DE102004011096A1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Kraftstoffeinspritzventil vorgeschlagen, mit einer Düseneinheit (12), in der eine äußere, mit mindestens einer ersten Einspritzöffnung (17) zusammenwirkende Düsennadel (14) und eine innere, mit mindestens einer zweiten Einspritzöffnung (19) zusammenwirkende, in der äußeren Düsennadel (14) geführte Düsennadel (15) axial verschieblich geführt sind, und mit einer Ventilsteuereinheit (11), die einen Fluiddruck steuert, der in einem Ventilsteuerraum (22) herrscht und dessen Niveau die Lage der äußeren (14) und der inneren (15) Düsennadel festlegt. Die äußere Düsennadel (14) weist mindestens einen Querkanal (32) auf, der von dem Hochdruckraum (31) zu einem zwischen der äußeren (14) und der inneren (15) Düsennadel angeordneten Ringraum (20) führt, über den der Kraftstofffluss zu den Einspritzöffnungen (17, 19) erfolgt. Am Umfang der äußeren Düsennadel (14) ist ein Leckageraum (34) ausgebildet, der mit einer Leckageleitung (35) verbunden ist (Figur 1).

Description

  • Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.
  • Ein Kraftstoffeinspritzventil mit einer als so genannte Koaxial-Vario-Düse ausgebildeten Düseneinheit ist aus der DE 102 05 970 A1 bekannt und dient insbesondere zum Einspritzen von Dieselkraftstoff in einen Brennraum einer Diesel-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges.
  • Das aus der DE 102 05 970 A1 bekannte Kraftstoffeinspritzventil umfasst eine Düseneinheit und eine Ventilsteuereinheit. Die Düseneinheit ist mit einer ersten, äußeren Düsennadel, die mit einer ersten Spritzlochreihe zusammenwirkt, und mit einer zweiten, inneren Düsennadel versehen, die mit einer zweiten Spritzlochreihe zusammenwirkt. Die äußere Düsennadel ist an einem Gehäuse des Düsenmoduls geführt und die innere Düsennadel ist in der äußeren Düsennadel geführt. Die Steuerung der beiden Düsennadeln erfolgt mittels der Ventilsteuereinheit, die einen Fluiddruck steuert, der in einem Ventilsteuerraum herrscht und dessen Niveau die Lage der äußeren und der inneren Düsennadel festlegt. Der äußeren Düsennadel ist dabei ein erster, in dem Ventilsteuerraum herrschender Öffnungsdruck und der inneren Düsennadel ist ein zweiter, in dem Ventilsteuerraum herrschender Öffnungsdruck zugeordnet. Die Ansteuerung des Ventilsteuerraums erfolgt derart, dass ein in dem Ventilsteuerraum herrschender Fluiddruck so verändert wird, dass die beiden Düsennadeln eine axiale Lageveränderung erfahren und in Abhängigkeit von dem in dem Ventilsteuerraum eingestellten Druck die mit der äußeren Düsennadel zusammenwirkenden Spritzlöcher und gegebenenfalls die mit der inneren Düsennadel zusammenwirkenden Spritzlöcher freigegeben werden. Dadurch wird Kraftstoff in zerstäubter Form in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht.
  • Der Ventilsteuerraum ist einerseits über eine so genannte Zulaufdrossel mit einer Kraftstoffzufuhrleitung und andererseits über eine so genannte Ablaufdrossel mit einem Ventilraum der ventilartig ausgeführten Ventilsteuereinheit verbunden. Durch entsprechende Ansteuerung der Ventilsteuereinheit kann der Ventilraum und damit auch der Ventilsteuerraum entlastet werden, was ein Öffnen zumindest einer der beiden Düsennadeln bewirkt.
  • Ein Kraftstoffeinspritzventil kann beispielsweise Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems einer Diesel-Brennkraftmaschine sein, bei dem die Möglichkeit einer Anpassung der Einspritzdrücke an die aktuellen Last- und Drehzahlerfordernisse der Brennkraftmaschine besteht. Hohe Einspritzdrücke erlauben sowohl eine Reduzierung von Emissionen als auch eine Steigerung der spezifischen Leistung der Brennkraftmaschine. Bei bisherigen Common-Rail-Einspritzsystemen können Systemdrücke von bis zu 1,6 kbar erreicht werden.
  • Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine unter Teillast ist es vorteilhaft, wenn der Kraftstoff über sehr kleine Spritzlöcher in den Brennraum eingespritzt wird, da so eine gute Strahlaufbereitung und eine gute Zerstäubung erreicht werden kann. Hierbei kann auch eine Reduzierung der Stickoxidemissionen und der Partikelemissionen beobachtet werden. Jedoch können aufgrund motorbedingter Spritzdauerbegrenzungen über kleine Spritzlöcher keine großen Einspritzmengen in den Brennraum eingebracht werden, welche bei hohen Motordrehzahlen erforderlich sind. Bisher wird daher bei der Wahl der Größe der Spritzlöcher stets ein Kompromiss zwischen niedrigen Emissionen und einer hohen Leistung eingegangen.
  • Eine Möglichkeit der Ansteuerung sowohl kleinerer als auch größerer Spritzlöcher besteht bei Einsatz der oben beschriebenen Koaxial-Vario-Düse, bei der eine Lochreihe mit kleineren Spritzlöchern und eine Lochreihe mit größeren Spritzlöchern vorgesehen ist. Die Lochreihe mit den kleineren Spritzlöchern wird im emissionsrelevanten Bereich ange steuert und die Lochreihe mit den größeren Spritzlöchern ermöglicht bei hohen Motordrehzahlen die Einspritzung großer Kraftstoffmengen innerhalb kurzer Zeit in den Brennraum.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bietet die Möglichkeit, eine Nadeleinheit aus einer inneren Düsennadel und einer äußeren Düsennadel hubgesteuert zu betreiben und eine einfache Ansteuerung der bei den Düsennadeln durch Einstellung eines Drucks in dem Ventilsteuerraum mittels der Ventilsteuereinheit zu realisieren. Im Teillastbetrieb kann eine Einspritzung von Kraftstoff über einen geringeren Durchmesser aufweisende Einspritzöffnungen, die mit einer der beiden Düsennadeln zusammenwirken, und im Volllastbetrieb kann eine Einspritzung über sämtliche Einspritzöffnungen, d. h. auch über die mit der anderen Düsennadel zusammenwirkenden Einspritzöffnungen, erfolgen.
  • Dadurch, dass bei dem Kraftstoffeinspritzventil nach der Erfindung Kraftstoff über einen zwischen der äußeren und der inneren Düsennadel angeordneten Ringraum und nicht über die Außenseite der äußeren Düsennadel zu den Einspritzöffnungen geführt wird, besteht die Möglichkeit, dass durch entsprechende Auslegung der jeweiligen Druckstufe der beiden Düsennadeln der Öffnungsdruck für die innere Düsennadel oder der Öffnungsdruck für die äußere Düsennadel niedriger gewählt wird. Die Öffnungsreihenfolge der beiden Düsenna deln kann also kundenspezifisch angepasst werden. Gleichzeitig kann durch den Leckageraum am Umfang der äußeren Düsennadel eine Niederdruckfläche an der äußeren Düsennadel realisiert werden, was günstige Druckverhältnisse zur Betätigung der äußeren Düsennadel liefert. Beide Düsennadeln sind hubgesteuert und öffnen nach innen.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil nach der Erfindung kann insbesondere Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems sein und zur Einspritzung von Kraftstoff in einem Brennraum einer Diesel-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dienen.
  • Um zu verhindern, dass bei geschlossener äußerer Düsennadel eine am Umfang der äußeren Nadel strömende Leckage zu den ersten, mit der äußeren Nadel zusammenwirkenden Einspritzöffnungen gelangt, wirkt die äußere Düsennadel vorzugsweise über einen Doppelsitz mit diesen Einspritzöffnungen zusammen. Die ersten Einspritzöffnungen sind dann zwischen den beiden Sitzflächen des Doppelsitzes angeordnet.
  • Zur Verhinderung einer Doppelführung der äußeren Nadel kann eine Abdichtung des Leckageraums gegen den Hochdruckraum mittels einer Dichthülse erfolgen, die radial von der äußeren Düsennadel beabstandet ist und an der die äußere Düsennadel stirnseitig anliegt. Die Dichthülse umgibt die äußere Düsennadel vorzugsweise in einem Bereich vergrößerten Durchmessers, wohingegen die Führung der äußeren Düsennadel an einem Gehäuse der Düseneinheit in einem Bereich verringerten Durchmessers erfolgt.
