Umfangsabschnitt am Kopf des Kolbens 15 ist mit einem vertikalen Durchlaß 24 versehen, der mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, sowie mit einer Leitnut 25, die mit dem vertikalen Kanal 24 in Verbindung steht.
Bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 mit diesem Aufbau wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 20 über das Zuführloch 22 in die Kraftstoffkammer 21 angesaugt, wenn sich der Kolben 15 nach unten bewegt.
Wenn sich der Kolben 15 anschließend nach oben bewegt, wird der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 21 von dem Zeitpunkt an verdichtet, zu dem das obere Ende 15A des Kolbens 15 das Zuführloch 22 verschließt. Die Abgabe von unter Druck stehenden Kraftstoff wird unterbrochen, wenn die Leitnut 25 das Zuführloch 22 öffnet.
Der Teil des Hubs des Kolbens 15 zwischen seinem unteren Totpunkt und dem Zeitpunkt, zu dem die Abgabe von unter Druck stehenden Kraftstoff beginnt, ist der Vorhub, und der Teil zwischen dem Verschließen des Zuführlochs 22 und der Öffnung derselben ist der Nutzhub.
Fig. 4 zeigt eine Vertikalschnittansicht einer normalen Kraftstoffeinspritzdüse 6 vom Drosseltyp. Die Kraftstoffeinspritzdüse 6 weist einen Düsenkörper 26, eine Chip-Dichtung 27, einen Halterkörper 28, eine Haltemutter 29, ein Nadelventil 30, eine Druckspindel 31, eine Druckfeder 32, ein Einstellplättchen 33 und einen Staubfilter (bar filter) 34 auf.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 6 ist des weiteren mit einem Kraftstoffkanal 35 versehen, der sich über die Länge der Chip-Dichtung 24 und des Halterkörpers 28 erstreckt und mit dem Kraftstoffeinspritzrohr 23 verbunden ist, sowie mit einem Kraftstoffbehälter 36, einem Düsenloch 37 und einem Abflußanschluß 38.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Düsenlochs 37 an der Spitze des Düsenkörpers 26. Das Düsenloch 37 ist drosselartig aufgebaut, und ein Zapfenelement 30A ist so ausgebildet, daß es von der Spitze des Nadelventils 30 aus vorsteht. Das Zapfenelement 30A ist in einem zylindrischen Wandabschnitt 37A des Düsenlochs 37 angeordnet, und ein konischer Abschnitt 30B des Nadelventils 30 sitzt auf einem Sitzabschnitt 37B des Düsenlochs 37.
Der unter Druck stehende Kraftstoff, der der Kraftstoffeinspritzdüse 6 von der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 über das Kraftstoffeinspritzrohr 23 zugeführt wird, durchläuft den Kraftstoffkanal 35 und sammelt sich in dem Kraftstoffbehälter 36. Wenn der Druck dieses Kraftstoffs die Kraft der Druckfeder 32 (die Ventilöffnungskraft) übersteigt, wird das Nadelventil 30 angehoben, das Zapfenelement 30A öffnet das Düsenloch 37 und Kraftstoff wird in Form von Nebel in den Zusatzbrennraum 4 bzw. die Wirbelkammer 9 eingesprüht.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Öffnungsfläche des Düsenlochs 37 mit dem Düsenhub verändert. Wie aus diesem Diagramm zu ersehen ist, bleibt die Öffnungsfläche von dem Zeitpunkt an, zu dem sich das Nadelventil 30 anzuheben beginnt, bis unmittelbar vor dem Zeitpunkt, zu dem das Zapfenelement 30A vollständig aus dem zylindrischen Wandabschnitt 37A des Düsenlochs 37 herausgezogen wird, konstant. Anschließend nimmt die Öffnungsfläche schnell zu, wenn sich der konische Abschnitt 30B vollständig von dem Sitzabschnitt 37B des Düsenlochs 37 trennt.
So führt während der zweiten Hälfte der Kraftstoffeinspritzung ein geringes Anheben des Nadelventils 30 zu einer starken Veränderung der Öffnungsfläche. Es ist daher relativ leicht, die Erzeugung von Rauch und Teilchen zu verringern, indem dieser Hub zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit reguliert wird. Des weiteren eignet sich die Anordnung zur Verringerung der Verbrennungsgeräusche und der Erzeugung von Stickoxiden, da die Öffnungsfläche während der ersten Hälfte der Kraftstoffeinspritzung im wesentlichen konstant bleibt, und da des weiteren die Verbrennung in dem Dieselmotor 1 bzw. 8 mit dem Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum aufgrund der geringen Menge an Luft in den Zusatzbrennraum 4 bzw. der Wirbelkammer 9 zum Zeitpunkt der Zündung allmählich beginnt.
Da die Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6 daher für den Einsatz in einem Dieselmotor mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum, wie beispielsweise 1 bzw. 8, geeignet ist, wird sie hauptsächlich in kleinen Dieselmotoren mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum eingesetzt.
Im Unterschied zu dem Obenstehenden wird jedoch unter bestimmten Umständen bei dem Dieselmotor mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum, der mit einem Zusatzzylinder, wie beispielsweise dem Zusatzbrennraum 4 bzw. der Wirbelkammer 9 versehen ist, die Erzeugung von Rauch und Teilchen gefördert. Die Wahrscheinlichkeit, daß dies auftritt, ist besonders dann hoch, wenn die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last hoch ist, da die geringe Größe des Zusatzbrennraums im Vergleich zu dem Hauptbrennraum 3 die Menge an Luft beschränkt, die zu der Verbrennung beitragen kann.
Um die Kraftstoffabschaltung zu verbessern, die Kraftstoffeinspritzmenge in Reaktion auf Lastveränderungen zu steuern und auch ansonsten die Einspritzeigenschaften zu verbessern, ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe entwickelt worden, bei der das Zuführloch 22 als Hauptöffnung mit großen Durchmesser ausgebildet ist, und eine Nebenöffnung mit kleinen Durchmesser separat in der Kolbenhülse 14 ausgebildet ist.
JP-A-56-27062 lehrt beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mit einer Auslaßöffnung 62, die eine Hauptöffnung bildet, einer kleinen Kraftstoff-Abschaltöffnung 63, die eine Nebenöffnung bildet, einer Haupt-Leitnut 51 und einer Kraftstoffabschaltleitung (fuel cutoff lead) 52 versehen ist. Auf der Hochlastseite strömt Kraftstoff über die kleine Kraftstoffabschaltöffnung 63 über, und der Überströmdruck wirkt als Staudruck auf das Nadelventil 11 einer Loch-Kraftstoffeinspritzdüse.
Da diese Kraftstoffeinspritzung für den Einsatz in Kombination mit einer Loch-Kraftstoffeinspritzdüse bestimmt ist, die in einem Direkteinspritz-Dieselmotor eingesetzt wird, eignet sie sich nicht für den Einsatz in einem kleinen Motor mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum.
Hingegen ist die Kraftstoffeinspritzpumpe, die von JP-A-56-54957 gelehrt wird, mit einer Auslaßöffnung 8b mit großen Durchmesser, die eine Hauptöffnung bildet, einer Auslaßöffnung 8a mit kleinen Durchmesser, die eine Nebenöffnung bildet, einer Kolben- Leitnut 15b für die Auslaßöffnung mit großen Durchmesser sowie mit einer Kolben- Leitnut 15a für die Auslaßöffnung mit kleinen Durchmesser versehen, und sie wird in Kombination mit einem Auslaßventil mit veränderlicher Rückführung eingesetzt. Auf der Niedriglastseite strömt Kraftstoff über die Auslaßöffnung 8a mit kleinen Durchmesser über, während die Kraftstoffeinspritzmenge beim Niedriglastbetrieb im wesentlichen aufrechterhalten wird, jedoch auf der Niedriglastseite bei niedriger Drehzahl verringert wird.
Diese Konstruktion ist nicht vollständig zufriedenstellend, da sie erstens mit einem Auslaßventil mit veränderlicher Rückführung eingesetzt werden muß, und es zweitens wahrscheinlich ist, daß die Motorleistung auf der Niedriglastseite aufgrund des Überströmens von Kraftstoff über die Auslaßöffnung 8a mit kleinen Durchmesser unzureichend wird.
Die Kraftstoffeinspritzpumpe, die von JP-A-55-101761 gelehrt wird, ist mit einer Gruppe Auslaßöffnungen 8b mit großen Durchmesser versehen, die eine Hauptöffnung bilden, mit einer Gruppe von Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser, die eine Nebenöffnung bilden, mit einer ersten Kolben-Leitnut 14b und einer zweiten Kolben-Leitnut 14a, und sie ist des weiteren an dem Kolbenkopf mit einem Steuersteg 15 versehen, der das Öffnen/Schließen der Auslaßöffnungen 8b mit großen Durchmesser steuert. Ein starkes Abfallen der Kraftstoffeinspritzmenge während des Betriebes bei niedriger Drehzahl und niedriger Last wird verhindert, indem Kraftstoff auf der Niedriglastseite über die Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser überströmt.
Jedoch ist diese Konstruktion insofern von Nachteil, als sowohl die Hauptöffnung als auch die Nebenöffnung als Gruppen von Auslaßöffnungen vorhanden sein müssen, und insofern, als der Einsatz der Auslaßöffnungen 8a mit kleinen Durchmesser zum Überströmen von Kraftstoff auf der Niedriglastseite dazu führt, daß die Ausgangsleistung unzureichend ist.
JP-A-55-101761 betrifft das Problem der Kraftstoffeinspritzung im Niedrigdrehzahl/Niederlast-Bereich, d. h. beim Leerlauf des Motors, und dient dazu, ein starkes Abfallen der Menge der Kraftstoffeinspritzung bei diesen Motorlaufbedingungen zu verhindern.
Gemäß dem Bezugsbeispiel nach dem Stand der Technik werden bei Niedriglastbedingungen die Löcher mit kleinem Durchmesser früher geöffnet als die Löcher mit großem Durchmesser, während im Hochlastbetrieb die Löcher mit großem Durchmesser zuerst geöffnet werden. In beiden Fällen nimmt die Menge des eingespritzten Kraftstoffs (nicht die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit) aufgrund des Stegs bei Niedriglastbetrieb (Vor strom-Effekt) und eines Nachstrom-Effekts bei Hochlastbetrieb (wegen der Löcher mit kleinen Durchmesser) zu. Die Qualität des Abgases hängt jedoch nicht nur von der Gesamtmenge des pro Hub der Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffs ab, sondern auch von der Kraftstoffzuführgeschwindigkeit während des Hubs.
Im Unterschied dazu wird mit der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, die Menge an Rauch und Teilchen bei Hochlastbetrieb und niedriger Drehzahl zu verringern. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem nicht gelöst, indem die Menge der Kraftstoffzufuhr durch die Einspritzpumpe pro Hub verändert wird, sondern mit Maßnahmen, die die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Kraftstoffs, d. h. die Kraftstoffzuführgeschwindigkeit, betreffen.
Die Anmelder haben ermittelt, daß die Menge an Rauch und Teilchen in dem Abgas verringert werden kann, indem die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit während des Betriebs mit niedriger Drehzahl und hoher Last verringert wird, wobei dies gemäß der vorliegenden Erfindung bei Hochlastbetrieb erreicht wird, indem die Neben- Zuführöffnung zuerst geöffnet wird.
Das obengenannte technische Problem wird mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Anspruch 1 gelöst, und darüber hinaus mit der Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse gemäß Anspruch 15.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wirkt im Unterschied zu der Pumpe nach dem Stand der Technik die Haupt-Zuführöffnung daher mit einer Haupt-Leitnut mit einer starken Neigung zusammen, während die Neben-Zuführöffnung mit einer unteren Neben-Leitnut zusätzlich zu der Haupt-Leitnut mit geringerer Neigung zusammenwirkt. So kommt gemäß der vorliegenden Erfindung bei Niedriglastbetrieb entweder die Haupt-Zuführöffnung oder die Neben-Zuführöffnung mit der entsprechenden Nut in Verbindung, während bei Hochlastbetrieb die Neben-Zuführöffnung mit der unteren Neben-Leitnut früher als die Haupt-Zuführöffnung in Verbindung kommt. So verringert sich die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit bei Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last aufgrund des Kraftstoffüberströmens über die Neben-Zuführöffnung vor dem Ende des Ein spritzens, wobei dies erreicht wird, wenn die Haupt-Zuführöffnung schließlich mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung kommt.
Wenn der Kraftstoff gleichmäßig in den Zylinder eines Motors eingespritzt wird, kann ein homogeneres Gemisch in dem Zylinder hergestellt werden, was wiederum zu einer Verringerung von Rauch und Teilchen führt, die normalerweise durch einen Mangel an Luft verursacht werden.
Des weiteren ist es bei der Drehposition des Kolbens beim Hochlastbetrieb möglich, zu verhindern, daß die Hauptöffnung mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung kommt, und zwar selbst dann, wenn die Nebenöffnung aufgrund der Bewegung des Kolbens in der Kraftstoffzuführrichtung mit der unteren Neben-Leitnut in Verbindung kommt, und des weiteren ist es möglich, in der Drehpositon des Kolbens bei Niedriglastbetrieb zu verhindern, daß die Nebenöffnung mit der unteren Neben-Leitnut in Verbindung kommt, und zwar selbst dann, wenn die Hauptöffnung aufgrund der Bewegung des Kolbens in der Kraftstoffzuführrichtung mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung kommt.
Eine besondere Konstruktion, mit der gewährleistet wird, daß die Hauptöffnung bei der Drehposition des Kolbens während Hochlastbetrieb nicht mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung kommt, und zwar selbst dann nicht, wenn die Nebenöffnung mit der unteren Neben-Leitnut in Verbindung ist, und mit der gewährleistet wird, daß die Nebenöffnung bei der Drehposition des Kolbens während Niedriglastbetrieb nicht mit der unteren Neben-Leitnut in Verbindung kommt, und zwar selbst dann nicht, wenn die Hauptöffnung mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung kommt, besteht in der Möglichkeit, die untere Haupt-Leitnut und die untere Neben-Leitnut mit Neigungen in der Richtung von der Niedriglastseite zur Hochlastseite und in der Abwärtsrichtung des Kolbens zu versehen, und zwar so, daß die Neigung der unteren Haupt-Leitnut größer ist als die der unteren Neben-Leitnut.
Als Alternative dazu ist es möglich, die Nebenöffnung in der Kolbenhülse an einer Position auszubilden, die niedriger ist als die, an der die Hauptöffnung ausgebildet ist, und die Neigungen der unteren Haupt-Leitnut und der unteren Neben-Leitnut entsprechend auszuwählen, indem sie beispielsweise nacheinander entsprechend der Last verändert werden.
