DE102004055267A1 - Fuel injecting device e.g. CR injector, for internal combustion engine, has gap formed between cylindrical section and piston, and control space confined between end surface of outer valve pin and side limitation - Google Patents

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Abstract

The device has inner and outer valve pins and a firmly connected cylindrical section adjustably intervening in a side in a borehole fitted in the outer pin. A piston (35) intervenes in the other side and a gap is formed between the section and the piston. A control space (30) is confined between an end surface of the outer pin and a side limitation. Another piston is coupled with an actuator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a fuel injection device according to Preamble of claim 1.

Ein bekannter CR-Injektor mit KVD-Düse der Anmelderin (KVD = Koaxial-Vario-Düse) hat eine so genannte erste Ventilnadel oder äußere Ventilnadel. Diese umgibt koaxial eine so genannte zweite Ventilnadel oder innere Ventilnadel. Diese ist im wesentlichen bolzenförmig und öffnet oder schließt mit ihrem im wesentlichen kegelförmigen unteren Endbereich eine Reihe von radial inneren Einspritzöffnungen für Kraftstoff. Die äußere Ventilnadel gibt im geöffneten Zustand eine Reihe von radial äußeren Einspritzöffnungen für den Kraftstoff frei. Im Betrieb können beide Ventilnadeln nacheinander angehoben werden, so dass bei Teillastbetrieb eine einzige Reihe von Einspritzöffnungen verwendet wird, und für Volllastbetrieb Kraftstoff zusätzlich durch die andere Reihe von Einspritzöffnungen in einen Brennraum eines Motors eingespritzt wird.One known CR injector with KVD nozzle Applicant's (KVD = Coaxial Vario Nozzle) a so-called first valve needle or outer valve needle. This surrounds coaxial with a so-called second valve needle or inner valve needle. This is essentially bolt-shaped and opens or closes with her im essential conical lower end region a series of radially inner injection openings for fuel. The outer valve needle are in the open state a series of radially outer injection openings for the Fuel free. In operation can both valve needles are raised one after the other, so that at partial load operation a single row of injection ports is used, and for Full load fuel additionally through the other row of injection ports into a combustion chamber an engine is injected.

Außerdem ist ein CR-Injektor der Firma Delphi mit direkter Nadelsteuerung bekannt.Besides that is a CR injector from Delphi with direct needle control known.

Die beiden bekannten Lösungen können nicht in einfacher Weise vorteilhaft miteinander verbunden werden.The both known solutions can not be connected in a simple manner advantageous to each other.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Demgegenüber hat die Erfindung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 den Vorteil, dass eine kompakte Ausführung einer direkten Nadelsteuerung einer KVD-Düse ermöglicht wird, wobei ein hydraulischer Übersetzer in die Einspritzvorrichtung und dabei teilweise in die äußere Düsennadel integriert ist.In contrast, has the invention according to the characterizing Part of claim 1 has the advantage that a compact design of a direct needle control of a KVD nozzle is possible, using a hydraulic translator in the injection device and thereby partially in the outer nozzle needle is integrated.

Vorteilhaft ist, dass der Injektor keinen Rücklauf haben muss, weil ein Steuerventil zum Entlasten eines Steuerraums von Druck nicht vorhanden ist.Advantageous is that the injector has no return Must have because a control valve to relieve a control room of pressure is not present.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 3 kann einfach Kraftstoff gemäß dem Anspruch 4 zum Ventilsitz der inneren Düsennadel geleitet werden und der Steuerraum mit Kraftstoff gefüllt werdenat the embodiment according to claim 3 can simply fuel according to claim 4 to the valve seat the inner nozzle needle and the control room are filled with fuel

Die Ausführungsform nach Anspruch 5 ist für manche Anwendungsfälle zweckmäßig.The embodiment according to claim 5 is for some use cases appropriate.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in der nicht maßstäblichen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One embodiment the fuel injection device according to the invention is in the not to scale Drawing and shown in the following description explained in more detail.

