CN100420846C - 喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于内燃机、尤其是机动车中的内燃机的喷嘴(1)。一个第一喷嘴针(3)控制至少一个第一喷射孔(5)。一个第二喷嘴针(4)控制至少一个第二喷射孔(6)。一个控制室(32)通过一个节流通路(33)同一个压力室(34)相连接，在该压力室中可调节一个喷射压力。一个第一控制活塞(41)与一个包括该第一喷嘴针(3)的第一针组合件(17)共同作用并且可在一个第一控制面(43)上被该控制室(32)中具有的控制压力加载。在该第一喷嘴针(3)的闭合位置中，在该第一控制活塞(41)与该第一针组合件(17)之间构造一个轴向间隙(44)。一个第二控制活塞(42)与一个包括该第二喷嘴针(4)的第二针组合件(30)共同作用并且可在一个第二控制面(45)上被控制压力加载。该第二控制活塞(42)在该第二喷嘴针(4)的闭合位置中支撑在该第二针组合件(30)上。在压力室(34)中的中等到高的压力的情况下，两个喷嘴针(3，4)可快速地闭合。在控制室(34)中的快速的压力上升的情况下，该第二喷嘴针(4)可快速地打开，并且两个喷嘴针(3，4)可快速地闭合。在压力室(34)中的相对缓慢的到中等的压力上升的情况下，该第二喷嘴针(4)不打开或仅在更高的压力下打开。
Description
技术领域
本发明涉及用于内燃机、尤其是机动车中的内燃机的喷嘴，具有一个构造成空心针的第一喷嘴针，借助于该第一喷嘴针可通过至少一个第一喷射孔控制燃料的喷射；具有一个相对于该第一喷嘴针同轴心地设置的第二喷嘴针，借助于该第二喷嘴针可通过至少一个第二喷射孔控制燃料的喷射；具有一个控制室；具有一个第二控制活塞，该第二控制活塞与该第二喷嘴针或与一个包括该第二喷嘴针的第二针组合件轴向地共同作用；其中该第二控制活塞在一个背离这些喷射孔的第二控制面上设置在该控制室中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载；其中该第二控制活塞在该第二喷嘴针的一个闭合位置中轴向地支撑在该第二喷嘴针上或支撑在该第二针组合件上。
背景技术
这样一个喷嘴例如已由DE 100 58 153 A1公开并且包括一个构造成空心针的第一喷嘴针及一个相对于该第一喷嘴针同轴心地设置的第二喷嘴针。借助于第一喷嘴针可通过至少一个第一喷射孔控制燃料的喷射，而借助于第二喷嘴针可通过至少一个第二喷射孔控制燃料的喷射。为了操作第二喷嘴针设置有一个控制活塞，它同该第二喷嘴针或同一个包含该第二喷嘴针的第二针组合件轴向地共同作用。控制活塞在一个背离这些喷射孔的控制面上设置在一个控制室中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载。在第二喷嘴针的闭合位置中，控制活塞轴向地支撑在第二喷嘴针上或在第二针组合件上。
第一喷嘴针在所公知的喷嘴中可直接被喷射压力控制。也就是说，只要在第一喷嘴针的一个相应的压力台阶上施加一个足够大的喷射压力，第一喷嘴针就打开。如果要仅通过所述至少一个第一喷射孔进行燃料喷射，则控制室被相应高的控制压力加载，由此第二喷嘴针保持关闭。如果要附加地通过所述至少一个第二喷射孔进行燃料喷射，则在控制室中压力下降，直到该作用在第二喷嘴针上的一个相应的压力、台阶上的喷射压力引起第二喷嘴针的打开。第二喷嘴针因此不是被喷射压力而是被控制室中具有的控制压力控制，这也被称为伺服控制。用于实现这种伺服控制的费用相对高。