DE10355024A1 - Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Jens Dipl.-Ing. Meintschel
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor zum Einsspritzen von Kraftstoff (1). Die Einspritzdüse weist einen axial beweglichen Ventilkörper (2) und zwei, bezogen auf eine Achsrichtung (3) des Ventilkörpers (2), gegeneinander versetzte Düsenanordnungen (4, 5) auf. Die beiden Düsenanordnungen (4, 5) sind mit jeweils mindestens einem Düsenloch (6, 7) versehen. Der Ventilkörper (2) wirkt zur sequentiellen Schaltung der beiden Düsenanordnungen (4, 5) mit zwei Ventilsitzen (8, 9) zusammen. Die beiden Ventilsitze (8, 9) sind jeweils einer der beiden Düsenanordnungen (4, 5) zugeordnet und sind, bezogen auf eine Durchströmungsrichtung (10) des Kraftstoffes (1), als erster und zweiter Ventilsitz (8, 9) in Reihe geschaltet. Zwischen den beiden Düsenanordnungen (4, 5) ist im Bereich des zweiten Ventilsitzes (9) ein Verbindungskanal (11) zu einer Niederdruck-Rücklaufleitung (12) für den Kraftstoff (1) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor zum Einspritzen von Kraftstoff mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Einspritzdüsen für einen Verbrennungsmotor zum Einspritzen von Kraftstoff weisen in bekannter Bauform einen axial beweglichen Ventilkörper auf, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Beim Anheben des Ventilkörpers wird eine entsprechende Düsenanordnung freigegeben. Über entsprechende Düsenlöcher kann beispielsweise Dieselkraftstoff in den Brennraum des Verbrennungsmotors eingespritzt werden. Für eine gute Gemischaufbereitung sind Düsenlöcher mit geringem Durchmesser erforderlich, wodurch eine feine Zerstäubung des Kraftstoffes ermöglicht ist.
  • Die Düsenbohrungen sind hinsichtlich ihres Querschnittes so auszulegen, dass im Vollastbetrieb die entsprechende maximale Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann. Dazu darf der verfügbare Düsenquerschnitt ein gefordertes Minimalmaß nicht unterschreiten. Im Teillastbetrieb werden geringere Kraftstoffmengen eingespritzt. Für eine optimale Gemischaufbereitung kann der auf die maximale Einspritzmenge angepasste Düsenquerschnitt im Teillastbetrieb zu groß sein.
  • Zur Vermeidung dieses Problems sind Einspritzdüsen vorgeschlagen worden, bei denen in Achsrichtung des Ventilkörpers gegeneinander versetzte Düsenanordnungen vorgesehen sind, die mittels des Ventilkörpers und zweier den jeweiligen Düsenanordnungen zugeordneter Ventilsitze sequentiell schaltbar sind. Im Teillastbetrieb wird der Ventilkörper nur so weit angehoben, dass der erste Ventilsitz freigegeben ist und der zweite Ventilsitz abgedeckt bleibt. Der Kraftstoff wird nur über die erste Düsenanordnung eingespritzt, wobei Düsenlöcher mit entsprechend geringem Querschnitt zur Verfügung stehen. Im Vollastbetrieb wird der Ventilkörper vollständig angehoben, in dessen Folge über den zweiten Ventilsitz auch die zweite Düsenanordnung freigegeben ist. Es erfolgt eine Kraftstoffeinspritzung gemeinsam über beide Düsenanordnungen, wobei sich die Strömungsquerschnitte aller Düsenlöcher zu einem hinreichend großen Gesamtquerschnitt addieren.