Es zeigt
die einzige Figur die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung.It shows
the single figure the essential components of a fuel injection device according to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Die Figur ist nicht maßstäblich. Insbesondere können die Außendurchmesser der beiden Ventilnadeln in der Praxis relativ zueinander andere Größen haben. Die Einspritzvorrichtung 1 wird im Betrieb von einem Hochdruckspeicher (Common Rail) 3 über eine Hochdruckleitung 5 mit Kraftstoff unter hohem Druck versorgt. Die Einspritzvorrichtung 1 weist ein Einspritzventil 8 auf. Dieses enthält in einem Gehäuse 9 einen mit der Hochdruckleitung 5 über Kanäle 6 verbundenen ringförmigen Raum 10, und radial innerhalb von diesem eine äußere Ventilnadel 11, die auf einem Teil ihrer Länge, von oben her gerechnet, im wesentlichen als Hohlzylinder mit runden Querschnitt ausgebildet ist. In ihrem unteren (d. h. radial äußeren Einspritzöffnungen 12 zugewandten) Bereich ist die äußere Ventilnadel 11 bei 13 mit einem von oben nach unten zunehmenden und anschließend wieder abnehmenden inneren Durchmesser ausgebildet. Die Wanddicke verringert sich dadurch stetig und wird in dem unteren Teil 14, beginnend etwa bei einer Kante 15, so gering, dass die äußere Ventilnadel dort elastisch verformbar ist.The figure is not to scale. In particular, the outer diameters of the two valve needles may in practice have different sizes relative to one another. The injector 1 is operated by a high-pressure accumulator (common rail) 3 via a high pressure line 5 supplied with fuel under high pressure. The injector 1 has an injection valve 8th on. This contains in a housing 9 one with the high pressure line 5 via channels 6 connected annular space 10 , and radially inside of this an outer valve needle 11 , which is calculated on a part of its length, calculated from above, substantially as a hollow cylinder with a round cross-section. In their lower (ie radially outer injection openings 12 facing) area is the outer valve needle 11 at 13 formed with an increasing from top to bottom and then decreasing inner diameter. The wall thickness thereby decreases steadily and becomes in the lower part 14 , starting at about one edge 15 , so small that the outer valve needle is elastically deformable there.

Die Außenseite der äußeren Ventilnadel 11 ist, beginnend ab der Kante 15, die etwa auf gleicher Höhe liegt wie die maximale Vergrößerung des inneren Durchmessers der äußeren Ventilnadel, zunächst relativ steil (grob angenähert in der Figur etwa 30° gegenüber der Längsachse der Ventilnadeln) kegelstumpfförmig verjüngt und geht bei einer Dichtkante 16 in einen schwächer geneigten (grob angenähert etwa 45° zur Längsachse) kegelstumpfförmigen Abschnitt 17 über. Dieser verjüngt sich nach unten hin in seiner Wanddicke weiter, und überbrückt bei geschlossener äußerer Ventilnadel 11 die inneren Enden der radial äußeren Einspritzöffnungen 12. Das untere Ende der äußeren Ventilnadel 11 bildet eine kreisförmige, im Längsschnitt abgerundete Dichtkante 18, die gegenüber Abnutzung und Verschleiß wenig anfällig ist. Die Dichtkante 18 bildet bei geschlossener äußerer Ventilnadel 11 eine Abdichtung, die verhindert, dass bei geöffneter innerer Ventilnadel 40, die noch beschrieben wird, Kraftstoff zu den radial äußeren Einspritzöffnungen 12 gelangt. Im Ausführungsbeispiel steht auch bei geschlossener äußerer Düsennadel Kraftstoff unter hohem Druck an einer Dichtkante 50 und daher an der Dichtkante 18. Die Dichtkante 16 verhindert, dass bei geschlossener äußerer Ventilnadel 11 Kraftstoff aus dem Raum 10 zu den äußeren Einspritzöffnungen 12 und inneren Einspritzöffnungen 54 gelangen kann.The outside of the outer valve needle 11 is, starting from the edge 15 , which is approximately at the same height as the maximum increase in the inner diameter of the outer valve needle, initially relatively steep (roughly approximated in the figure about 30 ° relative to the longitudinal axis of the valve needle) tapers frusto-conically and goes to a sealing edge 16 in a less inclined (roughly approx. 45 ° to the longitudinal axis) frustoconical section 17 above. This tapers further down in its wall thickness, and bridges when the outer valve needle is closed 11 the inner ends of the radially outer injection openings 12 , The lower end of the outer valve needle 11 forms a circular, rounded in longitudinal section sealing edge 18 which is less susceptible to wear and tear. The sealing edge 18 forms with closed outer valve needle 11 a seal that prevents when the inner valve needle is open 40 to be described, fuel to the radially outer injection ports 12 arrives. In the Ausfüh For example, even with the outer nozzle needle closed, fuel is under high pressure at a sealing edge 50 and therefore at the sealing edge 18 , The sealing edge 16 prevents with the outer valve needle closed 11 Fuel from the room 10 to the outer injection openings 12 and inner injection ports 54 can get.