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于内燃机、尤其是机动车中的内燃机的喷嘴，具有一个构造成空心针的第一喷嘴针，借助于该第一喷嘴针可通过至少一个第一喷射孔控制燃料的喷射；具有一个相对于该第一喷嘴针同轴心地设置的第二喷嘴针，借助于该第二喷嘴针可通过至少一个第二喷射孔控制燃料的喷射；具有一个控制室；具有一个第二控制活塞，该第二控制活塞与该第二喷嘴针或与一个包括该第二喷嘴针的第二针组合件轴向地共同作用；其中该第二控制活塞在一个背离这些喷射孔的第二控制面上设置在该控制室中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载；其中该第二控制活塞在该第二喷嘴针的一个闭合位置中轴向地支撑在该第二喷嘴针上或支撑在该第二针组合件上；其中，设置有一个构造成空心活塞的第一控制活塞，该第一控制活塞与该第一喷嘴针或与一个包括该第一喷嘴针的第一针组合件轴向地共同作用；该第二控制活塞相对于该第一控制活塞同轴心地设置；该第一控制活塞在一个背离这些喷射孔的第一控制面上设置在该控制室中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载；在该第一喷嘴针的一个闭合位置中在该第一控制活塞与该第一喷嘴针或该第一针组合件之间构成了一个轴向间隙；该控制室通过一个节流通路同一个压力室相连通；在该压力室中可调节一个喷射压力。
相比而言，本发明的上述方案的喷嘴具有其优点，即，不仅第一喷嘴针而且第二喷嘴针直接根据喷射压力被控制。因此在本发明的喷嘴中不存在用于实现伺服控制的耗费。此外，本发明的喷嘴在相对高的喷射压力时具有用于两个喷嘴针的相对高的闭合动力性(Schliessdynamik)并且附加地具有用于第二喷嘴针的高的打开动力性(Oeffnungsdynamik)。其结果是，这些喷嘴针为了闭合而非常快速地响应，由此可实现极短的闭合时间。第二喷嘴针则为了打开以相应的方式也快速地响应，由此也可获得用于第二喷嘴针的相对短的打开时间。
通过控制室同压力室的所提出的被节流的耦合，仅延迟地达到压力室与控制室之间的压力平衡。为了打开这些喷嘴针，在控制室中提高压力、即喷射压力，以便由此直接加载第一喷嘴针的一个相应的压力台阶。在喷射压力足够时，第一喷嘴针打开。在第一喷嘴针打开时，在第二喷嘴针上在一个相应的压力台阶上也建立喷射压力。因为控制室中的压力增长得明显缓慢，所以第二喷嘴针可在喷射压力很小时已打开，即提早地打开。在这些喷嘴针闭合时，控制室与压力室之间的延迟的压力平衡起到使闭合时间缩短的作用。为了闭合这些喷嘴针，压力室中的喷射压力下降。由此这些喷嘴针的压力台阶上的在打开方向上起作用的压力减低。在控制室中，该压力不可这样快速地降低，使得产生用于这些喷嘴针的非常强的闭合力，这些闭合力加速即缩短了两个喷嘴针的闭合过程。在此情况下重要的是，不需要附加的伺服阀来控制这两个喷嘴针的打开及闭合。
根据一个优选的实施形式，可设置一个第一闭合弹簧，该第一闭合弹簧一方面在闭合方向上驱动第一喷嘴针或第一针组合件，另一方面向一个初始位置中直接或间接驱动第一控制活塞，在该初始位置中，在一个控制活塞与第一喷嘴针或第一针组合件之间存在一个轴向间隙。这种结构形式产生的结果是，即，如果第一喷嘴针处于其闭合位置中，则在所述第一控制活塞与第一喷嘴针或第一针组合件之间出现一个轴向间隙。在第一喷嘴针打开时，该第一喷嘴针因此在该轴向间隙内与第一控制活塞无关地抬起，由此第一喷嘴针与在控制室中作用在第一控制活塞上的力去耦合。
根据一个优选的进一步构型，第一控制活塞这样地构成一个用于第一喷嘴针或第一针组合件的第一行程止挡，使得第一控制活塞在第一喷嘴针的打开位置中轴向上直接靠置在这个喷嘴针或第一针组合件上。对于闭合过程这意味着，第一控制活塞尤其是无空行程地可将在控制室中具有的压力直接传递到第一喷嘴针或第一针组合件上。由此一方面获得了第一喷嘴针的迅速的动作，另一方面可避免噪声产生。
在另一个有利的进一步构型中，第一控制活塞可这样地构成用于第二喷嘴针或第二针组合件的第二行程止挡，使得第一控制活塞在第二喷嘴针的一个打开位置中轴向地直接靠置在该喷嘴针或第二针组合件上。并且这个实施形式一方面赋予第一控制活塞一个双函数，另一方面保证第二喷嘴针在闭合时的迅速的响应，其中在此也可避免一个空行程并且可避免由此产生噪声。