Eine Anordnung, die einen Vorstrom-Effekt ermöglicht, kann die oben aufgeführten Nachteile aufweisen. Das heißt, da Kraftstoff beim Betrieb mit niedriger Drehzahl über die Nebenöffnung in einer Menge ausgelassen wird, die dem Vorstrom-Hub entspricht, und Kraftstoff abgegeben wird, nachdem die Nebenöffnung geschlossen worden ist, d. h., da der überströmende Kraftstoff (Abgabeabschaltung) durch die Nebenöffnung und die Neben-Leitnut geführt wird, wird die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit während des Betriebs mit niedriger Drehzahl aufgrund des Einsatzes des Hochdrehzahl-Abschnitts des Nockens hoch. Dieses Problem wird jedoch durch die Ausbildung der unteren Haupt-Leitnut und der unteren Neben-Leitnut gelöst, die es, indem die Kraftstoffeinspritz-Abschaltzeit eingestellt werden kann, ermöglichen, das Überströmen des Kraftstoffs auch bei Betrieb mit niedriger Drehzahl zu steuern. Des weiteren ist es, indem die Beziehung zwischen den Neigungen der unteren Haupt-Leitnut und der unteren Neben- Leitnut ausgewählt wird, möglich, den Lastbereich auszuwählen, in dem die Kraftstoffeinspritz-Abschaltzeit eingestellt werden kann, und insbesondere den Lastbereich auszuwählen, in dem die Kraftstoffeinspritz-Abschaltzeit nicht eingestellt ist.
Des weiteren ist es, indem die Beziehung zwischen den Neigungen der unteren Haupt- Leitnut und der unteren Neben-Leitnut ausgewählt wird, möglich, den Lastbereich auszuwählen, in dem Kraftstoff über den Nebenöffnungsabschnitt überströmt, sowie den Nebenöffnungs-Überströmhub (den Hub des Kolbens nach dem Überströmen über die Nebenöffnung bis zum Beginn des Überströmens über die Hauptöffnung).
Des weiteren kann der Betrag der Vorverlegung der beim Anlassen je nach Wunsch eingestellt werden, da die obere Neben-Leitnut und die untere Haupt-Leitnut ausgebildet sind und die Hauptöffnung sowie die Nebenöffnung durch Abschnitte des oberen Endes des Kolbens abgeschlossen werden können, wo diese nicht ausgebildet sind.
Da insbesondere an der Drehposition des Kolbens während des Hochlastbetriebs des Dieselmotors der Zeitpunkt, zu dem die Nebenöffnung mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung steht, vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem die Hauptöffnung mit der unteren Haupt-Leitnut in Verbindung steht, d. h., da während des Hochlastbetriebes Kraftstoff über die Nebenöffnung überströmt, bevor er über die Hauptöffnung überströmt, wird durch den dynamischen Effekt (Drosseleffekt) der Nebenöffnung während des Betriebes mit hoher Drehzahl der Betrag des Überströmens von Kraftstoff über die Nebenöffnung auf einen niedrigen Pegel verringert, so daß eine normale Zuführmenge gesichert werden kann. Da jedoch der Kraftstoff während des Betriebes mit niedriger Drehzahl über die Nebenöffnung überströmt, so daß eine Verringerung der maximalen Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit bei Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last möglich ist, kann die Erzeugung von Rauch und Teilchen insbesondere bei einem Dieselmotor mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum und Verwendung einer Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse verringert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines bekannten Dieselmotors 1 mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum, bei dem ein Zusatz- Brennraum 4 als Nebenbrennraum genutzt wird.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines bekannten Dieselmotors 8 mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum, bei dem eine Wirbelkammer 9 als Nebenbrennraum genutzt wird.
Fig. 3 ist eine Vertikalschnittansicht einer normalen Kraftstoffeinspritzpumpe 5.
Fig. 4 ist eine Vertikalschnittansicht einer normalen Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Abschnitts des Düsenlochs 37 an der Spitze des Düsenkörpers 26 der Kraftstoffeinspritzdüse 6 in Fig. 4.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Öffnungsfläche des Düsenlochs 37 der Kraftstoffeinspritzdüse 6 mit dem Düsenhub verändert.
Fig. 7 ist eine Vertikalschnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe 4 gemäß einer ersten Ausführung.
Fig. 8 ist eine Vertikalschnittansicht eines wichtigen Teils der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 in Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Abwicklung der Leitnuten am Kopfabschnitt eines Kolbens 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 40.
Fig. 10 ist eine Zeitablaufdarstellung, die in einem N-Q-Kennliniendiagramm der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 dargestellt ist.
Fig. 11 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge Q mit der Motordrehzahl N bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 ändert.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge Q mit der Motordrehzahl N bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 ändert, wenn sich eine Regelstange 13 der Kraftstoffeinspritzpumpe 40 nicht bewegt.
Fig. 13 ist eine vereinfachte, Fig. 9 ähnelnde Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 50 gemäß einer zweiten Ausführung dient.
Fig. 14 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 51 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt.
Fig. 15 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 52 dient, die eine dritte Ausführung darstellt.
Fig. 16 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 56 dient, die eine vierte Ausführung darstellt.
Fig. 17 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 58 dient, die eine fünfte Ausführung darstellt.
Fig. 18 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 59 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt.
Fig. 19 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 60 dient, die eine sechste Ausführung darstellt.
Fig. 20 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 62 dient, die eine siebte Ausführung darstellt.
Fig. 21 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 63 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt.
Fig. 22 ist eine vertikale Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe 70, die eine achte Ausführung darstellt.
Fig. 23 ist eine vertikale Schnittansicht eines wichtigen Teils der Kraftstoffeinspritzpumpe 70 in Fig. 22.
Fig. 24 ist eine Abwicklung von Leitnuten am Kopfabschnitt eines Kolbens 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 70.
Fig. 25 ist eine Zeitablaufdarstellung, die in einem N-Q-Kennlinien-Diagramm der Kraftstoffeinspritzpumpe 70 dargestellt ist.
Fig. 26 ist eine Fig. 24 ähnelnde vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 71 dient, die eine neunte Ausführung darstellt.
Fig. 27 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 72 dient, die eine zehnte Ausführung darstellt.
Fig. 28 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 74 dient, die eine elfte Ausführung darstellt.
Fig. 29 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 75 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt.
Fig. 30 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 76 dient, die eine zwölfte Ausführung darstellt.
Fig. 31 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 78 dient, die eine dreizehnte Ausführung darstellt.
Fig. 32 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 79 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt.
Fig. 33 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 80 dient, die eine vierzehnte Ausführung darstellt.
Fig. 34 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 82 dient, die eine fünfzehnte Ausführung darstellt.
Fig. 35 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wichtigen Teils der Kolbenhülse 14 und des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 90, die eine sechzehnte Ausführung darstellt.
Fig. 36 ist eine Abwicklung von Leitnuten am Kopfabschnitt eines Kolbens 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 90.
Fig. 37 ist eine vereinfachende veranschaulichende Darstellung, die von Fig. 36 abgeleitet ist.
Fig. 38 ist eine Fig. 37 ähnelnde Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 91 dient, die eine siebzehnte Ausführung darstellt.
Fig. 39 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 92 dient, die eine achtzehnte Ausführung darstellt.
Fig. 40 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 94 dient, die eine neunzehnte Ausführung der Erfindung darstellt.
Fig. 41 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 96 dient, die eine zwanzigste Ausführung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 21 erläutert. Eine erste Ausführung der Kraftstoffeinspritzpumpe wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 12 erläutert.
Fig. 7 ist eine Vertikalschnittansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe 40, und Fig. 8 ist eine Vertikalschnittansicht eines wichtigen Teils derselben. Obwohl die Kraftstoffeinspritzpumpe 40 im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweist wie die Kraftstoffeinspritzpumpe 5, die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurde, unterscheidet sie sich davon hinsichtlich der Struktur des Abschnitts des Zuführlochs 22, das in der Kolbenhülse 14 ausgebildet ist, und der geneigten Leitnut 25, die im Kopfabschnitt des Kolbens 15 ausgebildet ist.
In der folgenden Erläuterung werden daher Abschnitten der Kraftstoffeinspritzpumpe 40, die denen der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 gleichen, die gleichen Bezugszeichen wie bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 zugewiesen, und diese werden nicht weiter erläutert.
Die Kolbenhülse 14 ist nicht mit einem einzelnen Zuführloch versehen, sondern mit einer Hauptöffnung 41 mit großem Durchmesser sowie einer Nebenöffnung 42 mit kleinem Durchmesser.
Wie in der vergrößerten Ansicht in Fig. 8 dargestellt, befinden sich die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 und die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42 auf der gleichen Hö he bzw. dem gleichen horizontalen Niveau. Sie sind mit einem Abstand von 180 Grad in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 kann, wenn erforderlich, statt dessen auf einem niedrigeren Niveau liegen als die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42.
Wenn sich der Kolben 15 in der Kolbenhülse 14 hin und her bewegt, wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 22 in die Kraftstoffkammer 21 angesaugt und dort unter Druck gesetzt, woraufhin sich das Abgabeventil 16 öffnet und unter Druck stehender Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzdüse über das Kraftstoffeinspritzrohr 23 (Fig. 7) zugeführt wird.
Wenn es sich bei der eingesetzten Kraftstoffeinspritzdüse um die Drossel- Kraftstoffeinspritzdüse 6 (Fig. 4) handelt, die sich für den Einsatz in einem Dieselmotor mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum, wie beispielsweise dem Dieselmotor 1, der mit dem Zusatz-Brennraum 4 (Fig. 1) versehen ist, oder dem Dieselmotor 8, der mit der Wirbelkammer 9 (Fig. 2) versehen ist, eignet, läuft die Verbrennung nach der teilweisen Kraftstoffeinspritzung in den Zusatz-Brennraum 4 bzw. 9 allmählich ab, so daß es möglich ist, das Verbrennungsgeräusch gering zu halten und die Bildung von Stickoxiden zu verringern. Des weiteren ist es, da ein geringer Hub des Nadelventils 30 eine große Veränderung der Öffnungsfläche bewirkt, relativ einfach, die Erzeugung von Rauch und Teilchen durch Regulierung dieses Hubs zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit einzuschränken.
Fig. 9 ist eine Abwicklung der Leitnuten am Kopfabschnitt eines Kolbens 15, die die Positionsbeziehung zwischen der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 beim Anlassen des Motors (unterbrochene Linien) und beim Niedriglastbetrieb sowie beim Hochlastbetrieb (durchgehende Linien) zeigt.
Die Umfangsfläche des Kolbenkopfes ist, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, mit einem vertikalen Hauptkanal 43 versehen, der mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, mit einer geneigten unteren Haupt-Leitnut 44, die mit dem vertikalen Hauptkanal 43 in Verbindung steht, einem vertikalen Nebenkanal 45, der mit der Kraftstoffkammer 21 in Ver bindung steht, einer oberen Neben-Leitnut 47, die mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, sowie mit einer geneigten unteren Neben-Leitnut 48, die mit dem vertikalen Nebenkanal 45 in Verbindung steht.
Da die untere Haupt-Leitnut 44 sowie die untere Neben-Leitnut 48 beide an Positionen unter dem oberen Ende 15A des Kolbens 15 ausgebildet sind, steuern sie den Zeitpunkt, zu dem es zum Überströmen des unter Druck stehenden Kraftstoffs (Abgabeabschaltung) kommt.
Die untere Haupt-Leitnut 44 ist so geformt, daß sie eine stärkere Neigung aufweist als die untere Neben-Leitnut 48. Das heißt, die untere Haupt-Leitnut 44 sowie die untere Neben-Leitnut 48 sind so ausgebildet, daß sie eine Neigung in der Richtung von der Niedriglastseite zur Hochlastseite sowie in der Abwärtsrichtung des Kolbens 15 aufweisen, und zwar so, daß die Neigung der unteren Haupt-Leitnut 44 größer ist als die der unteren Neben-Leitnut 48.
Wie weiter unten unter Bezugnahme auf andere Ausführungen erläutert wird, können die Neigungen der Haupt-Leitnut 44 sowie der unteren Neben-Leitnut 48 in geeigneter Weise so festgelegt werden, daß die Kraftstoffeinspritzeigenschaften entsprechend gewählt werden.
Der Bereich, in dem die Nebenöffnung 42 der oberen Neben-Leitnut 47 gegenüberliegt, entspricht einem Motorlastbereich, der von Niedriglast bis Hochlast reicht. Der Bereich der oberen Neben-Leitnut 47 außerhalb dieses Bereiches und der Bereich des oberen Endes 15A des Kolbens 15 außerhalb des Bereiches, der der Hauptöffnung 41 gegenüberliegt, entspricht dem Motoranlaßbereich.
Da der Kolben 15 in der Kolbenhülse 14 von dem Nocken 12 hin und her bewegt wird, bewegen sich die obere Neben-Leitnut 47, die untere Neben-Leitnut 48, der vertikale Hauptkanal 43 sowie die untere Haupt-Leitnut 44 zusammen vertikal in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 sowie die Nebenöffnung 42. Dies ist in Fig. 9 dargestellt.