  • Alternativ ist es natürlich auch denkbar, dass der Leckageraum gegenüber dem Hochdruckraum über einen Dichtspalt zwischen der äußeren Düsennadel und einem Gehäuse der Düseneinheit abgedichtet ist. Der Dichtspalt liegt in der Regel in einem Bereich vergrößerten Durchmessers der äußeren Düsennadel. Zusätzlich ist es aber erforderlich, die äußere Düsennadel in einem Bereich verringerten Durchmessers an das Gehäuse zu führen, so dass eine zuverlässige Dichtung des Leckageraums gegenüber dem Ventilsitzbereich der äußeren Düsennadel erfolgt. Damit liegt eine Doppelführung der äußeren Düsennadel vor, was nur geringe Toleranzen bei der Teilefertigung erlaubt.
  • Wenn das Kraftstoffeinspritzventil so gestaltet ist, dass die äußere Düsennadel bei einem höheren Öffnungsdruck öffnet als die innere Düsennadel, kann die äußere Düsennadel einen Mitnehmer für die innere Düsennadel aufweisen, so dass gewährleistet ist, dass die innere Düsennadel zumindest gleichzeitig mit der äußeren Düsennadel in Schließstellung verfahren wird.
  • Um einen raildruckabhängenden Öffnungsdruck für die innere Düsennadel darstellen zu können, ist diese bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung mittels einer Schließfeder in Schließrichtung vorgespannt. Eine entsprechende Schließfeder kann auch für die äußere Düsennadel vorgesehen sein.
  • Die Schließfeder der inneren Düsennadel kann sich entweder an der äußeren Düsennadel abstützen oder aber bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraft stoffeinspritzventils auf ein Anschlagelement wirken, an dem die innere Düsennadel anliegt und das eine topfartige Führung für die äußere Düsennadel bildet.
  • Das Anschlagelement kann so ausgelegt sein, dass es bei geöffneter innerer Düsennadel ein Drosselelement für einen Zulauf des Ventilsteuerraums bildet. In dieser Stellung der inneren Düsennadel bewirkt das Anschlagelement also einen weiteren Druckabfall in dem Ventilsteuerraum über einen Ablauf des Ventilsteuerraums, was eine Öffnung der äußeren Düsennadel bewirken kann.
  • Das Anschlagelement, an dem sich auch eine Schließfeder für die äußere Düsennadel abstützen kann, weist bei einer speziellen Ausführung einen plattenförmigen Boden auf, in dem Bohrungen ausgebildet sind, über die eine Übertragung des in dem Ventilsteuerraum herrschenden Fluiddrucks auf die den Einspritzöffnungen abgewandte Stirnseite der äußeren Düsennadel erfolgt.
  • Die Düseneinheit ist vorzugsweise modulartig und mit einem einstückigen Gehäuse ausgeführt, in welchem die Nadeleinheit aus der inneren und der äußeren Düsennadel geführt ist. Das Gehäuse bzw. das Modul ist dann vorzugsweise über eine Drosselplatte, in der eine Zulaufdrossel und eine Ablaufdrossel des Ventilsteuerraums angeordnet sind, mit der Ventilsteuereinheit verbunden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
  • Zeichnung
  • Drei Ausführungsbeispiele eines Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils;
  • 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils; und
  • 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 10 dargestellt, das Bestandteil eines so genannten Common-Rail-Einspritzsystems ist und zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Diesel-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dient. Das Einspritzventil 10 umfasst hierzu als wesentliche Baueinheiten ein hier nur prinziphaft dargestelltes ventilartig ausgebildetes Ventilsteuermodul 11 und ein Düsenmodul 12.
  • Das Düsenmodul 12 ist als Koaxial-Vario-Düse ausgebildet und weist eine Nadeleinheit auf, die in einem Gehäuse 13 geführt ist und aus einer äußeren Düsennadel 14 und einer inneren, die äußere Düsennadel 14 durchgreifenden Düsennadel 15 gebildet ist.