本发明的喷嘴的其它重要特征及优点可由下面的说明、附图及结合附图的说明中得到。
附图说明
附图中示出了根据本发明的喷嘴的实施例，下面对它们进行详细说明，其中相同的参考标号标示相同的或相近的或功能相同的部件。附图分别示意性地表示：
图1根据本发明的一个喷嘴的极其简化的原理图的纵截面，
图2及图3该喷嘴在不同的实施形式中的细节视图。
具体实施方式
根据图1，本发明的喷嘴1具有一个喷嘴体2，一个第一喷嘴针3及一个第二喷嘴针4行程可调节地设置在该喷嘴体中。喷嘴体2包括至少一个第一喷射孔5及至少一个第二喷射孔6。以通常的方式设置有多个第一喷射孔5和/或多个第二喷射孔6，这些喷射孔尤其是相对于喷嘴体2的或喷嘴针3、4的纵向轴线7对称、例如星形分布地设置。通过这些喷射孔5、6，燃料可被喷射到或被喷入到一个喷射室8中，该喷射室例如可通过一个配置有喷嘴1的缸的燃烧室或者可通过一个通到相应的缸的混合气形成室构成。
第一喷嘴针3在一个第一针导向部分9中行程可调节地被支承在喷嘴体2中并且用于控制所述至少一个第一喷射孔5。为此目的，该第一喷嘴针3与一个第一密封座10共同作用，该第一密封座参照喷射孔5、6的燃料供给部分设置在所述至少一个第一喷射孔5的上游。该燃料供给部分包括一个燃料供给通路11，该燃料供给通路在喷嘴体2中通到一个喷嘴室12。喷嘴室12通过一个环形室13通到喷射孔5、6。在喷嘴室12中或在环形室13中，第一喷嘴针3具有至少一个第一压力台阶14，所述压力台阶被这样地构造，使得第一密封座10的一个第一阀座横截面15小于第一针导向部分9的一个第一导向横截面16。
此外，该第一喷嘴针3在此是一个第一针组合件17的组成部分，该第一针组合件在此示范性地包括一个耦合套筒18及一个设置在耦合套筒18与第一喷嘴针3之间的中间件19。第一针组合件17的这些组成部分，即在此为第一喷嘴针3、中间件19及耦合套筒18，构成了一个可共同地行程调节的单元，该单元被构造用于传递压力。原则上可以的是，第一针组合件17的各个组成部分通过一些分开的体构成，这些体在它们的轴向的端面上仅彼此靠置，没有被直接彼此固定。原则上同样也可以的是，这些单个的部件中的至少两个彼此固定或者合并成一个整体的部件。
喷嘴针3或第一针组合件17与一个第一闭合弹簧20共同作用，该第一闭合弹簧在一个由箭头象征性表示的闭合方向21上预加载该第一喷嘴针3。在这里所示出的实施形式中，第一闭合弹簧21在此一方面支撑在中间件19上，另一方面支撑在一个携动环22上，该携动环本身通过一个止挡套筒23支撑在喷嘴体2上，该喷嘴体为此目的而具有一个被相应地成形出的在此径向向外伸出的肩24，该肩用作止挡。在一个可替换的结构形式中，该止挡套筒23也可固定地与喷嘴体2相连接或在该喷嘴体上一体地造型出。
此外，第一喷嘴针3被构造成空心针，由此第二喷嘴针4可同轴心地设置在第一喷嘴针3中。该第二喷嘴针4在此行程可调节地支承在第一喷嘴针3中的一个第二针导向部分25中。第二喷嘴针4与一个第二密封座26共同作用，该第二密封座参照所述燃料供给部分设置在所述至少一个第一喷射孔5的下游，但在所述至少一个第二喷射孔6的上游。因此，第二喷嘴针4用于控制所述至少一个第二喷射孔6。该第二喷嘴针4在它的朝着这些喷射孔5、6的端部上设置有至少一个第二压力台阶27，所述第二压力台阶被这样地构造，使得第二密封座26的一个第二阀座横截面28小于第二针导向部分25的一个第二导向横截面29。
第二喷嘴针4是一个第二针组合件30的组成部分，该第二针组合件除了第二喷嘴针4之外还包括至少一个耦合杆31。该耦合杆31在此延伸在第一喷嘴针3内部及耦合套筒18内部。此外，中间件19也构造成中央敞开的环形体，由此耦合杆31也可同轴心地延伸穿过该中间件19。并且第二针组合件30构成一个可负载压力的可共同地行程调节的单元。