Da der Kolben 15 in Bezug auf die Kolbenhülse 14 durch die Wirkung der Regelstange 13 gedreht wird, bewegen sich, wie ebenfalls in Fig. 9 dargestellt, die obere Neben- Leitnut 47, die untere Neben-Leitnut 48, der vertikale Hauptkanal 43 und die untere Haupt-Leitnut 44 zusammen seitlich in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42.
Bei der so aufgebauten Kraftstoffeinspritzpumpe 40 wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 20 über die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 in die Kraftstoffkammer 21 angesaugt, wenn sich der Kolben 15 nach unten bewegt.
Wenn sich der Kolben 15 nach oben bewegt, beginnt die Verdichtung des Kraftstoffs von dem Zeitpunkt an, zu dem das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die Oberkante 47A der oberen Neben-Leitnut 47 die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 verschließen, und die Abgabe von unter Druck stehendem Kraftstoff endet, wenn die Hauptöffnung 41 durch die untere Haupt-Leitnut 44 geöffnet wird, oder wenn die Nebenöffnung 42 durch die untere Neben-Leitnut 48 geöffnet wird.
Der Teil des Hubs des Kolbens 15 von seinem unteren Totpunkt bis zum Beginn der Kraftstoffabgabe ist der Vorhub und der Teil desselben vom Verschließen der Nebenöffnung 42 bis zum Öffnen der Hauptöffnung 41 ist der Nutzhub. Die Tiefe (Höhe) der oberen Neben-Leitnut 47 ist der Vorhub L1.
Der Vorhub L1 entspricht auch der Vorverlegung der Motoranlaß-Kraftstoffeinspritzung gegenüber dem Betrieb bei niedriger Drehzahl.
Das heißt, beim Anlassen des Motors befindet sich weder die Hauptöffnung 41 noch die Nebenöffnung 42 gegenüber der oberen Neben-Leitnut 47, sondern beide sind dem oberen Ende 15A im Motoranlaßbereich des Kolbens 15 zugewandt.
Da der Nutzhub für die Kraftstoffabgabe daher einen Maximalwert aufweist, kann die Kraftstoffeinspritzmenge, die für das Anlassen des Motors erforderlich ist, gewährleistet werden.
Da die obere Neben-Leitnut 47 so geformt ist, daß sich das obere Ende 15A des Kolbens 15 über der Oberkante 47A der oberen Neben-Leitnut 47 befindet, wird die Kraftstoffeinspritzung beim Anlassen des Motors weiter vorverlegt als beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last.
Während des Motorbetriebes mit niedriger Last und hoher Last kann die Hauptöffnung 41 gegenüber dem oberen Ende 15A des Kolbens 15 angeordnet werden, und die Nebenöffnung 42 kann gegenüber der oberen Neben-Leitnut 47 angeordnet werden.
Beim Leerlauf oder bei anderweitigem Betrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last befindet sich die Hauptöffnung 41, wie in Fig. 9 zu sehen, links von der unteren Haupt- Leitnut 44. Der Nutzhub ist daher kurz, und darüber hinaus beginnt, da die Nebenöffnung 41 mit der oberen Neben-Leitnut 47 in Verbindung steht, erhebliche Abgabe des unter Druck stehenden Kraftstoffs vom Beginn des Verschlusses der Nebenöffnung 42 mit der Oberkante 47A der oberen Neben-Leitnut 47 an.
Wenn die Motordrehzahl steigt und ein Betriebszustand mit hoher Drehzahl und niedriger Last eintritt, bleibt die Hauptöffnung 41 daher links von der unteren Haupt-Leitnut 44, durch den Drosseleffekt der Nebenöffnung 42 beginnt jedoch die Kraftstoffabgabe, bevor die Nebenöffnung 42 von der Oberkante 47A der oberen Neben-Leitnut 47 vollständig verschlossen worden ist. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzung vorverlegt, und der Ist-Abgabehub nimmt zu.
Fig. 10 ist eine Zeitablaufdarstellung, die in einem N-Q-Kennlinien-Diagramm dargestellt ist (im folgenden wird der Begriff "Vorverlegung" in der Bedeutung "Vorverlegung des Kraftstoffeinspritzpunktes" verwendet und der Begriff "Verzögerung" wird in der Bedeutung "Verzögerung des Kraftstoffeinspritzpunktes" verwendet).
Eine Vorverlegungs-Kennlinie kann, wie in dieser Figur dargestellt, sowohl beim Anlassen des Motors als auch beim Betrieb mit hoher Drehzahl hergestellt werden.
Der Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffabgabe beginnt, ist, wie am besten in der Fig. 9 dargestellt, sowohl bei Niedriglastbetrieb als auch bei Hochlastbetrieb der gleiche. Was jedoch den Punkt angeht, zu dem die Kraftstoffabgabe endet, so strömt der Kraftstoff an der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 über, während der Kraftstoff auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Auf der Hochlastseite ist der Teil des Hubs des Kolbens 15 nach dem Überströmen über die Nebenöffnung 42 bis zum Beginn des Überströmens über die Hauptöffnung 41 der Nebenöffnungs-Überströmhub.
Auf der Niedriglastseite ist die Nebenöffnung 42 zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff aufgrund der Bewegung (aufwärts) des Kolbens 15 in der Richtung der Kraftstoffabgabe über die Hauptöffnung 41 überzuströmen beginnt, noch nicht in Verbindung mit der unteren Neben-Leitnut 48. Es ist daher möglich, ungefähr die gleiche Einspritzkennlinie zu erreichen, wie bei der Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Stand der Technik.
Auf der Hochlastseite strömt, da die Hauptöffnung 41 zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 überzuströmen beginnt, noch nicht mit der unteren Haupt-Leitnut 44 in Verbindung ist, Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 über, und zwar insbesondere beim Betrieb mit niedriger Drehzahl.
Beim Betrieb mit hoher Drehzahl, ist es möglich, annähernd die gleiche Einspritzkennlinie wie nach dem Stand der Technik herzustellen, da die Nebenöffnung 42 durch ihren Drosseleffekt auch dann im wesentlichen geschlossen bleibt, nachdem sie mit der unteren Neben-Leitnut 48 in Verbindung gekommen ist.
Fig. 11 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge Q mit der Motordrehzahl N ändert. Wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik (Fig. 3) in Kombination mit einer normalen Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6 nach dem Stand der Technik (Fig. 4) eingesetzt wird, weist die Beziehung zwischen der Nockendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ am Drehmomentpunkt beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last eine steile Spitze (die vorspringende maxi male Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit der Kurve mit durchgehender Linie) auf, während, wie aus der mit unterbrochener Linie dargestellten Kurve ersichtlich ist, die Kraftstoffeinspritzpumpe 40 gemäß der ersten Ausführung der Erfindung eine flachere Kurve aufweist, wodurch die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit erheblich verringert wird.
Das heißt, beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last strömt Kraftstoff langsam von der Mitte über den Nutzhub beim Ansteigen des Kolbens 15 aufgrund des Öffnens der Nebenöffnung 42 durch die untere Neben-Leitnut 48 über, und die daraus resultierende Abnahme der Kraftstoffabgabegeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl ermöglicht es, die Erzeugung von Stickoxiden sowie von Verbrennungsgeräuschen zu verringern und des weiteren die Erzeugung von Rauch und Teilchen beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last zu verringern. Des weiteren ist es, da, was den Motor angeht, die Kraftstoffeinspritzmenge bei gleicher Rauchentwicklung während des Betriebes mit niedriger Drehzahl und hoher Last erhöht werden kann, möglich, verbessertes Drehmoment bei niedriger Drehzahl und bessere Leistung zu erzielen.
An dem Auslegungspunkt beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last kann die Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der ersten Ausführung der Erfindung des weiteren annähernd die gleiche Beziehung zwischen dem Nockenwinkel und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ wie beim Einsatz der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik in Kombination mit der normalen Drossel- Kraftstoffeinspritzdüse 6 nach dem Stand der Technik aufrechterhalten.
Da es weiterhin möglich ist, die Einspritzgeschwindigkeit während des Betriebs mit niedriger Drehzahl auch dann niedrig zu halten, wenn die Kraftstoffabgabegeschwindigkeit zunimmt, läßt sich die Leistung erhöhen, und die Kraftstoffausnutzung beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last kann verbessert werden, indem die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit (Kraftstoffabgabegeschwindigkeit) entsprechend erhöht wird.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Kraftstoffeinspritzmenge Q mit der Motordrehzahl N ändert, wenn die Regelstange 13 zur Regelung der Kraftstoffeinspritz menge (Fig. 3) sich nicht bewegt. Die N-Q-Kennlinienkurve kann beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last nach links abfallen.
So kann mit der ersten Ausführung der Erfindung durch den Einsatz eines Kolbens 15 mit einer Nebenöffnung 42, die Vorstrom-Effekt aufweist und die obere Neben-Leitnut 47 an einer geeigneten Position hat, eine Vorverlegung der Kraftstoffeinspritzung sowohl während des Betriebes mit hoher Drehzahl als auch beim Anlassen des Motors erreicht werden.
Wenn der Kraftstoffeinspritzpunkt beim Anlassen des Motors noch weiter nach vorn verlegt werden soll als beim Betrieb mit hoher Drehzahl/hoher Last, reicht es aus, das obere Ende 15A des Kolbens 15 an einer noch höheren Position gegenüber der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 beim Anlassen des Motors auszubilden.
Wie bereits erwähnt, ist es zusätzlich zum Steuern des Beginns der Kraftstoffeinspritzung möglich, den Kraftstoffeinspritz-Abschaltpunkt über die Kombination der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 mit der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 zu steuern.
Obwohl oben eine erste Ausführung beschrieben wurde, können sowohl der Beginn als auch das Ende der Kraftstoffeinspritzung auch mit verschiedenen anderen Abwandlungen gesteuert werden.
Bei jeder der Ausführungen, die im folgenden beschrieben werden, liegen die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 und die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42 auf der gleichen Höhe bzw. dem gleichen horizontalen Niveau, d. h. so wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Dieser Punkt wird in den einzelnen Beschreibungen nicht mehr erwähnt.
Fig. 13 ist eine Fig. 9 ähnelnde vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 50 dient, die eine zweite Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben-Leitnut 47 entsprechen denen der ersten Ausführung, die in Fig. 9 dargestellt ist, die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 ist jedoch größer als bei der ersten Ausführung, obwohl sie nach wie vor kleiner ist als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Bei diesem Aufbau strömt Kraftstoff zunächst über die Nebenöffnung 42 sowohl auf der Niedriglastseite als auch der Hochlastseite über.
Bei dieser zweiten Ausführung kann die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit auf der Niedriglastseite stets verringert werden, da Kraftstoff sowohl auf der Niedriglastseite als auch der Hochlastseite zunächst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 14 ist eine weitere vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 51 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 und die obere Neben- Leitnut 47 sind die gleichen wie bei der ersten Ausführung, die in Fig. 9 dargestellt ist, sowie bei der zweiten Ausführung, die in Fig. 13 dargestellt ist, im Unterschied zu der ersten und der zweiten Ausführung jedoch ist die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 größer als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Bei diesem Aufbau strömt Kraftstoff zunächst über die Nebenöffnung 42 auf der Niedriglastseite über, und strömt zuerst über die Hauptöffnung 41 auf der Hochlastseite über. Da der Kraftstoff zunächst über die Nebenöffnung 42 auf der Niedriglastseite überströmt und auf der Hochlastseite zunächst über die Hauptöffnung 41 überströmt, kann die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit während des Betriebes mit niedriger Drehzahl und niedriger Last verringert werden.
Fig. 15 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 52 dient, die eine dritte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 und die obere Neben-Leitnut 47 sind die gleichen wie bei der in der Fig. 9 dargestellten ersten Ausführung und der in Fig. 13 dargestellten zweiten Ausführung, im Unterschied zu der zweiten Ausführung jedoch sind die Neigung einer unteren Haupt-Leitnut 53, die der unteren Haupt-Leitnut 44 entspricht, sowie die Neigung einer unteren Neben-Leitnut 54, die der unteren Neben- Leitnut 48 entspricht, die gleichen wie bei der ersten Ausführung, die in Fig. 9 dargestellt ist.
Des weiteren ist ein einzelner vertikaler Hauptkanal 55, der dem vertikalen Hauptkanal 43 entspricht, ausgebildet, und nur ein Endabschnitt der unteren Haupt-Leitnut 53 sowie der unteren Neben-Leitnut 54 steht mit dem vertikalen Hauptkanal 55 in Verbindung.
Fig. 16 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung der Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 56 dient, die eine vierte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Neben-Leitnut 57 versehen, die mit der Nebenöffnung 42 auf der Niedriglastseite in Verbindung steht. Da die geneigte obere Neben-Leitnut 57 in der entgegengesetzten Richtung zu der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 geneigt ist, kann der Kraftstoffabgabe-Zeitpunkt von der Niedriglastseite in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er insbesondere auf der Seite niedriger Drehzahl auf der Niedriglastseite stärker verzögert ist.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 sowie der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der in Fig. 9 dargestellten ersten Ausführung, so daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt, und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 17 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 48 dient, die eine fünfte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben- Leitnut 57 sind die gleichen wie bei der in Fig. 16 dargestellten fünften Ausführung, die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 ist jedoch geringer als bei der vierten Ausführung. Bei diesem Aufbau strömt Kraftstoff sowohl auf der Niedriglastseite als auch auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über.