  • Die äußere Düsennadel 14 wirkt über einen als Doppelsitz ausgeführte Ventilsitz 16 mit einer ersten Reihe von Spritzlöchern 17 zusammen und die innere Düsennadel 15 wirkt über einen zweiten Ventilsitz 18 mit einer zweiten Reihe von Spritzlöchern 19 zusammen. Die Spritzlöcher bzw. Einspritzöffnungen 17 und 19 führen jeweils zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine. Die zweiten Spritzlöcher 19 haben jeweils einen geringeren Durchmesser als die ersten Spritzlöcher 17 und bewirken daher eine bessere Zerstäubung des Kraftstoffs, lassen aber einen geringen Massenfluss zu.
  • Zwischen der äußeren Düsennadel 14 und der inneren Düsennadel 15 ist ein Ringraum 20 ausgebildet, über in einem Einspritzfall den Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 17 und 19 gefördert werden kann.
  • An seiner den Spritzlöchern 17 abgewandten Ende ist die äußere Düsennadel 14 in einem topfartigen Anschlagelement 21 geführt, das einen Ventilsteuerraum 22 begrenzt und an dessen plattenförmigen Boden 23 die den Spritzlöchern 19 abgewandte Stirnseite der inneren Düsennadel 15 anliegt. In dem plattenförmigen Boden 23 sind Verbindungsbohrungen 24 ausgebildet, über die eine Übertragung des in dem Ventilsteuerraum 22 herrschenden Fluiddrucks auf die den Einspritzöffnungen 19 abgewandte Stirnseite der äußeren Düsennadel 14 erfolgt.
  • Radial ist der Ventilsteuerraum 22 von einer Führungshülse 25 begrenzt, die sich an einer Drosselplatte 26 abstützt, die an das Gehäuse 13 des Düsenmoduls 12 grenzt. Zwischen der Führungshülse 25 und einem Bund 27 des Anschlagelements 21 ist eine Schließfeder 28 eingespannt, mittels welcher die innere Düsennadel 15 in Schließrichtung vorgespannt ist. Zwischen dem Bund 27 des Anschlagelements 21 und einem Auflager 29 der äußeren Düsennadel 14 ist eine weitere Schließfeder 30 eingespannt, die die äußere Düsennadel 14 in Schließrichtung vorspannt.
  • Das Anschlagelement 21, die Führungshülse 25 und die Schließfedern 28 und 30 sind in einem Hochdruckraum 31 angeordnet, in den eine Kraftstoffzufuhrleitung 32 mündet, die mit einem Hochdruckspeicher 33 verbunden ist, der die so genannte Common-Rail bildet und Kraftstoff unter einem Druck von bis zu 1,8 kbar für das Einspritzventil 10 bereitstellt.
  • Von dem Hochdruckraum 31 führen winklig gegenüber der Achse der Düsennadeln 14 und 15 ausgerichtete Querkanäle 32 zu dem Ringraum 20 zwischen der äußeren Düsennadel 14 und der inneren Düsennadel 15.
  • In einem zwischen den Querkanälen 32 und den Spritzlöchern 17 angeordneten Bereich weist die äußere Düsennadel eine druckentlastete Fläche 33 auf, die eine so genannte Niederdruckfläche bildet und an einen Leckageraum 34 grenzt, der am Umfang der äußeren Düsennadel 14 ausgebildet ist und mit einer Leckageleitung 35 verbunden ist, die zu einem Rücklauf 36 des Kraftstoffeinspritzventils 10 führt, welcher zu einem nicht näher dargestellten Kraftstofftank führt. Der Leckageraum 32 steht daher im Wesentlichen unter Atmosphärendruck. Der Leckageraum 34 ist über einen Dichtspalt 45 gegenüber dem Hochdruckraum 31 abgedichtet.
  • Durch die Anordnung des Leckageraums 34 und die Leckageleitung 35 können die Druckflächen der Düsennadeln 14 und 15 und damit die beim Öffnen bzw. beim Schließen der jeweiligen Nadeln wirkenden Kräfte in einfacher Weise auf die gewünschten Verhältnisse ausgelegt werden, da so die Führungsbereiche der äußeren Düsennadel 14 druckentlastet sind.