  • Aus der DE 26 55 793 A1 ist eine Einspritzdüse bekannt, bei der ein zentraler, axial beweglicher Düsenkörper eine erste konisch ausgebildete Dichtfläche aufweist, an die sich in Richtung des freien Endes eine zweite zylindrische Dichtfläche mit geringerem Durchmesser anschließt. Die erste größere Dichtfläche liegt an einem konischen Dichtsitz an, während die zweite zylindrische Dichtfläche in einem zylindrischen Dichtsitz geführt ist. Die beiden Dichtsitze sind jeweils einer Düsenanordnung zugeordnet. Beim teilweisen Anheben des Ventilkörpers hebt zunächst die konische Dichtfläche vom konischen Dichtsitz ab und gibt eine erste Düsenanordnung frei. Der sich in diesem Bereich aufbauende Kraftstoffdruck liegt bei teilweise angehobenem Ventilkörper auch am zweiten zylindrischen Dichtsitz an. Beim weiteren Anheben des Ventilkörpers wird auch der zweite, zylindrische Dichtsitz freigegeben, in dessen Folge Kraftstoff zusätzlich durch die zweite, untere Düsenanordnung austreten kann. Der in Strömungsrichtung erste, konische Dichtsitz dichtet im geschlossenen Zustand sowohl die erste Düsenanordnung als auch den zweiten Dichtsitz mit der zweiten Düsenanordnung ab. Der Kraftstoffdruck liegt dabei nur außenseitig des ersten Dichtsitzes an, während der zweite Dichtsitz im wesentlichen druckfrei ist. Es ergibt sich bezogen auf die Durchströmungsrichtung des Kraftstoffes eine Reihenschaltung der beiden Ventilsitze. Bei für den Teillastbetrieb teilweise angehobenem Ventilkörper liegt Kraftstoffdruck an der ersten Düsenanordnung und auch am zweiten Ventilsitz an. Der hohe Kraftstoffdruck kann zu geringen Leckagemengen führen, die am zweiten Ventilsitz vorbei durch die zweite Düsenanordnung austreten und die Gemischbildung nachteilig beeinflussen.
  • Aus der DE 102 53 139 A1 ist eine Einspritzdüse mit zwei Düsenlochreihen bekannt. Ein entsprechender Ventilkörper umfasst zwei Abschnitte, die den jeweiligen Düsenanordnungen zugeordnet sind. Eine zentrale Nadel verschließt einen konischen Dichtsitz im Bereich einer ersten Düsenreihe. Die zentrale Nadel ragt axial aus einem Führungsschaft, der einen größeren Radius aufweist, hervor, wobei mehrere Axialbohrungen den Kraftstoff durch den Führungsschaft zu der Nadel leiten. Der Führungsschaft ist gleitend in einem außenseitigen Führungsabschnitt gelagert und deckt eine zweite Düsenlochreihe ab. Im unteren Bereich nahe der zweiten Düsenlochreihe wirkt der Führungsabschnitt als Ventilsitz für den Führungsschaft, während im oberen Bereich zur Erzielung einer freigängigen Gleitlagerung ein Gleitzwischenraum zur Bildung eines Kraftstofffilmes vorgesehen ist. In den Gleitzwischenraum endet ein Sammeldurchgang. Kraftstoff, der unter dem anliegenden hohen Druck dazu neigt, durch den Gleitzwischenraum und die angrenzende zweite Düsenlochreihe unerwünscht auszutreten, soll zur Verminderung dieses Effektes durch den Sammeldurchgang rückgeführt werden. Bei der gezeigten Anordnung ist bezogen auf die Durchströmungsrichtung eine Parallelschaltung der beiden Ventilsitze gegeben. Unabhängig vom Öffnungszustand der beiden Ventile liegt dauerhaft Kraftstoffdruck an den Ventilsitzen an. Von dem die Ventilnadel umgebenden Raum kommend treten dauerhaft gewisse Leckagemengen von Kraftstoff am zylindrischen Dichtsitz vorbei durch die zweite Düsenlochreihe aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass auch im Teillastbetrieb eine optimale Gemischaufbereitung gegeben ist.
  • Die Aufgabe wird durch eine Einspritzdüse mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst.