Fig. 18 ist eine weitere vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 59 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 und die obere Neben- Leitnut 57 sind die gleichen wie bei der in Fig. 16 dargestellten vierten Ausführung und der in Fig. 17 dargestellten fünften Ausführung, im Unterschied zu der vierten und der fünften Ausführung jedoch ist die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 größer als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Durch diesen Aufbau strömt Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über, und strömt auf der Hochlastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 über.
Fig. 19 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 60 dient, die eine sechste Ausführung der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Neben-Leitnut 61 versehen, die auf der Hochlastseite mit der Nebenöffnung 42 in Verbindung steht. Da die geneigte obere Neben-Leitnut 61 in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut 44 und die untere Neben-Leitnut 48, kann der Kraftstoffabgabe-Anfangspunkt von der Niedriglastseit in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er insbesondere auf der Seite niedriger Drehzahl auf der Hochlastseite stärker verzögert wird.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 sowie der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der in Fig. 9 dargestellten ersten Ausführung, so daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zunächst über die Hauptöffnung 41 überströmt und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 20 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 62 dient, die eine siebte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben-Leitnut 61 sind die gleichen wie bei der in Fig. 19 dargestellten sechsten Ausführung, die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 ist jedoch geringer als bei der sechsten Ausführung. Durch diesen Aufbau strömt Kraftstoff sowohl auf der Niedriglastseite als auch auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über.
Fig. 21 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 63 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben-Leitnut 61 sind die gleichen wie bei der in Fig. 16 dargestellten sechsten Ausführung sowie bei der in Fig. 20 dargestellten siebten Ausführung, im Unterschied zu der sechsten und der siebten Ausführung jedoch ist die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 größer als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Durch diesen Aufbau strömt Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über und strömt auf der Hochlastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 über.
Die oben beschriebenen Wirkungen können auf verschiedene andere Weise als für die vorangehenden Ausführungen beschrieben erzielt werden, und insbesondere können die gewünschten Kraftstoffeinspritzeigenschaften erreicht werden, indem die Kraftstoffeinspritz-Anfangs- und Abschaltzeiten durch geeignete Auswahl der Neigungen der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 sowie der Positionen und der Neigungen der oberen Neben-Leitnut (47, 57, 61) am oberen Ende 15A des Kolbens 15 eingestellt werden.
Weitere Ausführungen werden unter Bezugnahme auf Fig. 22 bis 34 beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzpumpe bei diesen Ausführungen unterscheidet sich von der Kraftstoffeinspritzpumpe, wie sie im Zusammenhang mit der ersten bis siebten Ausführung beschrieben ist, dahingehend, daß sie zusätzlich zu der oberen Neben-Leitnut 47 mit einer oberen Haupt-Leitnut 46 (siehe Fig. 22 und folgende) versehen ist.
Zunächst wird eine achte Ausführung der Kraftstoffeinspritzpumpe unter Bezugnahme auf Fig. 22 bis 25 beschrieben.
Fig. 22 ist eine vertikale Schnittansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe 70, und Fig. 23 ist eine vertikale Schnittansicht eines wichtigen Teils desselben.
Fig. 24 ist eine Abwicklung von Leitnuten am Kopfabschnitt eines Kolbens 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 70, die die Positionsbeziehung zwischen der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 beim Anlassen des Motors (unterbrochene Linien) sowie beim Niedriglastbetrieb und beim Hochlastbetrieb (durchgehende Linien) darstellt.
Die Umfangsfläche des Kolbenkopfes ist, wie in Fig. 23 und 24 dargestellt, mit einem vertikalen Hauptkanal 43 versehen, der mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, mit einer geneigten unteren Haupt-Leitnut 44, die mit dem vertikalen Hauptkanal 43 in Verbindung steht, einem vertikalen Nebenkanal 45, der mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, einer oberen Haupt-Leitnut 46, die mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, einer oberen Neben-Leitnut 47, die ebenfalls mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, sowie mit einer geneigten unteren Neben-Leitnut 48, die mit dem vertikalen Nebenkanal 45 in Verbindung steht.
Da die untere Haupt-Leitnut 44 sowie die untere Neben-Leitnut 48 beide an Positionen unterhalb des oberen Endes 15A des Kolbens 15 angeordnet sind, steuern sie den Zeitpunkt, zu dem es zum Überströmen des unter Druck stehenden Kraftstoff kommt (Abgabeabschaltung). Dies entspricht der ersten bis siebten Ausführung.
Die untere Haupt-Leitnut 44 ist so ausgebildet, daß sie eine stärkere Neigung hat als die untere Neben-Leitnut 48. Das heißt, die untere Haupt-Leitnut 44 sowie die untere Neben-Leitnut 48 sind so ausgebildet, daß sie in der Richtung von der Niedrigfastseite zur Hochlastseite und in der Abwärtsrichtung des Kolbens 15 geneigt sind, und zwar so, daß die Neigung der unteren Haupt-Leitnut 44 größer ist als die der unteren Neben-Leitnut 48.
Wie weiter unten unter Bezugnahme auf andere Ausführungen erläutert wird, können die Neigungen der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 jedoch in geeigneter Weise so bestimmt werden, daß sich die entsprechenden Kraftstoffeinspritzeigenschaften ergeben.
Der Bereich, in dem die Hauptöffnung 41 der oberen Haupt-Leitnut 46 gegenüberliegt und die Nebenöffnung 42 der oberen Neben-Leitnut 47 gegenüberliegt, entspricht einem Motorlastbereich, der von Niedriglast bis Hochlast reicht. Der Bereich des oberen Endes 15A des Kolbens 15 entspricht dem Motoranlaßbereich.
Da der Kolben 15 durch den Nocken 12 in der Kolbenhülse 14 hin und her bewegt wird, bewegen sich die obere Haupt-Leitnut 46, die obere Neben-Leitnut 47, die untere Neben-Leitnut 48, der vertikale Hauptkanal 43 und die untere Haupt-Leitnut 44 zusammen vertikal in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42. Dies ist in Fig. 24 dargestellt.
Wie ebenfalls in Fig. 24 dargestellt, bewegen sich, da der Kolben 15 durch die Wirkung der Regelstange 13 in Bezug auf die Kolbenhülse 14 gedreht wird, die obere Haupt- Leitnut 46, die untere Neben-Leitnut 47, die untere Neben-Leitnut 48, der vertikale Hauptkanal 43 und die untere Haupt-Leitnut 44 zusammen seitlich in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42.
Bei der so aufgebauten Kraftstoffeinspritzpumpe 70 wird Kraftstoff über die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 aus dem Kraftstoffbehälter 20 in die Kraftstoffkammer 21 angesaugt, wenn sich der Kolben 15 nach unten bewegt.
Wenn sich der Kolben 15 nach oben bewegt, beginnt die Verdichtung des Kraftstoffs von dem Zeitpunkt an, zu dem das obere Ende 15A des Kolbens 15, die Oberkante 46A der oberen Haupt-Leitnut 46 und die Oberkante 47A der oberen Haupt-Leitnut 47 die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 verschließen, und die Abgabe von unter Druck stehenden Kraftstoff endet, wenn die Hauptöffnung 41 durch die unter Haupt-Leitnut 44 geöffnet wird, oder wenn die Nebenöffnung 42 durch die untere Neben-Leitnut 48 geöffnet wird.
Der Teil des Hubs des Kolben 15 von seinem unteren Totpunkt bis zum Beginn der Kraftstoffabgabe ist der Vorhub und der Teil desselben vom Verschließen der Nebenöffnung 42 bis zum Öffnen der Hauptöffnung 41 ist der Nutzhub. Ähnlich wie bei der Darstellung in Fig. 8 bezüglich der ersten Ausführung der Erfindung ist die Tiefe (Höhe) der oberen Neben-Leitnut 47 die Motoranlaß-Kraftstoffeinspritz-Vorverlegungs-Pegeldifferenz L1 in Bezug auf den Betrieb bei niedriger Drehzahl. Die Tiefe (Höhe) der oberen Haupt-Leitnut 46 ist die Motoranlaß-Kraftstoffeinspritz-Vorverlegungs-Pegeldifferenz L2 in Bezug auf den Betrieb bei hoher Drehzahl, und die Differenz zwischen L1 und L2 (L1 - L2) ist der Vorhub.
Das heißt, beim Anlassen des Motors befinden sich weder die Hauptöffnung 41 noch die Nebenöffnung 42 gegenüber der oberen Haupt-Leitnut 46 oder der oberen Neben- Leitnut 47, statt dessen sind beide dem oberen Ende 15A des Motoranlaßbereichs des Kolbens 15 zugewandt.
Da der Nutzhub für die Kraftstoffabgabe daher einen Maximalwert hat, kann die Kraftstoffeinspritzmenge, die zum Anlassen des Motors erforderlich ist, gewährleistet werden.
Da die obere Haupt-Leitnut 46 so ausgebildet ist, daß das obere Ende 15A des Kolbens 15 sich über der Oberkante 46A der oberen Haupt-Leitnut 46 befindet, wird die Kraftstoffeinspritzung beim Anlassen des Motors weiter vorverlegt als beim Betrieb des Motors mit niedriger Drehzahl und niedriger Last.
Beim Niedriglast- und beim Hochlastbetrieb des Motors kann die Hauptöffnung 41 der oberen Haupt-Leitnut 46 gegenüber angeordnet werden, und die Nebenöffnung 42 kann gegenüber der oberen Neben-Leitnut 47 angeordnet werden.
Beim Leerlauf oder bei einem anderen Betrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last liegt die Hauptöffnung 41 links von der unteren Haupt-Leitnut 44, wie dies in Fig. 24 zu sehen ist. Der Nutzhub ist daher kurz, und darüber hinaus beginnt, da die Nebenöffnung 42 mit der oberen Neben-Leitnut 47 in Verbindung steht, die erhebliche Abgabe von unter Druck stehendem Kraftstoff vom Verschließen der Nebenöffnung 42 durch die Oberkante 47A der oberen Neben-Leitnut 47 an.
Wenn die Motordrehzahl zunimmt und ein Betriebszustand mit hoher Drehzahl und niedriger Last eintritt, verbleibt die Hauptöffnung 41 links von der unteren Haupt-Leitnut 44, durch den Drosseleffekt der Nebenöffnung 42 beginnt jedoch die Kraftstoffabgabe, bevor die Nebenöffnung 42 vollständig durch die Oberkante 47A der oberen Neben- Leitnut 47 verschlossen wird. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzung vorverlegt, und der Ist-Abgabehub wird vergrößert.
Fig. 25 ist eine Zeitablaufdarstellung, die in einem N-Q-Kennliniendiagramm dargestellt ist. Eine Vorverlegungskennlinie kann, wie in dieser Figur dargestellt, sowohl während des Anlassens des Motors als auch beim Betrieb mit hoher Drehzahl erreicht werden.
Der Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffabgabe beginnt, ist, wie am besten in Fig. 24 dargestellt, beim Niedriglastbetrieb und beim Hochlastbetrieb der gleiche. Was jedoch den Zeitpunkt angeht, zu dem die Kraftstoffabgabe endet, so strömt auf der Niedriglastseite der Kraftstoff zuerst über die Hauptöffnung 41 über, während der Kraftstoff auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Auf der Hochlastseite ist der Teil des Hubs des Kolbens 15 nach dem Überströmen über die Nebenöffnung 42 bis zum Beginn des Überströmens über die Hauptöffnung 41 der Nebenöffnungs-Überström-Hub.
Auf der Niedriglastseite ist zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff aufgrund der Bewegung (aufwärts) des Kolbens 15 in der Richtung der Kraftstoffabgabe über die Hauptöffnung 41 überzuströmen beginnt, die Nebenöffnung 42 noch nicht mit der unteren Neben- Leitnut 48 in Verbindung. Daher kann annähernd die gleiche Einspritzkennlinie erreicht werden wie bei der Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Stand der Technik.
Auf der Hochlastseite strömt Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 über, und zwar insbesondere beim Betrieb mit niedriger Drehzahl, da die Hauptöffnung 41 zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 überzuströmen beginnt, noch nicht mit der unteren Haupt-Leitnut 44 in Verbindung ist.
Beim Betrieb mit hoher Drehzahl ist es möglich, annähernd die gleiche Einspritzkennlinie zu erzielen wie nach dem Stand der Technik, da die Nebenöffnung 42, auch nachdem sie mit der unteren Neben-Leitnut 48 in Verbindung gekommen ist, durch ihren Drosseleffekt im wesentlichen geschlossen gehalten wird.
Wie bei der ersten Ausführung der Erfindung und wie in Fig. 11 dargestellt, weist, wenn die Einspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik (Fig. 3) zusammen mit einer normalen Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6 nach dem Stand der Technik (Fig. 4) eingesetzt wird, die Beziehung zwischen der Nockendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ am Drehmomentpunkt beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last eine steile Spitze auf (die vorstehende maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit der mit durchgehender Linie dargestellten Kurve), während, wie aus der mit unterbrochener Linie dargestellten Kurve zu ersehen ist, die Kraftstoffeinspritzpumpe 70 gemäß der achten Ausführung der Erfindung eine flachere Kurve aufweist, und mit ihr die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit erheblich verringert wird.
Das heißt, beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last strömt Kraftstoff im Verlauf des Ansteigens des Kolbens 15 aufgrund des Öffnens der Nebenöffnung 42 durch die untere Neben-Leitnut 48 langsam von der Mitte über den Nutzhub über und die resultierende Verringerung der Kraftstoffabgabegeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl macht es möglich, die Entstehung von Stickoxiden sowie von Verbrennungsgeräuschen zu verringern und die Entstehung von Rauch und Teilchen beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last zu verringern. Des weiteren ist es, da was den Motor angeht, die Kraftstoffeinspritzmenge bei gleicher Rauchentwicklung beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last erhöht werden kann, möglich, ein verbessertes Drehmoment bei niedriger Drehzahl und höhere Leistung zu erzielen.