Die äußere Ventilnadel 11 ist zentral durchbohrt, sie weist zwei Bohrungen mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Die untere Bohrung im unteren Teil der äußeren Ventilnadel 11 weist einen größeren Durchmesser d1 auf als die obere Bohrung 19 im oberen Teil, wo der Durchmesser mit d2 bezeichnet ist. Die zylindrische Außenfläche der äußeren Ventilnadel 11 trägt in ihrem oberen Endbereich eine Dichthülse 20, die durch eine an der äußeren Ventilnadel 11 abgestützte Druckfeder 22 zur Anlage an der Unterseite 24 eines die Kanäle 6 enthaltenden Teils 26 der Einspritzvorrichtung 1 gedrückt wird. Die Dichthülse 20 begrenzt oberhalb der oberen Endfläche 28 der äußeren Ventilnadel 11 einen ersten, als Wandlervolumen dienenden Steuerraum 30, der in bekannter Weise über Führungsspalte der verschiedenen Teile der Vorrichtung mit CR-Druck gefüllt wird, und der nicht über ein Steuerventil vom Druck entlastet wird. An seiner Oberseite wird der erste Steuerraum 30 durch einen Kolben 32 begrenzt, der in einer Bohrung 34 des Teils 26 weitgehend dichtend (das heißt, dass enge Führungsspalte zum Füllen des Wandlerraums 30 zulässig sind) gleitet, und der durch einen Betätiger 33, im Beispiel eine Piezoaktor, dessen nicht sichtbares oberes Ende in der Einspritzvorrichtung 1 fest verankert ist, mechanisch antreibbar ist. Der Kolben 32 trägt zentrisch, fest verbunden, einen weiteren Kolben 35 mit kleinerem Durchmesser d2 als der des Kolbens 32. Der weitere Kolben 35 greift gleitend und dichtend, mit zulässigen Führungsspalten zum Füllen des Raums 38, in die obere Bohrung 19 mit dem Durchmesser d2 in der äußeren Düsennadel 11 ein.The outer valve needle 11 is centrally drilled, it has two holes with different diameters. The lower hole in the lower part of the outer valve needle 11 has a larger diameter d1 than the upper hole 19 in the upper part, where the diameter is designated d2. The cylindrical outer surface of the outer valve needle 11 carries in its upper end a sealing sleeve 20 passing through an on the outer valve needle 11 supported compression spring 22 to the plant at the bottom 24 one the channels 6 containing part 26 the injector 1 is pressed. The sealing sleeve 20 limited above the upper end surface 28 the outer valve needle 11 a first, serving as a converter volume control room 30 , which is filled in a known manner via guide gaps of the various parts of the device with CR pressure, and which is not relieved via a control valve from the pressure. At its top is the first control room 30 through a piston 32 limited, in a hole 34 of the part 26 largely sealing (that is, narrow guide gaps for filling the transducer space 30 permissible) slides, and that by an actuator 33 , In the example, a piezoelectric actuator whose invisible upper end in the injector 1 is firmly anchored, is mechanically driven. The piston 32 carries centric, firmly connected, another piston 35 with smaller diameter d2 than that of the piston 32 , The other piston 35 grips sliding and sealing, with allowable guide gaps to fill the room 38 into the upper hole 19 with the diameter d2 in the outer nozzle needle 11 one.