  • Dazu wird eine Einspritzdüse mit zwei Düsenanordnungen und bezogen auf die Durchströmungsrichtung in Reihe geschalteten Ventilsitzen vorgeschlagen, bei der zwischen den beiden Düsenanordnungen im Bereich des zweiten Ventilsitzes ein Verbindungskanal zu einer Niederdruck-Rücklaufleitung für den Kraftstoff vorgesehen ist. Im vollständig geschlossenen Zustand dichtet der erste Ventilsitz den nachfolgenden zweiten Ventilsitz so weit ab, dass der zweite Ventilsitz im wesentlichen druckfrei ist und keine Leckage in diesem Bereich auftritt. Bei einem für den Teillastbetrieb angehobenem Ventilkörper wird Kraftstoff über die erste Düsenanordnung eingespritzt. Der dabei sich am zweiten Ventilsitz aufbauende Kraftstoffdruck kann zu einer anteiligen Kraftstoffmenge führen, die an dem zweiten Ventilsitz vorbei in Richtung der zweiten Düsenanordnung kriecht. Diese Kriechmenge kann jedoch nicht zur zweiten Düsenanordnung gelangen, da sie über den zwischenliegenden Verbindungskanal gesammelt und zur Niederdruck-Rücklaufleitung geführt wird. Es ist dadurch zuverlässig vermieden, dass aus der zweiten Düsenanordnung eine Tropfmenge austreten kann und somit wird keine Störung der Gemischbildung durch Leckagemengen an der zweiten Düsenanordnung auftreten.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung weist der erste Ventilsitz eine im wesentlichen konische Form im Sinne eines Konus, einer Kugelkalotte oder dgl. auf. Der in axialer Richtung abgesenkte Ventilkörper ist dabei mit einer entsprechenden Flächenpressung an den Ventilsitz anlegbar. Es stellt sich eine Dichtwirkung ein, die die Bildung von Leckagemengen auch bei hohen Kraftstoffdrücken unterbindet. Im vollständig geschlossenen Zustand der Einspritzdüse kann außerhalb der vorgesehenen Einspritzzeiten keine unerwünschte Leckagemenge von Kraftstoff aus den Düsenanordnungen austreten.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist in dem Verbindungskanal eine Strömungsdrossel mit definiertem Drosselquerschnitt angeordnet. Ein derart definierter Drosselquerschnitt kann beispielsweise eine Bohrung mit vorgegebenem Durchmesser und vorgegebener Länge oder eine in ihrem Strömungsquerschnitt angepasste Blende sein. Diese Ausbildung ist insbesondere zweckmäßig im Zusammenhang mit einer Anordnung, bei der im vollständig geöffneten Ventilzustand der Verbindungskanal mit hohem Kraftstoffdruck beaufschlagt ist. Die Drosselfunktion verhindert dabei ein übermäßiges Rückfließen des Kraftstoffes, während eine gewünschte Hauptmenge von Kraftstoff durch die Düsenlöcher austritt. Der definierte Drosselquerschnitt erlaubt eine reproduzierbare Bestimmung der Rückführmenge. Das Kraftstoff-Fördervolumen kann so eingestellt werden, dass unter Berücksichtigung der Rückführmenge die exakt vorgegebene Einspritzmenge aus den Düsenöffnungen austritt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem Ventilkörper und einem umgebenden Düsengehäuse ein ringförmiger Kraftstoffraum gebildet. Dabei weist der Ventilkörper innenseitig einen längsverlaufenden inneren Kraftstoffraum auf, wobei einer der beiden Kraftstoffräume eine Hochdruckzuführleitung und der jeweils andere Kraftstoffraum die Niederdruck-Rücklaufleitung bildet. Es ergibt sich eine zumindest im wesentlichen koaxiale Bauweise mit geringem Bauvolumen. Im Ventilkörper selbst ist kein zusätzlicher Bauraum erforderlich, in dessen Folge die erfindungsgemäße Einspritzdüse standardisierte Außenmaße aufweisen kann. Standardisierte Einspritzdüsen nach dem Stand der Technik können ohne weiteres gegen Einspritzdüsen entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgetauscht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist durch den ringförmigen Kraftstoffraum die Hochdruckzuführleitung gebildet, wobei der Verbindungskanal durch eine Wandung des Ventilkörpers zu dem als Niederdruck-Rücklaufleitung ausgebildeten inneren Kraftstoffraum geführt ist. Wegen seines vergleichsweise großen Radius kann der Ringraum vergleichsweise schmal gehalten sein und dabei dennoch einen hinreichenden Querschnitt zur Förderung der maximalen Kraftstoffmenge aufweisen. Für die vergleichsweise geringe Rückführmenge reicht ein mittiger Innenraum mit geringem Querschnitt aus. Es ist eine insgesamt schlanke Bauweise ermöglicht. Die außenseitige Kraftstoffzufuhr führt zu einer Bauweise, bei der in axialer Richtung zunächst der erste, beispielsweise konische Dichtsitz angeordnet ist, an den sich der zweite, beispielsweise zylindrisch ausgebildete Dichtsitz anschließt. Die vergleichsweise einfache geometrische Ausbildung der Dichtsitze in Verbindung mit der Möglichkeit, den Verbindungskanal als einfache Bohrung auszuführen, führt zu einer kostengünstigen Bauweise.