根据本发明的喷嘴1还设置有一个控制室32，该控制室通过一个节流通路33与一个压力室34相连通。节流通路33具有一个预确定的流动阻力，该流动阻力可符合目的地通过一个相应的节流阀35来实现。压力室34与一个未示出的压力发生装置和/或燃料供给装置共同作用，其产生压力的作用在此通过一个行程可调节的活塞36来表示。该压力发生装置或该燃料供给装置例如涉及一个燃料高压泵，该燃料高压泵以必要的燃料高压供给喷嘴1燃料。由此在此所示出的喷嘴1符合目的地涉及一个所谓“泵-喷嘴单元”的组成部分。在一个通过用于燃料喷射的泵-喷嘴系统来工作的内燃机中，给每个缸配置一个自己的泵-喷嘴单元。
压力室34通过一个连接装置37同燃料供给通路11相连通，其中该连接装置37在喷射孔5、6与一个阀38之间连接到燃料供给通路11上。该阀38，尤其是一个电磁阀，用于打开及关断燃料供给通路11。在阀38打开时，燃料从压力室34通过连接装置37流到燃料供给通路11中并且从该燃料供给通路按照一个箭头39流走离开喷射孔5、6例如到一个储存器，该储存器符合目的地通过内燃机的一个燃料箱构成。因为该储存器是相对无压力的，所以在此情况下在燃料供给通路11中不能建立高压。在阀38闭合时，燃料不可泄漏到该储存器中，因此按照箭头40在朝喷射孔5、6的方向上流动，其中同时产生所需的高压。
根据本发明的喷嘴1还设置有一个第一控制活塞41及一个第二控制活塞42。第一控制活塞41构造成空心活塞。第二控制活塞42同轴心地设置在第一控制活塞41中。
第一控制活塞41与第一喷嘴针3或者与第一针组合件17共同作用。为此目的，第一控制活塞41在这里所示出的、在第一喷嘴针3闭合的情况下产生的初始位置中支撑在携动环22上，由此该第一控制活塞通过携动环22及第一闭合弹簧20支撑在中间件19上并且因此支撑在第一针组合件17上。此外，第一控制活塞41在背离喷射孔5、6的侧上具有一个第一控制面43，该控制面设置在控制室32中，由此在控制室32中具有的控制压力在闭合方向21上加载第一控制活塞41的第一控制面43。此外，第一控制活塞41被这样地定尺寸及定位，使得在第一控制活塞41的在此所示出的初始位置中在第一控制活塞41与第一喷嘴针3或第一针组合件17之间形成一个轴向间隙44。在这里所示出的实施形式中，该轴向间隙44通过第一控制活塞41与耦合套筒18的彼此面对的轴向端面之间的轴向距离来实现。
与此不同的是，第二控制活塞42持久地靠置在第二喷嘴针4上或在此靠置在第二针组合件30上。也就是说，第二控制活塞42靠置在耦合杆31的朝着该第二控制活塞的端面上。第二控制活塞42由此构成第二针组合件30的一个组成部分，该第二针组合件的这些组成部分为了压力传递而彼此共同作用。也适用于第二针组合件30的是，该第二针组合件的这些组成部分中的至少两个可彼此固定或者可作为一体地构成的单元。
第二控制活塞42也延伸穿过第一控制活塞41到控制室32中。第二控制活塞42在背对喷射孔5、6的侧上具有一个第二控制面45，由此第二控制活塞42也可在第二控制面45上由控制室32中具有的控制压力加载。用该控制压力加载第二控制活塞42在此不是直接而是间接通过一个行程可调节地被支承在控制室32中的弹簧座46来进行。弹簧座46在这里所示出的实施形式中占满了控制室32的横截面，但具有至少一个压力平衡孔47，所述压力平衡孔使弹簧座46的两个彼此背对的轴向端面48与49彼此相连通地连接。这就是说，通过所述至少一个压力平衡孔47，控制室32的朝着所述一个轴向端面48的部分可同控制室32的朝着所述第二个轴向端面49的部分相连通。因此在控制室32的两个通过弹簧座46彼此分开的部分中具有相同的控制压力。压力平衡孔47在此被这样地定尺寸，使得即使在控制室32中有动态的压力变化，这种压力变化也在控制室32的这两个部分中基本上同时出现。由此在弹簧座46的两个轴向端面48及49上具有相同的控制压力，该控制压力在压力室32中通过弹簧座46作用在第二控制活塞42的第二控制面45上，因为第二控制活塞42以其第二控制面45支撑在弹簧座46上。作为替换方案，所述至少一个压力平衡孔47也可被这样地设计，使得第二针组合件30的打开及闭合速度达到一个期望的最佳的速度。