Koaxial in der äußeren Düsennadel 11 ist die innere Düsennadel 40 gleitend verschiebbar geführt. Sie hat in ihrem sich über den größten Teil der Länge erstreckenden mittleren Bereich 41 oder Hauptteil generell die Form eines Vollzylinders mit dem Außendurchmesser d1. Oberhalb von dem genannten zylindrischen Teil setzt sich die Düsennadel durch einen zylindrischen Abschnitt 42 mit einem kleineren Außendurchmesser d2 fort, der in die entsprechende obere Bohrung 19 der äußeren Düsennadel dichtend und verschiebbar eingreift und dessen oberes Ende von dem unteren Ende des weiteren Kolbens 35 einen Abstand hat. Daher ist zwischen diesen beiden als Kolben wirkenden Teilen ein zweiter Steuerraum 38 (oder Wandlervolumen) eingeschlossen, das ebenfalls durch Führungsspalte im Betrieb mit Kraftstoff unter Druck gefüllt wird. Im Beispiel wird im Bereich des Steuerraums 38 keine Wegübersetzung erzeugt. Der zweite Steuerraum 38 ist somit in die äußere Düsennadel 11 integriert und Teile des zugehörigen Wandlers befinden sich mindestens teilweise im Inneren der Bohrung mit Durchmesser d2 in der äußeren Düsennadel und bewirken keine Vergrößerung der Baulänge.Coaxial in the outer nozzle needle 11 is the inner nozzle needle 40 slidably guided. It has in its over the most part of the length extending middle range 41 or main part generally the shape of a solid cylinder with the outer diameter d1. Above the said cylindrical part, the nozzle needle is inserted through a cylindrical section 42 with a smaller outer diameter d2 going into the corresponding upper hole 19 the outer nozzle needle sealingly and slidably engages and the upper end of the lower end of the further piston 35 has a distance. Therefore, between these two acting as a piston parts, a second control chamber 38 (or transducer volume), which is also filled by pilot gaps in operation with fuel under pressure. In the example, in the area of the control room 38 no path translation generated. The second control room 38 is thus in the outer nozzle needle 11 integrated and parts of the associated transducer are located at least partially inside the bore with diameter d2 in the outer nozzle needle and cause no increase in the overall length.

Oberhalb des oberen Endes des Teils 41 mit dem großen Außendurchmessers d1 setzt sich die entsprechende Bohrung in der äußeren Düsennadel 11 nach oben hin fort, damit die innere Ventilnadel aus der in der Figur gezeigten Sperrstellung angehoben werden kann, auch wenn die äußere Ventilnadel, ebenfalls in der Sperrstellung gezeigt, nicht angehoben wird. Auch ist die Gestaltung der Ventilnadeln so, dass die äußere Ventilnadel in ihre Öffnungsstellung gebracht werden kann, wenn die innere Ventilnadel in der Sperrstellung verbleibt, und umgekehrt. Die bevorzugte Ausführungsform ist hinsichtlich der auftretenden Kräfte (hydraulische Kräfte und Federkraft) so dimensioniert, dass die innere Ventilnadel nur angehoben (geöffnet) werden kann, wenn die äußere Ventilnadel angehoben worden ist.Above the top of the part 41 with the large outer diameter d1, the corresponding hole is in the outer nozzle needle 11 upward, so that the inner valve needle can be lifted from the locking position shown in the figure, even if the outer valve needle, also shown in the locked position, is not raised. Also, the design of the valve needles is such that the outer valve needle can be brought into its open position when the inner valve needle remains in the locked position, and vice versa. The preferred embodiment is dimensioned in terms of the forces occurring (hydraulic forces and spring force) so that the inner valve needle can only be raised (opened) when the outer valve needle has been raised.

