DE102005046667A1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil (1), insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer äußeren Ventilnadel (3) und einer in dieser angeordneten inneren Ventilnadel (4), die jeweils mit einem Ventilsitz (2A, 2B) zusammenwirken und dabei jeweils zumindest die Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung (10, 11) steuern, mit einem Kraftspeicher (9) und mit einem ersten Drucksteuerraum (5) zur Beaufschlagung der äußeren Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes, mit einem zweiten Drucksteuerraum (6) zur Kraftbeaufschlagung der äußeren Ventilnadel entgegen der Richtung auf den Ventilsitz, mit einem dritten Drucksteuerraum (7) zur Kraftbeaufschlagung der inneren Ventilnadel in dem Ventilsitz abgewandter Richtung und mit einem vierten Drucksteuerraum (8) zur Kraftbeaufschlagung der inneren Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes. Dabei ist vorgesehen, dass ein zweiter Kraftspeicher (13) derart angeordnet ist, dass er eine Beaufschlagung der inneren Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes bewirkt und dass der zweite Drucksteuerraum ebenfalls zur Kraftbeaufschlagung der inneren Ventilnadel entgegen der Richtung auf den Ventilsitz dient (Figur 1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer äußeren Ventilnadel und einer inneren Ventilnadel nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, zur Einbringung von Kraftstoff, insbesondere in direkteinspritzende Dieselmotoren, hubgesteuerte Einspritzsysteme in Ausgestaltung als Common-Rail-Systeme zu verwenden, bei denen der Einspritzdruck an Last und Drehzahl angepasst wird.
  • Zur Reduzierung der Emissionen und zur Erzielung hoher spezifischer Leistungen hat sich die Verbindung eines hubgesteuer ten Common-Rail-Systems mit einer sogenannten Koaxial-Variodüse, bei der eine innere Ventilnadel innerhalb einer äußeren Ventilnadel angeordnet ist und bei der eine Einspritzung über zwei unterschiedliche Einspritzquerschnitte bzw. Lochreihen realisiert ist, als vorteilhaft erwiesen. Eine solche Koaxial-Variodüse ist nicht nur hinsichtlich der Emissionswerte z. B. eines Dieselmotors und der Leistungen vorteilhaft, sondern weist darüber hinaus auch eine hohe Hochdruckfestigkeit auf.
  • Beispielsweise in der DE 103 49 639 A1 ist ein solches Kraftstoffeinspritzventil beschrieben, bei dem eine äußere Ventilnadel und eine innere Ventilnadel koaxial zueinander angeordnet sind und jeweils an einem Ventilsitz eine Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung steuern. Dieses bekannte Kraftstoffeinspritzventil ist hierzu mit einem Kraftspeicher und mit einem ersten Drucksteuerraum zur Beaufschlagung der äußeren Ventilnadel in Richtung auf den Ventilsitz, mit einem zweiten Drucksteuerraum, durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die äußere Ventilnadel in dem Ventilsitz abgewandter Richtung ausgeübt wird, mit einem dritten Drucksteuerraum, durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel entgegen der Richtung auf den Ventilsitz ausgeübt wird, und mit einem vierten Drucksteuerraum, durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel in Richtung auf den Ventilsitz ausgeübt wird, ausgebildet.
  • Bei diesem Kraftstoffeinspritzventil wird mittels eines Ventils der Druck zweier der Drucksteuerräume gesteuert, womit keine unabhängige Steuerung der beiden Ventilnadeln erfolgen kann, da durch die Zwangskopplung der Drucksteuerräume eine Kopplung bezüglich der Steuerung der einzelnen Ventilnadeln vorliegt.
  • Darüber hinaus sind die Steuerflächen der Ventilnadeln zur Druckbeaufschlagung der radial innen liegenden Ventilnadel dahingehend ungünstig, dass eine langsame Öffnungsgeschwindigkeit der inneren Ventilnadel zum Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils in der Praxis kaum realisierbar ist. Dadurch kann eine Kleinstmengenfähigkeit des Kraftstoffeinspritzventils, das heißt, die Fähigkeit auch nur sehr geringe Mengen Kraftstoff einzuspritzen, nicht gewährleistet werden.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffventil der eingangs beschriebenen Art im Hinblick auf eine verbesserte Steuerbarkeit der inneren Ventilnadel zu verbessern.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung sieht bei einem Kraftstoffventil der eingangs beschriebenen Art vor, dass ein zweiter Kraftspeicher derart angeordnet ist, dass er eine Beaufschlagung der inneren Ventilnadel in Richtung auf den Ventilsitz bewirkt, und dass der zweite Drucksteuerraum ebenfalls zur Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel entgegen der Richtung auf den Ventilsitz dient.
  • Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil weist damit den Vorteil auf, dass es eine unabhängige Steuerung der beiden Ventilnadeln erlaubt, eine verbesserte Steuerbarkeit gewährleistet und somit auch geringe Mengen Kraftstoff einspritzen kann.
  • Auch ist es besonders vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil sehr kompakt ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
  • Zeichnung
  • In der Zeichnung ist zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoffeinspritzventils schematisch vereinfacht dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Dabei zeigt
  • 1 eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftstoffeinspritzventils im Längsschnitt; und
  • 2 eine schematisierte Darstellung einer zweiten Ausführung eines Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die 1 zeigt schematisch ein Kraftstoffeinspritzventil 1 mit einem Gehäuse 2, in dem zwei unabhängig voneinander steuerbare Ventilnadeln 3, 4 axial verlagerbar angeordnet sind.
  • Von den zwei Ventilnadeln 3, 4 ist eine als eine äußere Ventilnadel 3 mit einer axialen Bohrung 3A ausgebildet, in der wenigstens teilweise die andere Ventilnadel 4 als ein innere Ventilnadel angeordnet ist. Die äußere Ventilnadel 3 und die innere Ventilnadel 4 sind vorliegend koaxial zueinander angeordnet, jedoch ist prinzipiell auch eine andere Art der Anordnung möglich.
  • Die Ventilnadeln 3,4 weisen jeweils eine Ventilnadelspitze 3B bzw. 4B auf, die jeweils mit kreisringförmigen Ventilsitzen 2A bzw. 2B an dem Gehäuse 2 zusammenwirken. Im Gehäuse 2 sind weiterhin im Bereich der radial zueinander beabstandeten Ventilsitze 2A, 2B mehrere jeweils einer der Ventilnadeln 3, 4 zugeordnete Einspritzöffnungen 10, 11 vorhanden, durch welche Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann, wenn zumindest eine Ventilnadel 3, 4 mit ihrer jeweiligen Ventilnadelspitze 3B bzw. 4B nicht an dem jeweiligen Ventilsitz 2A bzw. 2B anliegt.
  • Zur Steuerung der axialen Position der Ventilnadeln 3, 4 und somit zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff weist das Kraftstoffeinspritzventil 1 vier Drucksteuerräume 5, 6, 7, 8 auf, welche mit Kraftstoff druckbeaufschlagbar sind bzw. bei denen der Kraftstoffdruck in zumindest einem Teil des Druckraumes 5, 6, 7, 8 steuerbar ist.
  • Der erste Drucksteuerraum 5 ist in dem Gehäuse 2 derart angeordnet, dass er an einem axialen Ende der äußeren Ventilnadel 3 angeordnet ist, wobei ein Druck p des Kraftstoffes auf eine axiale Fläche 3D der äußeren Ventilnadel 3 wirkt, so dass eine Kraft F auf die äußere Ventilnadel 3 resultiert, die in Richtung auf die Ventilnadelspitze 3B bzw. den Ventilsitz 2A gerichtet ist. Der erste Drucksteuerraum 5 ist dabei als Ringraum um die innere Ventilnadel 4 ausgebildet, wobei er in ein Teilgehäuse des Gehäuses 2 als Bohrung eingebracht ist.
  • In dem ersten Drucksteuerraum 5 ist weiterhin ein Kraftspeicher 9, wie eine Druck- oder Spiralfeder oder ein anderes elastisches Element, angeordnet, welcher sich zum Einen an einer axialen Wandung des ersten Drucksteuerraumes 5 und zum Anderen an der axialen Fläche 3D der äußeren Ventilnadel 3 abstützt, um eine Kraft auf die äußere Ventilnadel 3 in Richtung auf den Ventilsitz 2A auszuüben.
  • Ein zweiter Drucksteuerraum 6 ist in dem Gehäuse 2 derart angeordnet, dass er ringförmig um die äußere Ventilnadel 3 und die innere Ventilnadel 4 angeordnet ist und ein Druck p des Kraftstoffes auf eine Stufenfläche 3E der äußeren Ventilnadel 3 und auf eine Stufenfläche 4E der inneren Ventilnadel 4 wirkt, so dass jeweils eine Kraft F auf die beiden Ventilnadeln 3, 4 resultiert, die entgegen der Richtung auf den Ventilsitz gerichtet ist.