给第二喷嘴针4或第二针组合件30配置一个第二闭合弹簧50，该闭合弹簧在这里所示出的实施形式中设置在控制室32中，并且该闭合弹簧一方面支撑在弹簧座46上，另一方面支撑在喷嘴体2的一个壁51上，该壁在一个远离喷射孔5、6的侧上轴向地构成控制室32的边界。
根据本发明的喷嘴1如下地工作：
在这里所示出的初始状态中，两个喷嘴针3、4闭合，由此不进行燃料喷射。阀38被打开，由此一个必要时被输送到压力室34中的燃料容积可按照箭头39泄漏到储存器中。
对于内燃机的确定的运行状态，可能需要仅通过所述至少一个第一喷射孔5进行燃料喷射。为了实现仅通过所述至少一个第一喷射孔5进行燃料喷射，阀38被关断并且结果在压力室34中压力提高到一个相对低的喷射高压。压力室34中的这种压力上升通过燃料供给通路11传播到喷嘴室12及环形室13中，因此该压力上升也在第一喷嘴针13的所述至少一个第一压力台阶14上起作用。作用在所述至少一个第一压力台阶14上的力在一个通过箭头象征性表示的打开方向52上、因此逆着第一闭合弹簧20的闭合力起作用。在喷射高压足够时，第一喷嘴针3或第一针组合件17上的力平衡发生逆转，由此出现一个在打开方向52上起作用的合力。第一喷嘴针3于是可从第一密封座10抬起。结果，所述至少一个第一喷射孔5同环形室13相连通，由此燃料可通过所述至少一个第一喷射孔5喷射到燃烧室8中。
只要第一喷嘴针3一打开，则可在第二喷嘴针4的所述至少一个第二压力台阶27上也建立一个在打开方向上起作用的压力。但在这个在此情况下产生的相对低的喷射高压时，第二喷嘴针4保持关闭，因为在闭合方向21上起作用的力，即第二闭合弹簧50的闭合力及第二控制面45上的控制压力，仍然占优势。
在喷射高压相对低时，控制室32中的延迟的压力建立不或几乎不对第一喷嘴针3的打开特性产生影响。控制室32中具有的控制压力因此足够大，以便使足够的闭合力通过第二控制活塞42引入到第二针组合件30中，由此使第二喷嘴针4保持关闭。此外，只要在第一控制面43上起作用的闭合力不比由第一闭合弹簧20产生的闭合力大，第一喷嘴针3或第一针组合件17就由于轴向间隙44而与第一控制活塞41去耦合。在此期间不管怎样，第一控制活塞41在控制室32中的压力上升时不在闭合方向21上驱动携动环22。
第一喷嘴针3或第一针组合件17的打开运动可通过一个第一行程止挡53来限制，该行程止挡在此示范性地轴向上构造在第一控制活塞41与耦合套筒18之间。也就是说，第一针组合件17在其打开行程的终端上靠置在第一控制活塞41上。
作为替换方案，第一行程止挡53′例如也可构造在第一喷嘴针3与喷嘴体2的一个相应的肩54之间。在这个实施形式中，则在第一喷嘴针3的闭合位置中，在喷嘴体2的所述的肩54与第一喷嘴针3的同该肩共同作用的轴向的端面之间的轴向距离则比轴向间隙44小。
为了第一喷嘴针3的闭合，阀38被打开，因此燃料供给通路11中的相对低的喷射高压失去。因此第一喷嘴针组合件17中的闭合力又占优势，由此这个喷嘴针组合件在闭合方向21上被驱动。第一喷嘴针3一进入其第一阀座10中，喷射过程就结束。控制室32中的延迟的压力下降在此无助于第一针组合件17的闭合运动，因为第一闭合弹簧20的闭合力足够大来使第一控制活塞41保持在其初始位置中。
在内燃机的其它运行状态中可能需要仅通过所述至少一个第一喷射孔5在中等的喷射高压的情况下喷射更多的燃料。为此目的，阀38被关断并且在压力室34中缓慢地产生高压。该中等的喷射高压于是在燃料供给通路11中建立，由此首先第一喷嘴针3被打开。由于压力室34中的缓慢的压力提高，通过节流阀35只是很小延迟地在控制室32中建立压力。通过第一控制面43，经由耦合套筒18在第一喷嘴针3上建立一个闭合的针力，该闭合的针力小于打开的针力。通过第二控制面45，在第二针组合件30上建立一个闭合的针力，该闭合的针力连同第二闭合弹簧50的起闭合作用的弹簧预加载力大于第二针组合件30上的起打开作用的力。因此第二喷嘴针4不打开。