Die in die äußere Ventilnadel 11 von unten her eingebrachte Bohrung mit Durchmesser d1 reicht so weit nach oben, dass die innere Ventilnadel 40 bei geschlossener Ventilnadel 11 geöffnet werden kann. Die genannte Bohrung schafft in ihrem oberen Endbereich einen im Beispiel ringförmigen Raum 46, der den Abschnitt 42 der inneren Düsennadel mit dem Durchmesser d2 umgibt. Statt eines einzigen Raumes 46 könnten mehrere segmentförmige Räume im Abstand in Umfangsrichtung oder nur ein einziger segmentförmiger Raum vorhanden sein. Der Raum 46 ist mit dem unter CR-Druck stehenden Raum 10 über einer Mehrzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Kanälen 47 verbunden. Der im Raum 46 herrschende Druck ist gleich dem Druck im Raum 10 und wirkt auf eine Druckfläche 48 der äußeren Ventilnadel 11 nach oben. Es versteht sich, dass die Druckfläche 48 auch dann in der gezeigten Größe vorhanden ist, wenn sie nicht an einem für den Betrachter leicht erkennbaren Ende einer gegenüber den Bohrungen 47 vertieften Stelle angeordnet ist. Bei geschlossener äußerer Ventilnadel 11 wirkt der Druck im Raum 10 auch auf die an der Dichtkante 16 wirksame Druckstufe, denn an der Außenseite des Abschnitts 41 sind Kanäle 49 vorgesehen, die den Kraftstoff nach unten leiten. Die Druckstufe ist eine Ringfläche mit dem äußeren Durchmesser d4 (= Außendurchmesser des oberen Teils der äußeren Ventilnadel 11) und dem inneren Durchmesser s1 (= Durchmesser des von der Dichtkante 16 beschriebenen Kreises). Vom Raum 46 her wird der weitere Steuerraum 38 über Führungsspalte, also eine den Kraftstoff in geringer Menge durchlassende Führung, mit Kraftstoff gefüllt. Dennoch ist die Wirkung der weiteren Steuerkammer als Wandlerraum gewährleistet.The in the outer valve needle 11 Bottom hole with diameter d1 extends so far upwards that the inner valve needle 40 with closed valve needle 11 can be opened. Said bore creates in its upper end an annular space in the example 46 who the section 42 the inner nozzle needle with the diameter d2 surrounds. Instead of a single room 46 could be several segment-shaped spaces at a distance in the circumferential direction or only a single segment-shaped space. The space 46 is with the room under CR pressure 10 over a plurality of substantially radially extending channels 47 connected. The one in the room 46 prevailing pressure is equal to the pressure in the room 10 and acts on a printing surface 48 the outer valve needle 11 up. It is understood that the printing surface 48 is also present in the size shown, if they are not at a viewer easily recognizable end opposite the holes 47 recessed place is arranged. When the outer valve needle is closed 11 the pressure acts in the room 10 also on the at the sealing edge 16 effective pressure level, because on the outside of the section 41 are channels 49 provided, which direct the fuel down. The pressure stage is an annular surface with the outer diameter d4 (= outer diameter of the upper part of the outer valve needle 11 ) and the inner diameter s1 (= diameter of the sealing edge 16 described circle). From the room 46 here is the further control room 38 via guide gaps, so a fuel in a small amount of passing guide, filled with fuel. Nevertheless, the effect of the other control chamber is guaranteed as a converter room.