  • Zur Ausübung des Druckes auf die innere Ventilnadel 4 und deren Stufenfläche 4E weist die äußere Ventilnadel 3 Bohrungen 30 auf, die den Kraftstoff in den Zwischenraum 12 zwischen den Ventilnadeln 3 und 4 passieren lassen.
  • Ein dritter Drucksteuerraum 7 ist in dem Gehäuse 2 derart angeordnet, dass er ringförmig um die innere Ventilnadel 4 angeordnet ist, wobei der dritte Drucksteuerraum 7 axial in Richtung auf den Ventilsitz 2A bzw. 2B durch eine Ringfläche 7A des Gehäuses 2 begrenzt wird. Axial entgegen der Richtung auf den Ventilsitz 2B wird der dritte Drucksteuerraum 7 durch eine Stufenfläche 4F der Ventilnadel 4 begrenzt. Die innere Ventilnadel 4 weist hierzu an ihrem Endabschnitt eine absatzartige Durchmesserverbreiterung gegenüber einem mittleren Ventilnadelabschnitt auf, wobei die Differenzfläche der Stufenfläche 4F entspricht.
  • Der Druck p des Kraftstoffes wirkt auf die Stufenfläche 4F der inneren Ventilnadel 4, so dass eine proportionale Kraft F auf die innere Ventilnadel 4 resultiert, die entgegen der Richtung auf den Ventilsitz 2A bzw. 2B gerichtet ist.
  • Ein vierter Drucksteuerraum 8 ist in dem Gehäuse 2 am axialen Ende der inneren Ventilnadel 4 angeordnet, wobei er zum Einen durch eine axiale Endfläche 4G der inneren Ventilnadel 4 und zum Anderen von einer Bohrung des Gehäuses 2 begrenzt wird.
  • Ein Druck p des Kraftstoffes wirkt hier auf die axiale Endfläche 4G der inneren Ventilnadel 4, so dass eine Kraft F auf die innere Ventilnadeln 4 in Richtung des Ventilsitzes 2A bzw. 2B wirkt.
  • Weiterhin ist in dem vierten Drucksteuerraum 8 ein Kraftspeicher 13 angeordnet, welcher sich an einer axialen Endfläche des vierten Drucksteuerraums 8 und an der axialen Endfläche 4G der inneren Ventilnadel 4 abstützt und eine Kraft auf die innere Ventilnadel 4 ausübt, die in Richtung auf den Ventilsitz 2A bzw. 2B gerichtet ist.
  • Die Drucksteuerräume 5, 6, 7, 8 stehen einlassseitig über Verbindungsleitungen 14, 15, 16, 17, 18 mit einem Druckspeicher 19 in Verbindung, so dass sie aus diesem Druckspeicher 19 mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar sind. Der Druckspeicher 19 ist vorzugsweise als Kraftstoff-Rail oder als sogenanntes Common-Rail ausgebildet, das beispielsweise eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 1 versorgt.
  • In den Verbindungsleitungen 15 und 17, welche somit Fluidverbindungen darstellen, sind weiterhin Drosseln 15A, 17A eingebracht, um die Zustrommenge pro Zeiteinheit des Kraftstoffs zu dem ersten Drucksteuerraum 5 und dem vierten Drucksteuerraum 8 zu begrenzen.
  • Die erste und der vierte Drucksteuerraum 5 bzw. 8 stehen auslassseitig über Verbindungsleitungen 20, 21, 22 mit einem Rücklauf 23 in Verbindung, so dass sie Kraftstoff zum Rück lauf 23 einspeisen können. Dazu sind in den Fluidverbindungen 20, 21 Ventile 31, 32 angeordnet, welche einen gesteuerten Rückfluss zum Rücklauf 23 bewirken. Diese Ventile 31, 32 sind vorzugsweise elektronisch oder hydraulisch steuerbare Ventile. In den Fluidverbindungen 20 und 21 sind weiterhin Drosseln 24 und 25 vorgesehen, um den Rückfluss aus dem ersten Drucksteuerraum 5 und/oder dem zweiten Drucksteuerraum 8 zum Rücklauf 23 pro Zeiteinheit zu begrenzen.