为了第一喷嘴针3的闭合，阀38被打开，由此燃料供给通路11中的相对中等的喷射高压失去。因此第一针组合件17中的闭合力又占优势，由此该第一针组合件在闭合方向21上被驱动。第一喷嘴针3一进入其第一阀座10中，喷射过程就结束。控制室32中的延迟的压力下降在此有助于第一针组合件17的闭合运动。控制压力通过第一控制面43在第一针组合件17上产生一个闭合的针力，它将第一喷嘴针3压到第一密封座10中。在控制压力进一步下降时，通过第一闭合弹簧20使第一喷嘴针3保持在第一密封座10中并且第一控制活塞41运动到其初始位置中。
在内燃机的其它运行状态中可能需要既通过所述至少一个第一喷射孔5又通过所述至少一个第二喷射孔6在中等直到高的喷射高压时喷射更多的燃料。为此目的，阀38被关断并且在压力室34中相对地中速到快速地产生一个中等到高的高压。喷射高压于是在燃料供给通路11中建立，由此首先第一喷嘴针3被打开。接着在第二喷嘴针4的所述至少一个第二压力台阶27上也建立该喷射高压。通过该中速的到快速的压力建立，通过节流阀35在控制室32中只是延迟地建立压力，并且通过控制活塞41及42的控制面43及45只是延迟地建立闭合的力。在此出现的打开力克服了作用在第二针组合件30上的闭合力。因此第二喷嘴针4也可打开。
第二喷嘴针4的打开行程通过一个第二行程止挡55来限制，该行程止挡在此构造在耦合杆31与第一控制活塞41之间。也就是说，在打开行程足够的情况下，第二针组合件30以耦合杆31的一个轴向的端面靠置在第一控制活塞41的面对的轴向端面上。
作为替换方案，第二行程止挡55′根据图2也可构造在一个中间盘56上。第二行程止挡55″根据图3同样也可直接设置在第一喷嘴针3上。
在此有意义的是，不仅在相对缓慢的喷射高压建立的情况下，而且在中速的喷射高压建立的情况下，时间上的延迟仍然相对很小——以该延迟通过节流通路33也在控制室32中建立当前的喷射高压，由此在压力室34与控制室32之间仅出现相对很小的压力差。因此第二喷嘴针4相对缓慢地对所述至少一个第二压力台阶27上的升高的压力作出反应并且相对迟地打开。
因此在控制室32与压力室34之间导致一个小的到中等的压力差，由此为了打开第二喷嘴针4除了克服第二闭合弹簧50的闭合力之外还必须克服由于控制室32中的提高的压力而作用在第二控制面45上的提高的闭合力。因此，在低的及中等的喷射高压的情况下，控制室32中升高的控制压力与第二喷嘴针4的迅速的打开运动反作用。
为了结束喷射过程，阀38又被打开，由此燃料供给通路11中的中等的喷射高压失去。因此在闭合方向21上起作用的力不仅在第一针组合件17上而且在第二针组合件30上占优势，这样两个喷嘴针3及4之后闭合。控制室32中的延迟的压力建立对这两个喷嘴针3、4的闭合过程起辅助作用。
在内燃机的其它运行状态中可能需要在一个相对高的喷射压力下不仅通过所述至少一个第一喷射孔5而且通过所述至少一个第二喷射孔6将大量的燃料快速喷射到燃烧室8中。例如内燃机则在相对高的转速下工作，这样，与相对高的喷射压力相联系，期望的是，对于两个喷嘴针3及4不仅获得极其短的打开时间，而且获得极其短的闭合时间。
为了打开喷嘴针3、4，在此也关断阀38并且在压力室34中产生所期望的、相对高的喷射高压。这个高的喷射高压通过燃料供给通路11传播到第一喷嘴针3的所述至少一个第一压力台阶14。因为第一喷嘴针3被这样地设计，使得该第一喷嘴针在喷射高压相对低时已经打开，所以该第一喷嘴针立即反应并且非常早地打开。在第一喷嘴针3打开之后，在第二喷嘴针4的所述至少一个第二压力台阶27上压力也升高。在此情况下，第二喷嘴针4的所述至少一个第二压力台阶27上的燃料压力比在通过节流通路33同压力室34相连接的控制室32中的压力明显更快地升高。由此在压力室34与控制室32之间出现相对大的压力差，被节流的连接在该压力差下特别明显地起作用。第二针组合件30上的在闭合方向21上起作用的力基本上仅是第二闭合弹簧50的闭合力及控制室32中的仍然低的控制压力在第二控制面45上的压力。因此，在第二压力台阶27上建立的燃料高压可非常快速地超过第二针组合件30的闭合力，由此第二针4也非常快速地反应并且打开。