Zu den äußeren Einspritzöffnungen 12 gelangt im Betrieb der Kraftstoff entlang Strömungskanälen 58 zwischen der Außenseite der äußeren Düsennadel und dem Gehäuse 9 über den Ventilsitz der Dichtkante 16 (bei geöffneter Düsennadel). Zu der Dichtkante 50 der inneren Ventilnadel 40 gelangt Kraftstoff unter hohem Druck auch bei geschlossener äußerer Düsennadel vom Ringraum 46 über die Kanäle 49, die zwischen der Außenfläche des Abschnitts 41 der inneren Ventilnadel 40 und der diesen Abschnitt 41 führenden Bohrung der äußeren Ventilnadel 11 vorgesehen sind.To the outer injection openings 12 During operation, the fuel passes along flow channels 58 between the outside of the outer nozzle needle and the housing 9 over the valve seat of the sealing edge 16 (with open nozzle needle). To the sealing edge 50 the inner valve needle 40 High-pressure fuel reaches the annulus even when the outer nozzle needle is closed 46 over the channels 49 placed between the outer surface of the section 41 the inner valve needle 40 and this section 41 leading bore of the outer valve needle 11 are provided.

In Betrieb arbeitet die Anordnung so, dass der Betätiger 33 in der Sperrstellung beider Ventilnadeln den Kolben 32 in einer nach unten gedrückten Stellung hält. Wird der Kolben 32 durch elektrische Ansteuerung des Betätigers 33 nach oben bewegt, so sinkt dabei der Druck in dem ersten Steuerraum 30 und dem zweiten Steuerraum 38 ab. Die Anordnung ist so dimensioniert (durch die hydraulisch wirksamen Flächen einschließlich der Durchmesser der Dichtsitze, und durch die Kraft der Feder 22), dass bei einer relativ kleinen Bewegung des Kolbens 32 nach oben und einer dementsprechend geringen Absenkung des Drucks in den beiden Steuerräumen sich zunächst nur die äußere Ventilnadel nach oben bewegt. Dabei bleibt trotz des verringerten Drucks im weiteren Steuerraum 38 die innere Ventilnadel 40 geschlossen. Wenn der Betätiger 33 so angesteuert wird, dass sich der Kolben 32 weiter nach oben bewegt und dadurch den Druck im Steuerraum 38 weiter verringert, bewegt sich auch die innere Ventilnadel 40 nach oben.In operation, the arrangement operates so that the actuator 33 in the blocking position of both valve pins the piston 32 holds in a depressed position. Will the piston 32 by electrical control of the actuator 33 moved upward, so the pressure drops in the first control room 30 and the second control room 38 from. The arrangement is dimensioned (by the hydraulically effective surfaces including the diameter of the sealing seats, and by the force of the spring 22 ) that with a relatively small movement of the piston 32 upward and a correspondingly small reduction in the pressure in the two control chambers, initially only the outer valve needle moves upward. It remains despite the reduced pressure in the other control room 38 the inner valve needle 40 closed. When the actuator 33 is controlled so that the piston 32 further moved upward and thereby the pressure in the control room 38 further reduced, also moves the inner valve needle 40 up.

Damit dies geschehen kann, ist vorzugsweise der Durchmesser s2 des Dichtsitzes der Dichtkante 50 nahe dem unteren Ende der inneren Düsennadel 40 kleiner als der Führungsdurchmesser d2, mit dem der obere Teil 42 der inneren Ventilnadel in der äußeren Ventilnadel geführt wird. Durch diese Bemessung wird nämlich die im Ringraum 46 auf die innere Ventilnadel nach unten wirkende Kraft überwunden.For this to happen, preferably the diameter s2 of the sealing seat of the sealing edge 50 near the lower end of the inner nozzle needle 40 smaller than the guide diameter d2, with the upper part 42 the inner valve needle is guided in the outer valve needle. By this dimensioning namely in the annulus 46 overcome downward force on the inner valve needle.