  • Eine vorteilhafte Alternative dazu ist umgekehrt aufgebaut. Durch den inneren Kraftstoffraum ist dabei die Hochdruckzuführleitung gebildet, wobei der Verbindungskanal außenseitig des inneren Kraftstoffraumes zu dem als Niederdruck-Rücklaufleitung ausgebildeten ringförmigen Kraftstoffraum geführt ist. Es ergibt sich eine Durchströmungsrichtung, bei der der unter Druck stehende Kraftstoff zunächst mittig bis zum freien Ende des Ventilkörpers geführt wird und anschließend, je nach Stellung des Ventilkörpers, gegen die Zuführrichtung in Rücklaufrichtung verläuft. Die Kraftstoff-Durchströmungsrichtung im Bereich der Ventilsitze ist in Rückströmrichtung und gegen die Zulaufrichtung gerichtet und verläuft damit gegenteilig zu der Durchströmungsrichtung bei der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante. Das den Ventilkörper umschließende Düsengehäuse ist dabei in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft aufgebaut. Der Innenraum des Düsengehäuses ist im wesentlichen zylindrisch mit einem im unteren Bereich angeordneten zylindrischen zweiten Dichtsitz, an den sich in Richtung des freien Endes der erste, konische Dichtsitz anschließt.
  • Bei der vorgenannten Bauweise ergibt sich insbesondere die Möglichkeit, den Verbindungskanal am Ventilkörper selbst auszubilden. Beim vollständigen Anheben des Ventilkörpers für den Vollastbetrieb wird der außenseitige Verbindungskanal so weit mit angehoben, dass sein ventilseitiges Ende auf der dem anliegenden Kraftstoffdruck abgewandten Seite der zweiten Düsenanordnung liegt. Dabei bildet sich während des Einspritzvorganges gemeinsam durch beide Düsenanordnungen kein nennenswerter Kraftstoffdruck am ventilseitigen Ende des Verbindungskanals aus. Es stellt sich dementsprechend eine nur sehr geringe Rücklauf rate ein. Die bereitgestellte Kraftstoffmenge wird zumindest näherungsweise vollständig durch die Düsenlöcher gefördert. Die Einstellung der vorgegebenen Einspritzmenge ist vereinfacht. Gegebenenfalls kann auf eine Drosselfunktion im Verbindungskanal verzichtet werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung mündet der Verbindungskanal ventilseitig in einen Ringraum. Der Ringraum sammelt Leckagemengen im gesamten Umfang des zweiten Ventilsitzes und bildet dabei eine lückenlose Barriere, die ein Weiterkriechen von Kraftstoff in Richtung der zweiten Ventilanordnung verhindert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 in einer Längsschnittdarstellung eine Einspritzdüse mit außenseitiger Kraftstoffzufuhr und innenseitiger Kraftstoffrückführung im vollständig geschlossenen Zustand,
  • 2 die Anordnung nach 1 mit für den Teillastbetrieb teilweise angehobenem Ventilkörper,
  • 3 die Anordnung nach den 1 und 2 mit für den Volllastbetrieb vollständig angehobenem, beide Düsenanordnungen freigebendem Ventilkörper,
  • 4 in einer Längsschnittdarstellung eine Variante der Anordnung nach 1 mit innenseitiger Kraftstoffzufuhr und außenseitiger Rückführung im vollständig geschlossenen Zustand,
  • 5 die Anordnung nach 4 mit für den Teillastbetrieb teilweise angehobenem Ventilkörper,
  • 6 die Anordnung nach den 4 und 5 mit für den Volllastbetrieb vollständig angehobenem, beide Düsenanordnungen freigebenden Ventilkörper.