在打开时间足够长的情况下，压力室34的高的喷射压力延迟地通过节流通路33也在控制室32中出现。
如果现在要结束喷射过程，则阀38被打开并且压力室34中的高的喷射压力下降。这种压力下降于是立即传播到喷嘴针3及4的压力台阶14及27上，由此针组合件17及30上的在打开方向上起作用的力消失。同时在控制室32与压力室34之间由于节流阀35而出现一个相对大的压力差，由此，控制室32的仍然相对高的控制压力现在不仅作用在第一控制面43上，而且作用在第二控制面45上，并且因此将大的闭合力引入到第一控制活塞41及第二控制活塞45中。
其结果是，第一控制活塞41在闭合方向21上进行运动。如果第一控制活塞41如在这里一样构成用于第二喷嘴针4的第二行程止挡55，则该第一控制活塞在此带动第二针组合件30，或者它通过替换方案的第二行程止挡55′或55″带动。此外，第一控制活塞41可同时构成用于第一喷嘴针3的第一行程止挡53，由此该第一控制活塞在其闭合运动中也带动第一针组合件17。如果在第一控制活塞41与耦合套筒18之间还存在一个保留的轴向间隙，则第一控制活塞41关于第一针组合件17首先进行一个相对小的空行程，然后才带动第一针组合件17。由于控制室32中的高的压力，因此，这两个喷嘴针3、4或者这两个针组合件17、30可通过控制活塞41、42脉冲式地在闭合方向21上被冲击，这导致用于两个喷嘴针3、4的非常短的闭合时间的获得。通过控制活塞41、42的往复运动并且通过节流阀35，控制室32中的控制压力被卸载。
即使控制室32中的控制压力通过第一控制活塞41的轴向位移而下降，通过主要在第一控制面43上并且附加地在第二控制面45上的高的控制压力产生的脉冲式的或冲击式的加速克服了用于加速针组合件17、30的惯性力并且由此可实现极其短的闭合时间。此外重要的是，该极其短的闭合时间越短，则相应的喷射高压被选择得越高。在中等的及较小的喷射高压变化的情况下，由于节流通路33的延迟效果对于控制室32中的控制压力的上升或下降不或不明显地起作用，这对于内燃机的当前的运行状态也是所期望的。特别有利的是，在根据本发明的喷嘴1中，两个喷嘴针3、4通过喷射压力控制，由此不需要伺服控制。用于实现根据本发明的喷嘴1的费用因此相对很低。
在喷嘴针3及4闭合时，第一控制活塞41除了带动两个针组合件17、30之外还带动携动环22，其中它同时附加地夹紧第一闭合弹簧20。由此第一闭合弹簧20的闭合力增大，使得在第一控制活塞41的闭合力减低时总地还一直有一个提高的闭合力作用在第一针组合件17上，以便尽可能快速地闭合第一喷嘴针3。对于喷射过程的快速结束重要的主要是第一喷嘴针3的快速闭合。因为第一喷嘴针3一闭合，所述至少一个第二喷射孔6就与燃料输入部分隔开，由此，即使第二喷嘴针34还未进入到第二密封座26，通过所述至少一个第二喷射孔6的燃料引入也被结束。
一旦控制压力由于节流通路33而足够地下降，则第一闭合弹簧20可通过携动环22将第一控制活塞41又驱动返回到根据图1的其初始位置中。当携动环22靠置在止挡套筒23上并且该止挡套筒靠置在肩24上时，则实现该复位运动的结束。
Claims (12)
1. 用于内燃机的喷嘴，
-具有一个构造成空心针的第一喷嘴针(3)，借助于该第一喷嘴针可通过至少一个第一喷射孔(5)控制燃料的喷射；
-具有一个相对于该第一喷嘴针(3)同轴心地设置的第二喷嘴针(4)，借助于该第二喷嘴针可通过至少一个第二喷射孔(6)控制燃料的喷射；
-具有一个控制室(32)；
-具有一个第二控制活塞(42)，该第二控制活塞与该第二喷嘴针(4)或与一个包括该第二喷嘴针(4)的第二针组合件(30)轴向地共同作用；