An dem Auslegungspunkt beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last kann des weiteren mit der Kraftstoffeinspritzpumpe 70 gemäß der achten Ausführung der Erfindung annähernd die gleiche Beziehung zwischen dem Nockenwinkel und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ wie beim Einsatz der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik in Kombination mit der normalen Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6 aufrechterhalten werden.
Da es weiterhin möglich ist, die Einspritzgeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl auch dann niedrig zu halten, wenn die Kraftstoffabgabegeschwindigkeit erhöht wird, kann die Leistung beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last erhöht und die Kraftstoffausnutzung kann verbessert werden, indem die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit (Kraftstoffzuführgeschwindigkeit) entsprechend erhöht wird.
Wie bei der ersten bis siebten Ausführung, und wie in Fig. 12 dargestellt, kann die N-Q- Kennlinienkurve beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last nach links abfallen.
So kann mit der achten Ausführung der Erfindung beim Einsatz eines Kolbens 15 mit einer Nebenöffnung 42, die einen Vorstromeffekt aufweist, und die obere Neben-Leitnut 47 an einer geeigneten Position aufweist, Kraftstoffeinspritz-Vorverlegung sowohl beim Betrieb mit hoher Drehzahl als auch beim Anlassen des Motors hergestellt werden.
Wenn der Kraftstoffeinspritzpunkt beim Anlassen des Motors noch weiter vorverlegt werden soll als beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last, reicht es aus, das obere Ende 15A des Kolbens 15 so auszubilden, daß es sich beim Anlassen des Motors an einer noch höheren Position gegenüber der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 befindet.
Wie bereits erwähnt, ist es darüber hinaus neben der Einstellung des Beginns der Kraftstoffeinspritzung weiterhin möglich, den Kraftstoffeinspritz-Abschaltpunkt über die Kombination aus der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 mit der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 einzustellen.
Obwohl oben eine achte Ausführung beschrieben wurde, können auch mit verschiedenen anderen Abwandlungen sowohl der Beginn als auch der Anfang der Kraftstoffeinspritzung gesteuert werden.
Bei jeder der Ausführungen acht bis fünfzehn, die im folgenden beschrieben werden, haben die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 sowie die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42 die gleiche Höhe bzw. das gleiche horizontale Niveau wie in Fig. 24 dargestellt. Dieser Punkt wird in den einzelnen Beschreibungen nicht mehr erwähnt.
Fig. 26 ist eine Fig. 24 ähnelnde vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 71 dient, die eine neunte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben-Leitnut 47 sind die gleichen wie bei der in Fig. 24 dargestellten achten Ausführung, jedoch sind ähnlich wie bei der dritten Ausführung (Fig. 15) die Neigung einer unteren Haupt-Leitnut 53, die der unteren Haupt-Leitnut 44 entspricht, und die Neigung einer unteren Neben-Leitnut 54, die der unteren Neben-Leitnut 48 entspricht, die gleichen wie bei der achten Ausführung in Fig. 24.
Des weiteren ist ein einzelner vertikaler Hauptkanal 55, der dem vertikalen Hauptkanal 43 entspricht, ausgebildet, und nur ein Endabschnitt der unteren Haupt-Leitnut 53 sowie der unteren Neben-Leitnut 54 stehen mit dem vertikalen Hauptkanal 55 in Verbindung.
Fig. 27 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 72 dient, die eine zehnte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Neben-Leitnut 73 versehen, die mit der Nebenöffnung 42 auf der Niedriglastseite und der Hochlastseite in Verbindung steht. Da die obere Neben-Leitnut 73 entgegengesetzt zu der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 geneigt ist, kann der Kraftstoffabgabe-Anfangspunkt von der Niedriglastseite in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er insbesondere auf der Seite niedriger Drehzahl auf der Niedriglastseite stärker verzögert wird.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 und der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der Fig. 24 dargestellten achten Ausführung, so daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 28 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 47 dient, die eine elfte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben- Leitnut 73 sind die gleichen wie bei der in Fig. 27 dargestellten zehnten Ausführung, die untere Haupt-Leitnut 44 ist jedoch an einem niedrigeren Abschnitt des Kolbens 15 ausgebildet als bei der zehnten Ausführung. Aufgrund dieser Konstruktion strömt Kraftstoff sowohl auf der Niedriglastseite als auch auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über.
Fig. 29 ist eine weitere vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 75 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 sowie die obere Neben-Leitnut 73 sind die gleichen wie bei der in Fig. 27 dargestellten zehnten Ausführung und der in Fig. 28 dargestellten elften Ausführung, im Unterschied zur zehnten und zur elften Ausführung jedoch ist die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 größer als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Bei diesem Aufbau strömt Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über und strömt auf der Hochlastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 über.
Fig. 30 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 76 dient, die eine zwölfte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Haupt-Leitnut 77 versehen, die mit der Hauptöffnung 41 auf der Hochlastseite in Verbindung kommt. Da die obere Haupt-Leitnut 77 in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut 44 und die untere Neben-Leitnut 48, kann der Kraftstoffabgabe-Anfangspunkt von der Niedriglastseite in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er auf der Hochlastseite stärker verzögert wird.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 und der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der in Fig. 24 dargestellten achten Ausführung, so daß der Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 31 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 78 dient, die eine dreizehnte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 und die obere Haupt- Leitnut 77 sind die gleichen wie bei der in Fig. 30 dargestellten zwölften Ausführung, die untere Neben-Leitnut 48 ist jedoch an einem höheren Abschnitt des Kolbens 15 ausgebildet als bei der zwölften Ausführung. Bei diesem Aufbau strömt Kraftstoff sowohl auf der Niedriglastseite als auch auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 über.
Fig. 32 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 79 dient, die keinen Teil der Erfindung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 und die obere Haupt- Leitnut 77 sind die gleichen wie bei der in Fig. 30 dargestellten zwölften Ausführung und der in Fig. 31 dargestellten dreizehnten Ausführung, im Unterschied zu der zwölften und der dreizehnten Ausführung jedoch ist die Neigung der unteren Neben-Leitnut 48 größer als die der unteren Haupt-Leitnut 44. Durch diesen Aufbau strömt Kraftstoff auf der Niedriglastseite zunächst über die Nebenöffnung 42 über und strömt auf der Hochlastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 über.
Fig. 33 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 80 dient, die eine vierzehnte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Neben-Leitnut 81 versehen, die auf der Niedriglastseite und der Hochlastseite mit der Nebenöffnung 42 in Verbindung kommt. Da die obere Neben-Leitnut 81 in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut 44 und die untere Neben-Leitnut 48, kann der Kraftstoffabgabe-Anfangspunkt von der Niedriglastseite in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er insbesondere auf der Seite niedriger Drehzahl auf der Hochlastseite stärker verzögert wird.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 und der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der in Fig. 24 dargestellten achten Ausführung, so daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Fig. 34 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 82 dient, die eine fünfzehnte Ausführung darstellt. Das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist mit einer geneigten oberen Haupt-Leitnut 83 versehen, die auf der Niedriglastseite und der Hochlastseite mit der Hauptöffnung 41 in Verbindung kommt. Da die obere Haupt-Leitnut 43 in der Richtung entgegengesetzt zu der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 geneigt ist, kann der Kraftstoffabgabe-Anfangspunkt von der Niedriglastseite in Richtung der Hochlastseite so eingestellt werden, daß er auf der Niedriglastseite stärker verzögert wird.
Die Neigungen der unteren Neben-Leitnut 48 und der unteren Haupt-Leitnut 44 sind die gleichen wie bei der in Fig. 24 dargestellten achten Ausführung, so daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Es gibt verschiedene andere Möglichkeiten als die anhand der vorangegangenen Ausführungen beschriebenen, wenn mit ihnen die gewünschten Kraftstoffeinspritzeigenschaften erzielt werden können, indem der Kraftstoffeinspritz-Anfang- und der -Abschalt- Zeitpunkt durch geeignete Auswahl der Neigungen der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 und der Positionen sowie der Neigungen der oberen Haupt- Leitnut (46, 47, 83), der oberen Neben-Leitnut (47, 57, 81) und des oberen Endes 15A des Kolbens 15 eingestellt werden.
Weitere Ausführungen 16 bis 20 werden unter Bezugnahme auf Fig. 35 bis 71 beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß dieser Ausführungen gleicht den Kraftstoffeinspritzpumpen der ersten bis fünfzehnten Ausführung dahingehend, daß sie mit der unteren Haupt-Leitnut 44 und der unteren Neben-Leitnut 48 versehen ist, sie ist jedoch im Unterschied zu ihnen speziell für den Einsatz mit einer Drossel- Kraftstoffeinspritzdüse 6 (Fig. 4) bestimmt, die in einem Zusatzbrennraum eines Dieselmotors mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum (z. B. in dem Zusatz-Brennraum 4 in Fig. 1 oder der Wirbelkammer 9 in Fig. 2) vorhanden ist.
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe 90, die eine sechzehnte Ausführung darstellt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 35 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wichtigen Teils der Kolbenhülse 14 und des Kolbens 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 90, und Fig. 36 ist eine Abwicklung von Leitnuten am Kopfabschnitt des Kolbens 15. Wie bei den Kraftstoffeinspritzpumpen gemäß der genannten Ausführungen ist die Kolbenhülse 14 mit einer Hauptöffnung 41 mit großen Durchmesser und mit einer Nebenöffnung 42 mit kleinen Durchmesser versehen, die zusammen die Funktion des Zuführlochs 22 der Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Stand der Technik (Fig. 3) erfüllen.
Die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 und die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42 befinden sich auf der gleichen Höhe bzw. dem gleichen horizontalen Niveau. Sie sind mit einem Zwischenraum von 180 Grad in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Die Oberkante 41A der Hauptöffnung 41 kann, wenn erforderlich, statt dessen auf einem höheren Niveau als die Oberkante 42A der Nebenöffnung 42 angeordnet sein.
Die Umfangsfläche des Kolbenkopfes ist mit einem vertikalen Hauptkanal 43 versehen, der dem vertikalen Kanal 24 entspricht und mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, mit einer unteren Haupt-Leitnut 44, die der geneigten Leitnut 25 entspricht und mit dem vertikalen Hauptkanal 43 in Verbindung steht, mit einem vertikalen Nebenkanal 45, der dem vertikalen Kanal 24 entspricht und mit der Kraftstoffkammer 21 in Verbindung steht, sowie mit einer unteren Neben-Leitnut 48, die mit dem vertikalen Nebenkanal 45 in Verbindung steht.
Da die untere Haupt-Leitnut 44 und die untere Neben-Leitnut 48 beide an Positionen unter dem oberen Ende 15A des Kolbens 15 ausgebildet sind, wird mit ihnen der Zeitpunkt gesteuert, zu dem es zum Überströmen des unter Druck stehenden Kraftstoffs (Abgabeabschaltung) kommt.
Die untere Haupt-Leitnut 44 ist so ausgebildet, daß sie eine stärkere Neigung aufweist als die untere Neben-Leitnut 48. Das heißt, die untere Haupt-Leitnut 44 und die Neben- Leitnut 48 sind so ausgebildet, daß sie in der Richtung von der Niedriglastseite zur Hochlastseite und in der Abwärtsrichtung des Kolbens 15 geneigt sind, und zwar so, daß die Neigung der unteren Haupt-Leitnut 44 größer ist als die der unteren Neben-Leitnut 48.
Da der Kolben 15 in der Kolbenhülse 14 durch den Nocken 12 (Fig. 3) hin und her bewegt wird, bewegen sich der vertikale Hauptkanal 43, die untere Haupt-Leitnut 44, der vertikale Nebenkanal 45 und die untere Neben-Leitnut 48 zusammen vertikal in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42. Dies ist in Fig. 36 dargestellt.
Wie ebenfalls in Fig. 36 dargestellt, bewegen sich, da der Kolben 15 durch die Wirkung der Regelstange 13 (Fig. 3) in Bezug auf die Kolbenhülse 14 gedreht wird, der vertikale Hauptkanal 43, die untere Haupt-Leitnut 44, der vertikale Nebenkanal 45 und die untere Neben-Leitnut 48 seitlich zusammen in Bezug auf die stationäre Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42.