  • Aufgrund der Ausgestaltung des Kraftstoffeinspritzventils 1 ist bei im Wesentlichen gleicher Druckbeaufschlagung aller Drucksteuerräume 5, 6, 7, 8 das Kraftstoffeinspritzventil 1 geschlossen, da beide Ventilnadeln 3, 4 gegen den jeweiligen Dichtsitz 2A, 2B beaufschlagt sind, das heißt, auch die Ventile 31, 32 sind geschlossen.
  • Die Schließstellung des Kraftstoffeinspritzventils 1 wird bewirkt durch den Druck in dem ersten Drucksteuerraum 5, welcher eine Kraft auf die äußere Ventilnadel 3 in Richtung auf den zugeordneten Ventilsitz 2A bewirkt. Gleichzeitig wirkt die Kraft des Kraftspeichers 9 in die gleiche Richtung. Weiterhin wirkt eine Kraft auf die äußere Ventilnadel 3, welche aufgrund des Drucks in dem zweiten Drucksteuerraum 6 auf die Stufenfläche 3E bewirkt wird, wobei diese Kraft entgegen der Richtung auf den Ventilsitz gerichtet ist. In der Summe wirken somit drei axiale Kräfte auf die äußere Ventilnadel 3, wobei die Kräfte in Richtung auf den Ventilsitz 2A aufgrund der Flächenverhältnisse der Stufenflächen 3D, 3E zueinander und des Kraftspeichers 9 überwiegen, so dass die äußere Ven tilnadel 3 gegen den Ventilsitz 2A gedrückt ist und die diesbezüglichen Einspritzöffnungen 11 verschließt.
  • Bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil 1 wirkt weiterhin ein Druck in dem vierten Drucksteuerraum 8 und die Kraft des Kraftspeichers 13 auf die innere Ventilnadel 4 in Richtung des zugeordneten Ventilsitzes 2B. Gleichzeitig wirkt eine Kraft auf die innere Ventilnadel 4, welche aufgrund des Drucks in dem zweiten Drucksteuerraum 6 auf die Stufenfläche 4E bewirkt wird, wobei diese Kraft entgegen der Richtung auf den Ventilsitz 2B gerichtet ist. Hinzu kommt eine Kraft auf die innere Ventilnadel 4 aufgrund des Drucks im dritten Drucksteuerraum 7, welche entgegen der Richtung auf den Ventilsitz 2B wirkt. In der Summe wirken somit vier axiale Kräfte auf die innere Ventilnadel 4, wobei die Kraft in Richtung auf den Ventilsitz 2B aufgrund der Flächenverhältnisse der Fläche 4G im Vergleich zu den Flächen 4F und 4E überwiegt und die Kraft des Kraftspeichers 13 auf die Fläche 4G hinzukommt. Somit wird auch die innere Ventilnadel 4 gegen den zugeordneten Ventilsitz 2B gedrückt, und die diesbezüglichen Einspitzöffnungen 10 werden geschlossen.
  • Wird nun der Druck im ersten Drucksteuerraum 5 gesteuert reduziert, indem das Ventil 32 zumindest teilweise zum Rücklauf 23 hin geöffnet wird, so ändern sich die Kräfteverhältnisse der Kräfte auf die äußere Ventilnadel 3. Der Druck in dem ersten Drucksteuerraum 5 wird abgesenkt, so dass die axiale Kraft aufgrund des Drucks sich reduziert. Die Kräfte auf die äußere Ventilnadel 3, welche ein Öffnen des Kraftstoffein spritzventils 1 durch axiale Verlagerung der äußeren Ventilnadel 3 bewirken, übersteigen nun die Schließkraft, so dass die äußere Ventilnadel 3 axial verlagert wird und die Ventilnadelspitze 3B von dem Ventilsitz 2A abhebt, womit eine Kraftstoffeinspitzung erfolgt.
  • Wird hingegen der Druck im vierten Drucksteuerraum 8 reduziert, indem das Ventil 31 zumindest teilweise zum Rücklauf 23 hin geöffnet wird, so ändern sich die Kräfteverhältnisse an der inneren Ventilnadel 4. Der Druck in dem vierten Drucksteuerraum 8 wird abgesenkt, so dass sich die von diesem ausgeübte axiale Kraft auf die innere Ventilnadel 4 reduziert und die Kräfte auf die innere Ventilnadel 4, welche ein Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 1 durch axiale Verlagerung der inneren Ventilnadel 4 bewirken, die Schließkraft übersteigen. Somit wird die innere Ventilnadel 4 axial verlagert und ihre Ventilnadelspitze 4B von dem Ventilsitz 2B abgehoben.