-其中该第二控制活塞(42)在一个背离这些喷射孔(5，6)的第二控制面(45)上设置在该控制室(32)中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载；
-其中该第二控制活塞(42)在该第二喷嘴针(4)的一个闭合位置中轴向地支撑在该第二喷嘴针(4)上或支撑在该第二针组合件(30)上；
其特征在于：
-设置有一个构造成空心活塞的第一控制活塞(41)，该第一控制活塞与该第一喷嘴针(3)或与一个包括该第一喷嘴针(3)的第一针组合件(17)轴向地共同作用；
-该第二控制活塞(42)相对于该第一控制活塞(41)同轴心地设置；
-该第一控制活塞(41)在一个背离这些喷射孔(5，6)的第一控制面(43)上设置在该控制室(32)中并且在那里可被该控制室中具有的控制压力加载；
-在该第一喷嘴针(3)的一个闭合位置中在该第一控制活塞(41)与该第一喷嘴针(3)或该第一针组合件(17)之间构成了一个轴向间隙(44)；
-该控制室(32)通过一个节流通路(33)同一个压力室相连通；
-在该压力室(34)中可调节一个喷射压力。
2. 根据权利要求1的喷嘴，其特征在于：设置有一个第一闭合弹簧(20)，该闭合弹簧一方面在闭合方向(21)上驱动该第一喷嘴针(3)或该第一针组合件(17)，另一方面向一个初始位置中直接或间接驱动该第一控制活塞(41)，在该初始位置中存在着在第一控制活塞(41)与第一喷嘴针(3)或第一针组合件(17)之间的该轴向间隙(44)。
3. 根据权利要求2的喷嘴，其特征在于：
-该第一闭合弹簧(20)通过一个携动环(22)支撑在该第一控制活塞(41)上，
-该携动环(22)在该第一控制活塞(41)到达该初始位置时轴向地靠置在一个止挡上。
4. 根据权利要求3的喷嘴，其特征在于：该止挡构造在一个止挡套筒(23)上，该止挡套筒相对于该第一控制活塞(41)同轴心地设置并且轴向上支撑在该喷嘴(1)的一个喷嘴体(2)上。
5. 根据权利要求1至4中一项的喷嘴，其特征在于：该第一控制活塞(41)构成一个用于该第一喷嘴针(3)或该第一针组合件(17)的第一行程止挡(53)，由此该第一控制活塞(41)在该第一喷嘴针(3)的一个打开位置中轴向上直接靠置在该第一喷嘴针或第一针组合件(17)上。
6. 根据权利要求1至4中一项的喷嘴，其特征在于：该第一控制活塞(41)构成一个用于该第二喷嘴针(4)或该第二针组合件(30)的第二行程止挡(55)，由此该第一控制活塞(41)在该第二喷嘴针(4)的一个打开位置中轴向上直接靠置在该第二喷嘴针或第二针组合件(30)上。
7. 根据权利要求1至4中一项的喷嘴，其特征在于：直接在该第一喷嘴针(3)或在该第一针组合件(17)的一个中间盘(56)上构造一个用于所述第二喷嘴针(4)的第二行程止挡(55″)。
8. 根据权利要求1至4中一项的喷嘴，其特征在于：设置有一个第二闭合弹簧(50)，该第二闭合弹簧轴向上直接或间接支撑在该第二控制活塞(42)上并且在闭合方向(21)上通过该第二控制活塞(42)驱动该第二喷嘴针(4)或该第二针组合件(30)。
9. 根据权利要求8的喷嘴，其特征在于：该第二闭合弹簧(50)设置在该控制室(32)中。
10. 根据权利要求8的喷嘴，其特征在于：该第二闭合弹簧(50)支撑在一个弹簧座(46)上，该弹簧座轴向上靠置在该第二控制活塞(42)上，该弹簧座可轴向移动地被设置在该控制室(32)中并且可实现该弹簧座的两个彼此背对的轴向端面(48，49)之间的压力平衡。
11. 根据权利要求10的喷嘴，其特征在于：该弹簧座(46)可轴向移动地被支承在该控制室(32)中并且包含至少一个压力平衡孔(47)，所述压力平衡孔使该弹簧座(46)的这些轴向端面(48，49)彼此相连通地连接。
12. 根据权利要求1的喷嘴，其特征在于：所述内燃机是机动车中的内燃机。
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