Daher tritt, wie in Fig. 36 schraffiert dargestellt, wenn der Bereich, in dem Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 überströmt, an der Position der Hauptöffnung 41 ausgebildet ist, dieser zwischen der Oberkante 48A der unteren Neben-Leitnut 48 und der Oberkante 44A der unteren Haupt-Leitnut 44 als ein dreieckiger Bereich über der unteren Haupt- Leitnut 44 auf.
Fig. 37 ist eine vereinfachte erläuternde Darstellung, die von Fig. 36 abgeleitet ist. Die linke Seite der Figur entspricht dem Niedriglastbetrieb, und die rechte Seite dem Hochlastbetrieb. Die Positionen der Hauptöffnung 41 und der Nebenöffnung 42 während des Hochlastbetriebes sind mit durchgehenden Linien dargestellt, und die Positionen derselben während des Niedriglastbetriebes sind mit unterbrochenen Linien dargestellt.
Wie am besten in Fig. 37 dargestellt, ist bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 90 mit dem beschriebenen Aufbau der Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffabgabe beginnt, beim Niedriglastbetrieb und beim Hochlastbetrieb der gleiche. Was jedoch den Punkt, zu dem die Kraftstoffabgabe endet, angeht, so strömt auf der Niedriglastseite Kraftstoff zunächst über die Hauptöffnung 41 über, während Kraftstoff auf der Hochlastseite zunächst über die Nebenöffnung 42 überströmt.
Auf der Niedriglastseite ist die Nebenöffnung 42 zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff über die Hauptöffnung 41 aufgrund der Bewegung (aufwärts) des Kolbens 15 in der Richtung der Kraftstoffabgabe überzuströmen beginnt, noch nicht in Verbindung mit der unteren Neben-Leitnut 48. Es ist daher möglich, annähernd die gleiche Einspritzkennlinie zu erzielen wie bei der Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem Stand der Technik.
Auf der Niedriglastseite strömt Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 über, und zwar insbesondere beim Betrieb mit niedriger Drehzahl, da die Hauptöffnung 41 zu dem Zeitpunkt, zu dem Kraftstoff über die Nebenöffnung 42 überzuströmen beginnt, noch nicht mit der unteren Haupt-Leitnut 44 in Verbindung ist.
Beim Betrieb mit hoher Drehzahl ist es möglich, annähernd die gleiche Einspritzkennlinie wie nach dem Stand der Technik zu erzielen, da die Nebenöffnung 42 auch dann durch ihren Drosseleffekt im wesentlichen geschlossen gehalten wird, wenn sie mit der unteren Neben-Leitnut 48 in Verbindung gekommen ist.
Wie bei der ersten bis fünfzehnten Ausführung und wie in Fig. 11 dargestellt, weist, wenn die Kraftstoffeinspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik (Fig. 3) in Kombination mit einer normalen Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse 6 nach dem Stand der Technik (Fig. 4) eingesetzt wird, die Beziehung zwischen der Nockendrehzahl und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ am Drehmomentpunkt beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last eine steile Spitze auf (die vorstehende maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit der mit durchgehender Linie dargestellten Kurve), während, wie aus der mit unterbrochener Linie dargestellten Kurve zu ersehen ist, die Kraftstoffeinspritzpumpe 90 gemäß der sechzehnten Ausführung eine flachere Kurve aufweist und durch sie die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit erheblich verringert wird.
Das heißt, beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last strömt Kraftstoff beim Ansteigen des Kolbens 15 aufgrund des Öffnens der Nebenöffnung 42 durch die untere Neben-Leitnut 48 von der Mitte über den Nutzhub langsam über, und die dadurch bewirkte Verringerung in der Kraftstoffzuführgeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl macht es möglich, die Erzeugung von Stickoxiden und von Verbrennungsgeräuschen zu verringern und die Erzeugung von Rauch und Teilchen beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last zu verringern. Des weiteren können, da, was den Motor betrifft, die Kraftstoffeinspritzmenge bei gleicher Rauchentwicklung während des Betriebes mit niedriger Drehzahl und hoher Last erhöht werden kann, verbessertes Drehmoment bei niedriger Drehzahl und höhere Leistung erreicht werden.
An dem Auslegungspunkt beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last kann des weiteren mit der Kraftstoffeinspritzpumpe 90 gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung annähernd die gleiche Beziehung zwischen dem Nockenwinkel und der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit ΔQ aufrechterhalten werden wie beim Einsatz der Kraftstoffeinspritzpumpe 5 nach dem Stand der Technik in Kombination mit der normalen Drossel- Kraftstoffeinspritzdüse 6 nach dem Stand der Technik.
Da es des weiteren möglich ist, die Einspritzgeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl auch dann niedrig zu halten, wenn die Kraftstoffzuführgeschwindigkeit erhöht wird, kann beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last die Leistung erhöht werden und die Kraftstoffausnutzung kann verbessert werden, indem die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit (Kraftstoffzuführgeschwindigkeit) entsprechend erhöht wird.
Bei der ersten bis fünfzehnten Ausführung, und wie in Fig. 12 dargestellt, kann die N-Q- Kennlinienkurve beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last nach links abfallend gestaltet werden.
Mit der sechzehnten Ausführung wird die Kraftstoffzufuhr-Abschaltung gesteuert. Obwohl bei der obenstehenden Beschreibung der sechzehnten Ausführung der Erfindung ein Beispiel angeführt wurde, bei dem der Beginn der Kraftstoffabgabe ausgelöst wird, indem gleichzeitig die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 mit dem oberen Ende 15A des Kolbens 15 verschlossen wurden, sind verschiedene andere Abwandlungen, wie die unten aufgeführten, ebenfalls möglich.
Fig. 38 ist eine Fig. 37 ähnelnde vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 90 dient, die eine siebzehnte Ausführung darstellt. Die Hauptöffnung 41 ist über der Nebenöffnung 42 vorhanden, und das obere Ende 15A des Kolbens 15 ist flach. Bei diesem Aufbau wird zuerst die Nebenöffnung 42 geschlossen, und anschließend wird die Hauptöffnung 41 geschlossen.
Bei dieser siebzehnten Ausführung und allen im folgenden beschriebenen anderen Ausführungen wird der Kraftstoffzuführ-Abschaltpunkt auf die gleiche Weise bestimmt wie bei der ersten Ausführung, d. h. dadurch, daß Kraftstoff auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung 41 überströmt, und auf der Hochlastseite zuerst über die Nebenöffnung 42.
Bei der siebzehnten Ausführung ist die Nebenöffnung 42 immer dann geschlossen, wenn die Hauptöffnung 41 durch das obere Ende 15A des Kolbens 15 geschlossen wird. Daher ist es, was den Beginn der Kraftstoffabgabe angeht, möglich, die gleichen Einspritzeigenschaften wie für den Fall zu erzielen, daß die Nebenöffnung 42 nicht vorhanden ist.
Fig. 39 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 92 dient, die eine achtzehnte Ausführung darstellt. Die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 sind auf der gleichen Höhe ausgebildet, eine obere Neben-Leitnut 93 ist in dem Kolben 15 an der Drehposition desselben vorhanden, die der Nebenöffnung 42 gegenüberliegend angeordnet werden kann, und das obere Ende 15A an der Drehposition des Kolbens 15, die der Hauptöffnung 41 gegenüberliegend angeordnet werden kann, ist flach belassen. Bei diesem Aufbau wird die Hauptöffnung 41 zuerst geschlossen, und die Nebenöffnung 42 wird anschließend geschlossen.
Bei der achtzehnten Ausführung wird beim Betrieb mit hoher Drehzahl aufgrund des Vorstrom-Effektes (dynamischer Effekt bzw. Drossel-Effekt) Kraftstoff abgegeben, bevor die Zuführöffnungen geschlossen werden (insbesondere, bevor die Nebenöffnung 42 geschlossen wird). Dadurch kann eine Kraftstoffeinspritzzeitpunkt-Vorverlegung beim Betrieb mit hoher Drehzahl sowohl bei hoher Last als auch bei niedriger Last hergestellt werden.
Fig. 40 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 94 dient, die eine neunzehnte Ausführung der Erfindung darstellt. Die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 sind auf der gleichen Höhe ausgebildet, die obere Neben-Leitnut 93 ist in dem Kolben 15 an der Drehposition desselben ausgebildet, die der Nebenöffnung 42 gegenüberliegend angeordnet werden kann (ähnlich wie bei dem Fall in Fig. 39), wobei die Drehposition des Kolbens 15, die beim Niedriglastbetrieb der Hauptöffnung 41 gegenüberliegend angeordnet werden kann, als das flache obere Ende 15A belassen wird und die Drehposition desselben, die beim Hochlastbetrieb der Hauptöffnung 41 gegenüberliegend angeordnet werden kann, mit einer geneigten oberen Haupt-Leitnut 95 versehen ist, die in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut 44 und die untere Neben-Leitnut 48.
Bei der neunzehnten Ausführung wird beim Niedriglastbetrieb die Hauptöffnung 41 zuerst verschlossen und anschließend die Nebenöffnung 42 verschlossen, während beim Hochlastbetrieb die Nebenöffnung 42 erst verschlossen wird und anschließend die Hauptöffnung 41 verschlossen wird. Da der Abschnitt der geneigten oberen Haupt- Leitnut 95, der mit der Hauptöffnung 41 in Verbindung steht, mit dem Grad der Last zwischen der Hochlast- und der Tieflastseite variiert, ist es möglich, eine Kraftstoffeinspritzkennlinie herzustellen, bei der der Kraftstoffeinspritzpunkt beim Betrieb mit hoher Drehzahl bei niedriger Last vorverlegt wird und bei ansteigender Last verzögert wird.
Fig. 41 ist eine vereinfachte Abwicklung, die der Erläuterung von Leitnuten an dem Kopfabschnitt des Kolbens 15 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 96 dient, die eine zwanzigste Ausführung darstellt. Die Hauptöffnung 41 und die Nebenöffnung 42 sind auf der gleichen Höhe ausgebildet, ein vertikaler Hauptkanal 97, der dem vertikalen Hauptkanal 43 entspricht, ist in der Mitte ausgebildet, und der vertikale Hauptkanal 97 ist auf seiner rechten Seite (in Fig. 41) mit einer unteren Haupt-Leitnut 98 versehen, die an der Drehposition des Kolbens 15 ausgebildet ist, die der Hauptöffnung 41 gegenüberliegend angeordnet werden kann, und auf seiner linken Seite mit einer unteren Neben-Leitnut 99, die an der Drehposition des Kolbens 15 ausgebildet ist, die der Nebenöffnung 42 gegenüberliegend angeordnet werden kann. Wie bei der sechzehnten Ausführung, die in Fig. 36 dargestellt ist, werden die Nebenöffnung 42 und die Hauptöffnung 41 gleichzeitig durch das obere Ende 15A des Kolbens 15 geschlossen.
Obwohl die Kraftstoffeinspritzeigenschaften, die sich mit der zwanzigsten Ausführung erzielen lassen, im wesentlichen die gleichen sind wie die der sechzehnten Ausführung (Fig. 37), wird die Festigkeit des Kolbens 15 zuverlässiger gewährleistet, da bei diesem Aufbau die untere Haupt-Leitnut 98 und die untere Neben-Leitnut 99 gemeinsam den vertikalen Hauptkanal 97 nutzen können.
Da bei der Kraftstoffeinspritzpumpe der Vorstrom-Effekt genützt wird, der sich durch das Vorhandensein einer Nebenöffnung und einer oberen Neben-Leitnut ergibt, und da sie mit einer unteren Haupt-Leitnut und einer unteren Neben-Leitnut versehen ist, deren Neigungen in einer geeigneten Kombination ausgewählt werden können, ist es möglich, den Kraffstoffeinspritzzeitpunkt drehzahlabhängig einzustellen, so daß der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt beim Betrieb mit niedriger und mit hoher Drehzahl eingestellt werden kann, wobei gleichzeitig eine Verringerung der Erzeugung von Rauch und Teilchen insbesondere beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher Last erzielt werden kann und des weiteren eine Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge erreicht werden kann, die zu einem höheren Drehmoment führt.
Da bei der Kraftstoffeinspritzpumpe der Vorstrom-Effekt genutzt wird, der sich aus dem Vorhandensein einer Nebenöffnung und einer oberen Neben-Leitnut ergibt, und da diese mit einer unteren Haupt-Leitnut und einer unteren Neben-Leitnut versehen ist, deren Neigungen in einer geeigneten Kombination ausgewählt werden können, und sie mit einer oberen Haupt-Leitnut versehen ist, die mit der Hauptöffnung in Verbindung stehen kann, ist es möglich, den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl einzustellen, so daß der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt beim Betrieb mit niedriger und mit hoher Drehzahl eingestellt werden kann, um den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt beim Anlassen des Motors vorzuverlegen, wobei sich gleichzeitig eine Verringerung der Erzeugung von Rauch und Teilchen insbesondere beim Betrieb mit niedriger Drehzahl und höher Last erzielen läßt und des weiteren eine Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge erreicht werden kann, die zu einem höheren Drehmoment führt.
Des weiteren ermöglichen die Kraftstoffeinspritzpumpen gemäß der ersten bis fünfzehnten Ausführung, da mit ihnen die Kraftstoffabgabe erhöht werden kann, ohne die Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit beim Betrieb mit niedriger Drehzahl zu erhöhen, eine Erhöhung der Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit (Kraftstoffzufuhrgeschwindigkeit) beim Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last, sowie eine Erhöhung der Leistung und einen besseren Kraftstoffverbrauch.
Da die Kraftstoffeinspritzpumpe in Kombination mit einer Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse eingesetzt wird, sie eine Hauptöffnung und eine Nebenöffnung aufweist, die in der Kolbenhülse ausgebildet sind, sie eine untere Haupt-Leitnut und eine untere Neben-Leitnut aufweist, die in dem Kolben ausgebildet sind, und sie so aufgebaut ist, daß auf der Hochlastseite Kraftstoff zuerst über die Nebenöffnung überströmen kann und auf der Niedriglastseite zuerst über die Hauptöffnung überströmen kann, kann mit ihr die maximale Kraftstoffeinspritzgeschwindigkeit auf der Seite mit niedriger Drehzahl und hoher Last verringert werden, wodurch die Erzeugung von Rauch in diesem Betriebsbereich verringert werden kann.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe, die umfaßt:

ein Pumpengehäuse (10), das mit einem Kraftstoffbehälter (20) versehen ist,

eine Kolbenhülse (14), die in dem Pumpengehäuse (10) angebracht ist und eine Haupt-Zuführöffnung (41) mit größeren Durchmesser sowie eine Neben-Zuführöffnung (42) mit kleineren Durchmesser aufweist, die mit dem Kraftstoffbehälter (20) in Verbindung stehen, wobei die Oberkante (42A) der Neben-Zuführöffnung (42) unter der Oberkante (41A) der Haupt-Zuführöffnung (41) oder auf der gleichen Höhe liegt,

einen Kolben (15), der in der Kolbenhülse (14) aufgenommen ist und darin hin und her verschoben und gedreht werden kann und der mit einer geneigten unteren Haupt-Leitnut (44; 53) versehen ist, die von einem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) an einer Position zur Herstellung von Verbindung mit der Haupt-Zuführöffnung (41) beabstandet angeordnet ist, sowie eine Kraftstoffkammer (21), die zwischen dem Kolben (15) und der Kolbenhülse (14) ausgebildet ist, wobei bei Hin- und Herbewegung des Kolbens (15) Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (20) in die Kraftstoffkammer (21) angesaugt wird und weiter unter Druck einer Kraftstoffeinspritzdüse (6) zugeführt wird,

wobei der Kopfabschnitt des Kolbens (15) mit einer oberen Neben-Leitnut (47; 57; 61; 73; 81) versehen ist, die über einen vorgeschriebenen Drehbereich des Kolbens (15) mit der Neben-Zuführöffnung (42) in Verbindung treten kann und Verbindung mit der Neben-Zuführöffnung (42) auch dann aufrechterhalten kann, wenn die Haupt-Zuführöffnung (41) durch den oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) verschlossen wird, wobei der Kolben (15) über einen vorgeschriebenen Drehbereich seines Umfangs mit einer geneigten unteren Neben-Leitnut (48; 54) verse-