  • Die zusätzliche öffnende Druckkraft auf die Druckfläche 4F durch den Druckraum 7 ergibt dabei eine gute Kontrollierbarkeit der Nadelöffnungsgeschwindigkeit und dadurch eine gute Zumessgenauigkeit bei kleinen Einspritzmengen.
  • Die Steuerung der Ventilnadeln 3, 4 erfolgt somit vorliegend durch die Drucksteuerung in dem ersten Drucksteuerraum 5 und dem zweiten Drucksteuerraum 8, wobei dadurch eine Hubsteuerung realisiert werden kann.
  • Zur Ausbildung des Systemdrucks kann ein Kraftstoffeinspritzsystem neben zumindest einem Kraftstoffeinspritzventil 1 eine Hochdruckpumpe aufweisen, die den Kraftstoff verdichtet und unter Systemdruck im System, beispielsweise in dem Druckspeicher 19, speichert. Der Kraftstoffsystemdruck steht somit jedem Kraftstoffeinspritzventil zur Verfügung.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in den Fluidkreislauf des Kraftstoffs zwischen dem Druckspeicher 19 und dem Kraftstoffeinspritzventil ein Druckübersetzer 26 eingesetzt sein, so dass der maximale Einspritzdruck erhöhbar ist und eine Formung des Druckverlaufs während der Einspritzung ermöglicht wird.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 1 kann modular aufgebaut sein, so dass beispielsweise ein Modul den ersten und dritten Drucksteuerraum 5 bzw. 7 und/oder den vierten Drucksteuerraum 8 aufweist, wobei der zweite Drucksteuerraum 6 und/oder der vierte Drucksteuerraum 8 auch in jeweils einem weiteren Modul aufgenommen sein können.
  • Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils 1, bei welchem baugleiche bzw. funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet sind, auf deren Beschreibung diesbezüglich verwiesen wird.
  • Im Unterschied zur Ausführung der 1 weist das Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß 2 zur Bildung der Drucksteuerräume 5, 6, 7, 8 mehrere Dichthülsen 33, 34 und 35 auf, welche die Drucksteuerräume 5, 6, 7, 8 gegenüber einem umgebenden Raum abdichten.
  • Beispielsweise sind der erste und zweite Drucksteuerraum 5 und 6 in einem Raumbereich 37 ausgebildet, wobei der erste Drucksteuerraum 5 gegenüber dem zweiten Drucksteuerraum 6 durch eine Dichthülse 33 abgedichtet ist.
  • Der in dem zweiten Drucksteuerraum 6 angeordnete Kraftspeicher 9 stützt sich an seinem einen Ende axial an der ersten Dichthülse 33 und an seinem anderen, dem Ventilsitz 2A, 2B zugewandten Ende an einem querschnittserweiternden Absatz 36 an der äußeren Ventilnadel 3 ab.
  • In der dem Ventilsitz 2A bzw. 2B abgewandten Richtung ist der erste Drucksteuerraum 5, welcher radial von einem sich axial dichtend an die Dichthülse 33 anschließenden Gehäuseteil 38 umgeben ist, durch eine weitere Dichthülse 34 von dem dritten Drucksteuerraum 7 getrennt, welcher sich axial an das Gehäuseteil 38 anschließt und Teil eines weiteren Raumbereichs 39 ist.
  • Ebenso wie sich die erste Dichthülse 33 an ihrem dem Ventilsitz 2A, 2B abgewandten Ende an dem Gehäuseteil 38 abdichtend abstützt, stützt sich die zweite Dichthülse 34 an ihrem dem Ventilsitz 2A, 2B zugewandten Ende an dem Gehäuseteil 38 abdichtend ab.
  • In der dem Ventilsitz 2A bzw. 2B abgewandten Richtung ist der dritte Drucksteuerraum 7 durch eine dritte Dichthülse 35 von dem vierten Drucksteuerraum 8 kleineren Durchmessers getrennt, welcher Teil des gemeinsamen Raumbereichs 39 ist. Die dritte Dichthülse 35 stützt sich an ihrem dem Ventilsitz 2A, 2B abgewandten Ende an einer Schulter des Raumbereichs 39 bzw. des dritten Drucksteuerraums 7 ab.