  • 1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, demnach eine teilweise dargestellte Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor zum Einspritzen von Kraftstoff 1 und insbesondere von Dieselkraftstoff in den Brennraum des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Die Einspritzdüse umfasst ein etwa zylindrisch ausgebildetes Düsengehäuse 14, in dem mittig und koaxial zu einer Achsrichtung 3 ein ebenfalls etwa zylindrischer Ventilkörper 2 längsverschieblich geführt ist. Im Bereich eines freien, unteren Endes 22 des Düsengehäuses 14 sind zwei bezogen auf die Achsrichtung 3 gegeneinander versetzte Düsenanordnungen 4, 5 vorgesehen, die jeweils eine Anzahl von um den Umfang verteilten, ersten und zweiten Düsenlöchern 6, 7 aufweisen. Die Düsenlöcher 6, 7 sind durch das Düsengehäuse 4 geführt und bilden eine strömungsleitende Verbindung für den Kraftstoff 1 von der Innenseite zur Außenseite des Düsengehäuses 14.
  • Zwischen dem Düsengehäuse 14 und dem Ventilkörper 2 liegt in radialer Richtung ein Abstand, durch den ein ringförmiger Kraftstoffraum 15 gebildet ist. Der Kraftstoffraum 15 ist mit Kraftstoff 1 unter Druck befüllt. Der ersten, oberen Düsenanordnung 4 ist ein erster Ventilsitz 8 zugeordnet, der eine im wesentlichen konische Form aufweist. An dem ersten Ventilsitz 8 liegt ein etwa kegelförmiger Dichtsitz des Ventilkörpers 2 an, wodurch der unter hohem Kraftstoffdruck stehende ringförmige Kraftstoffraum 15 gegenüber beiden Düsenanordnungen 4, 5 abgedichtet ist. Der Ventilkörper 2 weist dabei eine axiale Vorspannung auf, die zu einer hohen Flächenpressung des Ventilkörpers 2 am konischen ersten Ventilsitz 8 führt. Die entstehende hohe Flächenpressung führt zu einer hinreichenden Dichtigkeit.
  • Beim Abheben des Ventilkörpers 2 vom konischen, ersten Ventilsitz 8 entsteht in diesem Bereich eine durch den Pfeil 10 nach 2 angedeutete Durchströmungsrichtung. Bezogen auf die Durchströmungsrichtung 10 des Kraftstoffes 1 und auf die Lage des ersten Ventilsitzes 8 ist stromabwärts der ersten Düsenanordnung 4 eine zweite Düsenanordnung 5 vorgesehen, mit der ein bezüglich des ersten Ventilsitzes 8 in Reihe geschalteter zweiter Ventilsitz 9 zusammenwirkt. Der zweite Ventilsitz 9 ist zylindrisch ausgebildet und liegt bezogen auf die Durchströmungsrichtung 10 stromauf der zweiten Düsenanordnung 5. In den zylindrischen zweiten Ventilsitz 9 greift ein zylindrisches stirnseitiges Teil des Ventilkörpers 2 gleitend und dichtend ein.
  • Die zweite Düsenanordnung ist sequentiell mittels des Ventilkörpers 2 zunächst am ersten Ventilsitz 8 und anschließend am zweiten Ventilsitz 9 abgedichtet. Durch die Dichtwirkung des ersten Ventilsitzes 8 ist in der gezeigten geschlossenen Position der zweite Ventilsitz 9 nicht mit dem im ringförmigen Kraftstoffraum 15 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt. Auf das Abheben vom zweiten Ventilsitz 9 wird später noch Bezug genommen.