TEXT FEHLT (15) verschlossen wird, wobei der Kolben (15) über einen vorgeschriebenen Drehbereich seines Umfangs mit einer geneigten unteren Neben-Leitnut (48; 54) versehen ist, die vom oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) beabstandet angeordnet ist und mit der Neben-Zuführöffnung (42) in Verbindung treten kann, wobei die untere Neben-Leitnut (48; 54) auch unter dem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) ausgebildet ist, wobei die untere Haupt-Leitnut (44; 53) und die untere Neben-Leitnut (48; 54) so ausgebildet sind, daß sie in der Richtung von der Niedriglastseite zur Hochlastseite und in der Abwärtsrichtung des Kolbens (15) geneigt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß:

an der Drehposition des Kolbens (15) bei Hochlastbetrieb die Haupt-Zuführöffnung (41) auch dann nicht mit der unteren Haupt-Leitnut (44; 53) in Verbindung steht, wenn die Neben-Zuführöffnung (42) mit der unteren Neben-Leitnut (48; 54) aufgrund der Bewegung des Kolbens (15) in der Kraftstoffabgaberichtung in Verbindung tritt, und die Neigung der unteren Haupt-Leitnut (44; 53) größer ist als die der unteren Neben-Leitnut (48; 54).

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei an der Drehposition des Kolbens (15) bei Niedriglastbetrieb die Neben-Zuführöffnung (42) auch dann nicht mit der unteren Neben-Leitnut (48; 54) in Verbindung steht, wenn die Haupt-Zuführöffnung (41) mit der unteren Haupt-Leitnut (44; 53) aufgrund der Bewegung des Kolbens (15) in der Kraftstoffabgaberichtung in Verbindung tritt.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei der Kolben (15) mit einem vertikalen Kanal (43, 45; 55) versehen ist, der mit der Kraftstoffkammer (21), der unteren Haupt-Leitnut (44; 53) und der unteren Neben-Leitnut (48; 54) in Verbindung treten kann.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei die Positionen, an denen die Haupt-Zuführöffnung (41) und die Neben-Zuführöffnung (42) der unteren Haupt- Leitnut (44; 53) und der unteren Neben-Leitnut (48; 54) gegenüberliegen, in einer Abwärtsneigungsrichtung an dem Kolben (15) in der Reihenfolge der Positionen, die Niedriglastbetrieb, Hochlastbetrieb und Anlassen entsprechen, zunehmend abfallen.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei beim Anlassen die Neben- Zuführöffnung (42) dem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) gegenüberliegt, der nicht mit der oberen Neben-Leitnut (47; 57; 61; 73; 81) versehen ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei an der Drehposition des Kolbens (15) sowohl beim Hochlastbetrieb als auch beim Niedriglastbetrieb die Haupt- Zuführöffnung (41) auch dann nicht mit der unteren Haupt-Leitnut (44; 53) in Verbindung steht, wenn die Neben-Zuführöffnung (42) aufgrund der Bewegung des Kolbens (15) in der Kraftstoffabgaberichtung mit der unteren Neben-Leitnut (48; 54) in Verbindung tritt.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, wobei der vertikale Kanal (55) gemeinsam von der unteren Haupt-Leitnut (53) und der unteren Neben-Leitnut (54) genutzt wird.

8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei eine obere Neben-Leitnut (57; 73) im oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die bei Niedriglastbetrieb Verbindung mit der Neben-Zuführöffnung (42) ermöglicht, und in der Richtung entgegengesetzt zu der unteren Haupt-Leitnut (44) und der unteren Neben-Leitnut (48) geneigt ist.

9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, wobei eine obere Neben-Leitnut (61) im oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die beim Hochlastbetrieb Verbindung mit der Neben-Zuführöffnung (42) ermöglicht, und in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut (44) und die untere Neben-Leitnut (48).

10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) des weiteren eine obere Haupt-Leitnut (46; 77; 83) umfaßt, die über einen vorgeschriebenen Drehbereich des Kolbens (15) mit der Haupt-Zuführöffnung (41) in Verbindung treten kann, wobei die obere Neben-Leitnut (47; 73; 81) und die obere Haupt-Leitnut (46; 77; 83) so ausgebildet sind, daß die Neben-Zuführöffnung (42) in dem vorgeschriebenen Drehbereich des Kolbens (15) mit der oberen Neben-Leitnut (47; 73; 81) auch dann in Verbindung treten kann, wenn die Haupt-Zuführöffnung (41) durch die Oberkante (46A) der oberen Haupt-Leitnut (46; 77; 83) verschlossen wird, so daß die Haupt-Zuführöffnung (41), wenn sich der Kolben (15) in seiner Drehposition beim Anlaßvorgang befindet, durch den oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15), der nicht mit der oberen Haupt-Leitnut (46; 77; 83) versehen ist, verschlossen werden kann, und die Neben-Zuführöffnung (42) durch den oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) verschlossen werden kann, der nicht mit der oberen Neben-Leitnut (47; 73; 81) versehen ist.

11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, wobei eine obere Neben-Leitnut (73) im oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die Verbindung mit der Neben-Zuführöffnung (42) bei Niedriglastbetrieb und bei Hochlastbetrieb ermöglicht, und in einer Richtung entgegengesetzt zu der unteren Haupt-Leitnut (44) und der unteren Neben-Leitnut (48) geneigt ist.

12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, wobei eine obere Haupt-Leitnut (77) in dem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die bei Niedriglastbetrieb und bei Hochlastbetrieb Verbindung mit der Haupt- Zuführöffnung (41) ermöglicht, und die obere Haupt-Leitnut (77) in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut (44) und die untere Neben- Leitnut (48).

13. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, wobei eine obere Neben-Leitnut (81) im oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die bei Niedriglastbetrieb und bei Hochlastbetrieb Verbindung mit der Neben- Zuführöffnung (42) ermöglicht, und in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut (44) und die untere Neben-Leitnut (48).

14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 10, wobei eine obere Haupt-Leitnut (83) im oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) auf geneigte Weise ausgebildet ist, die bei Niedriglastbetrieb und bei Hochlastbetrieb Verbindung mit der Haupt- Zuführöffnung (41) ermöglicht, und in der Richtung entgegengesetzt zu der unteren Haupt-Leitnut (44) und der unteren Neben-Leitnut (48) geneigt ist.

15. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse, wobei die Kombination umfaßt:

ein Pumpengehäuse (10), das mit einem Kraftstoffbehälter (20) versehen ist,

eine Kolbenhülse (14), die in dem Pumpengehäuse (10) angebracht ist und eine Haupt-Zuführöffnung (41) mit größeren Durchmesser sowie eine Neben-Zuführöffnung (42) mit kleineren Durchmesser aufweist, die mit dem Kraftstoffbehälter (20) in Verbindung stehen,

einen Kolben (15), der in der Kolbenhülse (14) aufgenommen ist und darin hin und her verschoben und gedreht werden kann und mit einer geneigten unteren Haupt- Leitnut (44; 98) versehen ist, die von einem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) an einer Position zur Herstellung von Verbindung mit der Haupt-Zuführöffnung (41) beabstandet angeordnet ist, sowie eine Kraftstoffkammer (21), die zwischen dem Kolben (15) und der Kolbenhülse (14) ausgebildet ist, wobei bei Hin- und Herbewegung des Kolbens (15) Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (20) in die Kraftstoffkammer (21) angesaugt wird und des weiteren unter Druck einer Kraftstoffeinspritzdüse (6) zugeführt wird,

wobei der Kolben (15) über einen vorgeschriebenen Drehbereich seines Umfangs mit einer geneigten unteren Neben-Leitnut (48; 99) versehen ist, die vom oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) beabstandet angeordnet ist und mit der Ne ben-Zuführöffnung (42) in Verbindung treten kann, wobei die untere Neben-Leitnut (48; 99) unter dem oberen Endabschnitt (15A) des Kolbens (15) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Kraftstoffeinspritzdüse (6) eine Drossel-Kraftstoffeinspritzdüse (6) ist, die in einen Zusatz-Brennraum (4, 9) eines Dieselmotors mit Verbrennungssystem mit unterteiltem Brennraum einspritzen kann, und

wobei an der Drehposition des Kolbens (15) bei Hochlastbetrieb die Haupt- Zuführöffnung (41) auch dann nicht mit der unteren Haupt-Leitnut (44; 98) in Verbindung steht, wenn die Neben-Zuführöffnung (42) mit der unteren Neben-Leitnut (48; 99) aufgrund der Bewegung des Kolbens (15) in der Kraftstoffabgaberichtung in Verbindung tritt, und die Neigung der unteren Haupt-Leitnut (44; 98) größer ist als die der unteren Neben-Leitnut (48; 99), und

wobei an der Drehposition des Kolbens (15) bei Niedriglastbetrieb die Neben- Zuführöffnung (42) auch dann nicht mit der unteren Neben-Leitnut (48; 99) in Verbindung steht, wenn die Haupt-Zuführöffnung (41) mit der unteren Haupt-Leitnut (44; 98) aufgrund der Bewegung des Kolbens (15) in der Kraftstoffabgaberichtung in Verbindung tritt.

16. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 15, wobei die Kraftstoffeinspritzdüse (6) umfaßt:

einen Düsenkörper (26), der an seiner Spitze mit einem Düsenloch (37) versehen ist, das einen zylindrischen Wandabschnitt (37A) und einen Sitzabschnitt (37B) aufweist, und

ein Nadelventil (30), das in dem Düsenkörper (26) verschoben werden kann, um das Düsenloch (37) zu öffnen und zu schließen, und dessen Spitzenabschnitt durch ein Zapfenelement (30A) und einen konischen Abschnitt (30B) gebildet wird, wobei das Zapfenelement (30A) dem zylindrischen Wandabschnitt (37A) gegenüber angeordnet ist und der konische Abschnitt (30B) dem Sitzabschnitt (37B) gegenüber angeordnet ist.

17. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 15, wobei eine Oberkante (42A) der Neben-Zuführöffnung (42) nicht höher liegt als eine Oberkante (41A) der Haupt-Zuführöffnung (41).

18. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 15, wobei der Kolben (15) mit einem vertikalen Kanal (43, 45; 97) versehen ist, der mit der Kraftstoffkammer (21), der unteren Haupt-Leitnut (44; 98) und der unteren Neben-Leitnut (48; 99) in Verbindung treten kann.

19. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 18, wobei der vertikale Kanal (97) gemeinsam von der unteren Haupt- Leitnut (98) und der unteren Neben-Leitnut (99) genutzt wird.

20. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 15, wobei die untere Haupt-Leitnut (44; 98) und die untere Neben-Leitnut (48; 99) so ausgebildet sind, daß sie in der Richtung von der Niedriglastseite zur Hochlastseite und in der Abwärtsrichtung des Kolbens (15) geneigt sind.

21. Kombination aus einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse nach Anspruch 15, wobei das obere Ende (15A) des Kolbens (15) mit einer oberen Haupt- Leitnut (95) versehen ist, die bei Hochlastbetrieb mit der Haupt-Zuführöffnung (41) in Verbindung stehen kann und in der gleichen Richtung geneigt ist wie die untere Haupt-Leitnut (44) und die Neben-Leitnut (48).