  • Das Ventilsteuermodul 11 ist vorliegend als 3/2-Ventil ausgeführt und dient zur Einstellung eines Druckniveaus in dem Ventilsteuerraum 22.
  • Der Ventilsteuerraum 22 ist einerseits über eine in der Drosselplatte 26 angeordnete Zulaufdrossel 37 mit einem Kanal 38 verbunden, der wiederum mit der Kraftstoffzufuhrleitung 32 in Verbindung steht. Andererseits ist der Ventilsteuerraum 22 über eine so genannte Ablaufdrossel 39 mit einem nicht näher dargestellten Ventilraum des Ventilsteuermoduls 11 verbunden. Die Ablaufdrossel 39 hat einen größeren Querschnitt als die Zulaufdrossel 37. Von dem Kanal 38 zweigt des Weiteren eine Bypassleitung 40 ab, die in der in 1 dargestellten Stellung mit der in der Drosselplatte 26 ausgebildeten Ablaufdrossel 39 verbunden ist.
  • Ferner weist das Anschlagelement 23 an seiner den Düsennadeln 14 und 15 abgewandten Stirnseite einen Absatz 41 auf, der den Gesamthub H der inneren Düsennadel 15 festlegt, welcher durch die Drosselplatte 26 begrenzt ist. Der Absatz 41 dient bei geöffneter innerer Düsennadel 15 als Drosselelement, so dass die Zufuhr von Kraftstoff über die Zulaufdrossel 37 in den Ventilsteuerraum 22 weiter eingeschränkt wird.
  • Durch die modulartige Ausbildung des Düsenmoduls 12 besteht die Möglichkeit einer Minimierung der im Betrieb anfallenden Leckagemenge. Auch erlaubt die modulartige Ausbildung eine Bauraumminimierung.
  • Das in 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 10 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
  • In der in 1 dargestellten Schaltstellung des ventilartig ausgebildeten Ventilsteuermoduls 11, das mittels eines piezoelektrischen Aktors oder auch mittels eines Magnetstellers ansteuerbar ist, steht in dem Ventilsteuerraum 22 über die Zulaufdrossel 37 sowie über den Bypasskanal 40 und die Ablaufdrossel 39 der in der Kraftstoffzufuhrleitung 32 herrschende Druck, d. h. der so genannte Raildruck an.
  • Zum Öffnen der inneren Düsennadel 14 wird das Ventilsteuermodul 11 angesteuert, so dass die Bypassleitung 40 gesperrt wird und Kraftstoff über die Ablaufdrossel 39 aus dem Ventilsteuerraum 22 ausströmen kann. Dies bewirkt eine Druckentlastung des Ventilsteuerraums 22 und einen Versatz des Anschlagelements 21 und damit auch einen Versatz bzw. ein Öffnen der an dem Anschlagelement 21 anliegenden inneren Düsennadel 15, auf welche über den Hochdruckraum 31, die Querkanäle 32 und den Ringraum 20 an einer Druckschulter 42 Raildruck anliegt. Die innere Düsennadel 15 nimmt dabei das Anschlagelement 21 mit.
  • Wenn das Anschlagelement 21 mit seinem Absatz 41 an der Drosselplatte 26 anschlägt, wird mittels des Absatzes 41 der Durchfluss von Kraftstoff durch die Zulaufdrossel 37 verringert. Dies bewirkt eine weitere Druckabsenkung in dem Ventilsteuerraum 22. Diese Druckabsenkung wirkt über die Verbindungsbohrungen 24 auch in einen beim Öffnen der inneren Düsennadel 15 entstandenen Zwischenraum, der zwischen der den Spritzlöchern 17 abgewandten Stirnseite der äußeren Düsennadel 14 und dem Boden 23 des Anschlagelements 21 angeordnet ist. Damit erfährt die äußere Düsennadel 14 aufgrund des auf eine Druckstufe 44 wirkenden Raildrucks ebenfalls einen Versatz, sodass die Spritzlöcher 17 freigegeben werden und eine Einspritzung von Kraftstoff sowohl über die Spritzlöcher 19 als auch über die Spritzlöcher 17 erfolgt.
  • Die Dauer einer ausschließlich über die Spritzlöcher 19 erfolgenden Einspritzung kann in Abhängigkeit von dem Hub H und der Öffnungsgeschwindigkeit der inneren Düsennadel 15 eingestellt werden.