Im Beispiel wird der Kolben 32 in einer Bohrung des Teils 26 geführt, die praktisch den gleichen Durchmesser hat wie der Außendurchmesser des oberen Teils der äußeren Ventilnadel 11. Es wirkt somit diejenige Fläche des Kolbens 32, die oberhalb der ringförmigen Endfläche der äußeren Ventilnadel 11 liegt, praktisch mit dem Flächenverhältnis 1:1, also ohne Kraftübersetzung und ohne Weg- und Geschwindigkeitsübersetzung auf die äußere Ventilnadel 11. Ähnlich ist im Beispiel der Durchmesser der Durchmesser des zweiten Kolbens 35 gleich dem Durchmesser d2 des oberen Abschnitts 42 der inneren Düsennadel 40, so dass auch im Bereich des zweiten Steuerraums 38 keine Geschwindigkeits- oder Kraftübersetzung stattfindet. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens eine Kraftübersetzung (im Raum 30 und/oder 38) vorgesehen, die vom Verhältnis 1:1 abweicht, vorzugsweise um mindestens 10% abweicht.In the example, the piston 32 in a hole of the part 26 guided, which has virtually the same diameter as the outer diameter of the upper part of the outer valve needle 11 , It thus acts that surface of the piston 32 located above the annular end surface of the outer valve needle 11 is, practically with the area ratio 1: 1, ie without power transmission and without displacement and speed translation to the outer valve needle 11 , Similarly, in the example, the diameter is the diameter of the second piston 35 equal to the diameter d2 of the upper section 42 the inner nozzle needle 40 so that also in the area of the second control room 38 no speed or power transmission takes place. In other embodiments of the invention, at least one force transmission (in space 30 and or 38 ), which deviates from the ratio 1: 1, preferably deviates by at least 10%.

Wenn der Aktor 33 so betätigt wird, dass er den Kolben 32 nach unten drückt, so schließt zuerst die innere Düsennadel, und bei weiter zunehmendem Druck in dem Steuerraum 30 auch die äußere Düsennadel.If the actor 33 so that he presses the piston 32 pushes down, so first closes the inner nozzle needle, and with further increasing pressure in the control room 30 also the outer nozzle needle.

Insgesamt hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil eines sehr kompakten Aufbaus einer Koaxial-Vario-Düse, die im Emissionsbereich (Teillastbereich eines Verbrennungsmotors, insbesondere zum Antrieb von Kraftfahrzeugen) nur die äußere Lochreihe (äußere Einspritzöffnungen 12) öffnet, und bei Volllast zusätzlich die inneren Einspritzöffnungen.Overall, the device according to the invention has the advantage of a very compact design of a coaxial Vario nozzle, the emission range (partial load range of an internal combustion engine, especially for driving motor vehicles) only the outer row of holes (outer injection ports 12 ) opens, and at full load additionally the inner injection openings.

Claims (5)

Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) mit einer inneren Ventilnadel (40) und einer diese umgebenden äußeren Ventilnadel (11), mit mindestens einer bezüglich einer Längsachse der Ventilnadeln radial weiter innen angeordneten inneren Einspritzöffnung (54) und mindestens einer radial weiter außen angeordneten äußeren Einspritzöffnung (12), wobei im Betrieb der Weg für Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen durch die innere bzw. äußere Ventilnadel gesperrt und frei gegeben wird, wobei die Ventilnadeln in der gesperrten Stellung mit Dichtkanten abdichtend an zugeordneten Ventilsitzen anliegen und die innere Ventilnadel (40) eine Dichtkante (50) und die äußere Ventilnadel (11) eine Dichtkante (16) aufweist, mit einer die Ventilnadeln in vorbestimmter Reihenfolge in die geöffnete Stellung bringenden Steuerungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (41) der inneren Düsennadel (40) in einer Aussparung der äußeren Düsennadel (11) verschiebbar ist, dass sich an den genannten Teil (41) an dessen den Einspritzöffnungen abgewandter Seite ein fest verbundener zylindrischer Abschnitt (42) anschließt, der verschiebbar von einer Seite her in eine in der äußeren Düsennadel (11) angebrachte Bohrung (19) eingreift, in die von der anderen Seite her verschiebbar ein mit einem Kolben (32) fest verbundener weiterer Kolben (35) eingreift, wobei zwischen diesem und dem Abschnitt (42) ein einen zweiten Steuerraum (38) bildender Zwischenraum besteht, dass zwischen der ringförmigen, die Fläche der Bohrung (19) nicht enthaltenden den Einspritzdüsen abgewandten Endfläche (28) der äußeren Düsennadel (11), der dieser zugewandten Fläche des Kolbens (32) und einer seitlichen Begrenzung ein Steuerraum (30) abgegrenzt ist, und dass der Kolben (32) mit einem Betätiger (33) gekoppelt ist.Fuel injection device ( 1 ) with an inner valve needle ( 40 ) and a surrounding outer valve needle ( 11 ), with at least one with respect to a longitudinal axis of the valve needles radially further inwardly disposed inner injection port ( 54 ) and at least one radially outer outer injection port ( 12 In operation, the path for fuel to the injection ports through the inner and outer valve needle is blocked and released, the valve needles in the locked position with sealing edges sealingly abut against associated valve seats and the inner valve needle ( 40 ) a sealing edge ( 50 ) and the outer valve needle ( 11 ) a sealing edge ( 16 ), with a valve needle in a predetermined order in the open position bringing control device, characterized in that a part ( 41 ) of the inner nozzle needle ( 40 ) in a recess of the outer nozzle needle ( 11 ) is displaceable, that to the said part ( 41 ) on its side facing away from the injection openings, a fixedly connected cylindrical section ( 42 ), which is displaceable from one side into one in the outer nozzle needle ( 11 ) mounted hole ( 19 ) engages, in which from the other side slidably one with a piston ( 32 ) firmly connected further piston ( 35 ), between this and the section ( 42 ) a second control room ( 38 ) forming intermediate space is that between the annular, the surface of the bore ( 19 ) not containing the injection nozzles facing away from the end surface ( 28 ) of the outer nozzle needle ( 11 ), which faces this facing surface of the piston ( 32 ) and a lateral boundary a control room ( 30 ) and that the piston ( 32 ) with an actuator ( 33 ) is coupled. Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Teil (41) der inneren Düsennadel (40) einen Durchmesser (d1) hat, der größer ist als der Durchmesser (d2) des mit dem Teil (41) verbundenen Abschnitts (42).Fuel injection device ( 1 ) to An claim 1, characterized in that said part ( 41 ) of the inner nozzle needle ( 40 ) has a diameter (d1) which is greater than the diameter (d2) of the part (d1) 41 ) linked section ( 42 ). Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand von beiden Enden der äußeren Ventilnadel (40) ein im Betrieb Kraftstoff unter hohem Druck führender, die äußere Ventilnadel (40) umgebender Raum (10) über mindestens einen durch die zylindrische Wandung der äußeren Ventilnadel hindurch gehenden Kanal (47) mit einem mit der Außenseite der inneren Ventilnadel (11) in Verbindung stehenden Raum (46) verbunden ist.Fuel injection device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at a distance from both ends of the outer valve needle ( 40 ) an operating fuel under high pressure leading, the outer valve needle ( 40 ) surrounding space ( 10 ) via at least one channel passing through the cylindrical wall of the outer valve needle ( 47 ) with a with the outside of the inner valve needle ( 11 ) related space ( 46 ) connected is. Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (46) über mindestens einen Kanal (49), der an der Außenfläche des Abschnitts (41) der inneren Ventilnadel (40) vorgesehen ist, mit einer Dichtkante (50) der inneren Ventilnadel (40) in Verbindung ist.Fuel injection device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the space ( 46 ) over at least one channel ( 49 ) located on the outer surface of the section ( 41 ) of the inner valve needle ( 40 ) is provided, with a sealing edge ( 50 ) of the inner valve needle ( 40 ). Kraftstoffeinspritzvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so dimensioniert ist, dass bei einer Verminderung des Drucks in dem mit der äußeren Ventilnadel (11) in Verbindung stehenden Steuerraum (30) die äußere Ventilnadel zuerst öffnet.Fuel injection device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is dimensioned such that when the pressure in the valve needle is reduced ( 11 ) related control room ( 30 ) the outer valve needle opens first.
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