  • Der in dem dritten Drucksteuerraum 7 angeordnete Kraftspeicher 40 stützt sich zwischen den beiden diesen Drucksteuerraum begrenzenden Dichthülsen 34 und 35 axial ab und beaufschlagt so die beiden Dichthülsen 34, 35 axial gegen ihre jeweilige Anlagefläche.
  • Die vorliegend ringförmigen Dichthülsen 33, 34, 35 bilden bei den gezeigten Ausführungen vorteilhaft jeweils zum abstützenden Bauteil eine Dichtstelle als Flachsitz. Zwischen den Dichthülsen 33, 34 und 35 ist die jeweils darin geführte Ventilnadel 3 bzw. 4 axial verlagerbar aufgenommen.
  • Die gezeigte Anordnung der Dichthülsen ist nur beispielhaft und soll verdeutlichen, dass die zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzventils 1 vorgesehenen Druckräume teilweise oder vollständig ohne eine aufwändige Bearbeitung in größeren, einfach zu fertigenden Raumbereichen durch einfache Unterteilung mittels Dichtelementen ausgebildet werden können.

Claims (10)

  1. Kraftstoffeinspritzventil (1), insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer äußeren Ventilnadel (3) und einer in dieser angeordneten inneren Ventilnadel (4), die jeweils mit einem Ventilsitz (2A, 2B) zusammenwirken und dabei jeweils zumindest die Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung (10, 11) steuern, mit einem Kraftspeicher (9) und mit einem ersten Drucksteuerraum (5) zur Beaufschlagung der äußeren Ventilnadel (3) in Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) mit einem zweiten Drucksteuerraum (6), durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die äußere Ventilnadel (3) entgegen der Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) ausgeübt wird, mit einem dritten Drucksteuerraum (7), durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel (4) entgegen der Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) ausgeübt wird, und mit einem vierten Drucksteuerraum (8), durch den eine Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel (4) in Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Kraftspeicher (13) derart angeordnet ist, dass er eine Beaufschlagung der inneren Ventilnadel (4) in Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) bewirkt, und dass der zweite Drucksteuerraum (6) ebenfalls zur Kraftbeaufschlagung auf die innere Ventilnadel (4) entgegen der Richtung auf den Ventilsitz (2A, 2B) dient.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Ventilnadel (3) zumindest eine Bohrung (30) oder Ausnehmung im Bereich des zweiten Drucksteuerraums (6) aufweist.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Ventilnadel (3) zumindest eine Abstufung (3E) im Bereich des zweiten Drucksteuerraums (6) aufweist.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Ventilnadel (4) zumindest eine Abstufung (4E) im Bereich des zweiten Drucksteuerraums (6) aufweist.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abstufung (3E, 4E) senkrecht oder in einem Winkel ungleich 90° zur Längsachse der äußeren oder inneren Ventilnadel (4) ausgebildet ist.
  6. Kraftstoffeinspritzventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne oder alle der vier Drucksteuerräume (5, 6, 7, 8) mit einer Druckspeiseleitung (14, 15, 16, 17, 18) oder einem Druckspeicher (19) verbindbar sind.
  7. Kraftstoffeinspritzventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne oder zumindest zwei der vier Drucksteuerräume (5, 6, 7, 8) mit einem Niederdruckbereich oder Rücklauf (23) verbindbar sind.
  8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne oder alle Drucksteuerräume (5, 6, 7, 8) mittels zumindest einem Ventil (31, 32) mit einem Niederdruckbereich oder Rücklauf (23) verbindbar sind.
  9. Kraftstoffeinspritzventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kraftspeicher (9, 13) jeweils in einem der Drucksteuerräume (5, 6, 7, 8) angeordnet ist.
  10. Kraftstoffeinspritzventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Drucksteuerräume (5, 6, 7, 8) mittels wenigstens einer Dichthülse (33, 34, 35) in einem größeren Raumbereich (37, 39) abgedichtet ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008122882A2 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device and method of controlling fuel injection for an internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008122882A2 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device and method of controlling fuel injection for an internal combustion engine
WO2008122882A3 (en) * 2007-04-10 2008-12-04 Toyota Motor Co Ltd Fuel injection control device and method of controlling fuel injection for an internal combustion engine
CN101617116B (zh) * 2007-04-10 2011-07-13 丰田自动车株式会社 用于内燃机的燃料喷射控制装置及控制燃料喷射的方法

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