  • Durch das Öffnen der inneren Düsennadel 15 nimmt die durch die Schließfeder 30 resultierende Zuhaltekraft auf die äußere Düsennadel 14 stetig ab. Daher kann das Öffnungsverhalten der äußeren Düsennadel 14 in Abhängigkeit von dem in dem Hochdruckraum 31 anstehenden Raildruck eingestellt werden.
  • In 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils 50 dargestellt, das weitgehend demjenigen nach 1 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass die Öffnungsreihenfolge der beiden Düsennadeln 14 und 15 vertauscht ist.
  • Dies ist dadurch realisiert, dass die äußere Düsennadel 14 mit ihrer den Einspritzöffnungen 17 abgewandten Stirnseite an den Ventilsteuerraum 22 grenzt und mit dem sich an diese Stirnseite anschließenden Endbereich in einer Führungshülse 51 geführt ist, die den Ventilsteuerraum 22 radial begrenzt. An der Führungshülse 51 greift eine Schließfeder 30 an, die sich an einem Auflager 29 der äußeren Düsennadel 14 abstützt.
  • Die äußere Düsennadel 14, die wiederum als Hohlnadel ausgebildet ist, nimmt die innere Düsennadel 15 so auf, dass zwischen den beiden Düsennadeln 14 und 15 ein Ringraum 20 angeordnet ist, der zum Transport von Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 17 und 19 dient.
  • Die innere Düsennadel 15 liegt in Schließstellung der äußeren Düsennadel 14 an einem als Mitnehmer dienenden Absatz 52 der äußeren Düsennadel an. Auf die den Spritzlöchern 19 abgewandte Stirnseite der inneren Düsennadel 15 wirkt der in dem Ventilsteuerraum 22 herrschende Druck. Die innere Düsennadel 15 ist des Weiteren mittels einer Schließfeder 28 in Schließstellung vorgespannt, welche sich an der äußeren Düsennadel abstützt und an einem Ringbund 53 der inneren Düsennadel 15 angreift.
  • Bei einer Ansteuerung des Ventilsteuermoduls 11 wird der Druck in dem Ventilsteuerraum 23 abgesenkt, so dass die äußere Düsennadel 14 einen axialen Versatz um den Hub H erfährt, der durch die Drosselplatte 26 begrenzt ist. Bei Anschlag der äußeren Düsennadel 14 an der Drosselplatte 26 ist die Schließfeder 28 der inneren Düsennadel 15 soweit entlastet, dass der auf die Druckstufe 42 der inneren Düsennadel 15 wirkende Raildruck ausreicht, um ein Öffnen der inneren Düsennadel 15 und damit ein Freigeben der Spritzlöcher 19 zu bewirken. Im vorliegenden Fall sind die Spritzlöcher 17 kleiner als die Spritzlöcher 19.
  • Die Abdichtung des Leckageraums 34 gegenüber dem Hochdruckraum 31 erfolgt entsprechend der Ausführungsform nach 1 über einen Dichtspalt 45 zwischen dem Gehäuse 13 des Düsenmoduls 12 und der äußeren Düsennadel 14.
  • Im Übrigen entspricht das Kraftstoffeinspritzventil 50 demjenigen nach 1.
  • In 3 ist eine dritte Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils 60 dargestellt, dessen Funktion und Ausführung im Wesentlichen dem Kraftstoffeinspritzventil nach 2 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, dass die Abdichtung zwischen dem Hochdruckraum 31 und dem Leckageraum 34 mittels einer Dichthülse 61 erfolgt, die radial außen an dem Gehäuse 13 des Düsenmoduls 12 geführt ist und die über eine Beißkante 62 auf ein Auflager 29 der äußeren Düsennadel 14 wirkt. An der radial von der äußeren Düsennadel 14 beabstandeten Dichthülse 61 greift die Schließfeder 30 für die äußere Düsennadel 14 an, welche sich wiederum an der Dichthülse 51 abstützt, die den Ventilsteuerraum 22 radial begrenzt.
  • Durch Einsatz der Dichthülse 61 kann eine Doppelführung der äußeren Düsennadel 14 vermieden werden.
  • Im Übrigen entspricht das Kraftstoffeinspritzventil 60 demjenigen nach 2.
  • Eine alternative, nicht näher dargestellte Ausführungsform eines Kraftstoffeinspritzventils weist anstelle eines 3/2-Ventils ein 2/2-Ventil als Ventilsteuermodul auf. In diesem Falle entfällt der Bypasskanal, was jedoch ein langsameres Schließen der Düsennadeln zur Folge hat.

Claims (12)

  1. Kraftstoffeinspritzventil, mit einer Düseneinheit (12), in der eine äußere, mit mindestens einer ersten Einspritzöffnung (17) zusammenwirkende Düsennadel (14) und eine innere, mit mindestens einer zweiten Einspritzöffnung (19) zusammenwirkende, in der äußeren Düsennadel (14) geführte Düsennadel (15) axial verschieblich geführt sind, und mit einer Ventilsteuereinheit (11), die einen Fluiddruck steuert, der in einem Ventilsteuerraum (22) herrscht und dessen Niveau die Lage der äußeren (14) und der inneren (15) Düsennadel festlegt, wobei der äußeren Düsennadel (14) ein erster, in dem Ventilsteuerraum (22) herrschender Öffnungsdruck und der inneren Düsennadel (15) ein zweiter, in dem Ventilsteuerraum (22) herrschender Öffnungsdruck zugeordnet ist und an der äußeren (14) und an der inneren (15) Düsennadel jeweils eine Druckstufe (42, 44) ausgebildet ist, auf die zum Öffnen der jeweiligen Düsennadel (14, 15) ein in einem Hochdruckraum (31) herrschender Fluiddruck wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Düsenna del (14) mindestens einen Querkanal (32) aufweist, der von dem Hochdruckraum (31) zu einem zwischen der äußeren (14) und der inneren (15) Düsennadel angeordneten Ringraum (20) führt, über den der Kraftstofffluss zu den Einspritzöffnungen (17, 19) erfolgt und dass am Umfang der äußeren Düsennadel (14) ein Leckageraum (34) ausgebildet ist, der mit einer Leckageleitung (35) verbunden ist.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Düsennadel (14) über einen Doppelsitz (16) mit den ersten Einspritzöffnungen (17) zusammenwirkt.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Leckageraums (34) gegenüber dem Hochdruckraum (31) mittels einer von der äußeren Düsennadel (14) radial beabstandeten Dichthülse (61) erfolgt, an der die äußere Düsennadel (14) stirnseitig anliegt.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Leckageraums (34) gegenüber dem Hochdruckraum (31) über einen Dichtspalt (45) zwischen der äußeren Düsennadel (14) und einem Gehäuse (13) der Düseneinheit (12) erfolgt.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Düsennadel (14) einen Mitnehmer (52) für die innere Düsennadel (15) aufweist.
  6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Düsennadel (15) mittels einer Schließfeder (28) in Schließrichtung vorgespannt ist.
  7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schließfeder (28) der inneren Düsennadel (15) an der äußeren Düsennadel (14) abstützt.
  8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließfeder (28) der inneren Düsennadel (15) auf ein Anschlagelement (21) wirkt, an dem die innere Düsennadel (15) anliegt und das eine topfartige Führung für die äußere Düsennadel (14) bildet.
  9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (21) bei geöffneter innerer Düsennadel (14) ein Drosselelement (41) für einen Zufluss des Ventilsteuerraums (22) bildet.
  10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Schließfeder (30) für die äußere Düsennadel (14) an dem Anschlagelement (21) abstützt.
  11. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (21) einen plattenförmigen Boden (23) hat, in dem Bohrungen (24) ausgebildet sind, über die eine Übertragung des in dem Ventilsteuerraum (22) herrschenden Fluiddrucks auf die den Einspritzöffnungen (17, 19) abgewandte Stirnseite der äußeren Düsennadel (14) erfolgt.
  12. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinheit (12) modulartig ausgebildet ist, ein einstückiges Gehäuse (13) hat und über eine Drosselplatte (26), in der eine Zulaufdrossel (37) und eine Ablaufdrossel (39) des Ventilsteuerraums (22) angeordnet sind, mit der Ventilsteuereinheit (11) verbunden ist.
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