  • Der Ventilkörper 2 ist innen konzentrisch zur Achsrichtung 3 hohl gebohrt, wodurch ein innerer Kraftstoffraum 16 gebildet ist. Der innere Kraftstoffraum 16 ist von dem äußeren, ringförmig umgebenden Kraftstoffraum 15 mittels einer Wandung 18 des Ventilkörpers 2 getrennt. Im Bereich des unteren Endes 22 ist die Wandung 18 von einer Anzahl über den Umfang verteilter Verbindungskanäle 11 durchstoßen, die innenseitig in den inneren Kraftstoffraum 16 münden und die außenseitig am zweiten Ventilsitz 9 und bezogen auf die Durchströmungsrichtung 10 stromauf der zweiten Düsenanordnung 5 enden.
  • 2 zeigt die Anordnung nach 1, bei der der Ventilkörper 2 gegenüber seiner in 1 gezeigten Ruhelage angehoben ist, wobei sich ein Abstand zum ersten, konischen Ventilsitz 8 gebildet hat. Die zylindrische Form des zweiten Ventilsitzes 9 bedingt, dass der Ventilkörper 2 im Bereich des unteren Endes 22 auch bei der gezeigten axialen Verschiebung immer noch dichtend im zweiten Ventilsitz 9 liegt. Die zylindrische Form bedingt auch, dass die Dichtwirkung am zweiten Ventilsitz 9 über die Passgenauigkeit erzielt wird; eine axiale Anpressung findet nicht statt. Entsprechend stellt sich bei Hochdruckbeaufschlagung eine nur eingeschränkte Dichtwirkung ein.
  • Kraftstoff 1 wird in Richtung der Pfeile 20 unter hohem Druck in den äußeren ringförmigen Kraftstoffraum 15 gefördert, wobei dieser eine Hochdruck-Zuführleitung 17 für die Düsenanordnungen 4, 5 bildet. In Folge des vom ersten Ventilsitz 8 abgehobenen Ventilkörpers 2 liegt der Kraftstoffdruck an der ersten Düsenanordnung 4 an. Kraftstoff 1 wird durch die oberen Düsenlöcher 6 in den Brennraum eingespritzt. Für den hierbei vorgesehenen Teillastbetrieb ist die untere, zweite Düsenanordnung 5 über den zweiten Ventilsitz 9 abgedichtet, in dessen Folge keine Kraftstoffeinspritzung durch die unteren Düsenlöcher 7 erfolgt.
  • Am zweiten Ventilsitz 9 liegt der hohe Kraftstoffdruck des ringförmigen Kraftstoffraumes 15 an. In Folge der eingeschränkten Dichtwirkung des zylindrischen Ventilsitzes 9 können geringe Leckagemengen von Kraftstoff 1 am zweiten Ventilsitz 9 entlang in Richtung der zweiten Düsenanordnung 5 kriechen. Der innere Kraftstoffraum 16 des Ventilkörpers 2 weist keinen oder einen nur geringen Druck auf, in dessen Folge die Leckagemengen von Kraftstoff 1 über die Verbindungskanäle 11 in den inneren Kraftstoffraum 16 geleitet werden. Diese Leckagemengen werden aus dem inneren Kraftstoffraum 16 in der durch den Pfeil 21 angedeuteten Richtung rückgeleitet, wodurch der innere Kraftstoffraum 16 eine Niederdruck-Rücklaufleitung 12 bildet. Die Leckagemengen von Kraftstoff 1 am zweiten Ventilsitz 9 können nicht zur zweiten Düsenanordnung 5 gelangen; ein Kraftstoffaustritt aus den unteren Düsenlöchern 7 ist vermieden.
  • 3 zeigt die Anordnung nach den 1 und 2, bei dem der Ventilkörper 2 um sein maximales Maß angehoben ist. Dabei ragt der Ventilkörper 2 im Bereich des unteren Endes 22 nicht mehr in den zylindrischen zweiten Ventilsitz 9 ein. Es ist eine druckleitende Verbindung zwischen der ringförmigen Hochdruck-Zuführleitung 17 und den beiden Düsenanordnungen 4, 5 hergestellt. Es kann für einen Vollastbetrieb Kraftstoff aus sämtlichen Düsenlöchern 6, 7 eingespritzt werden. Das ventilseitige Ende der Verbindungskanäle 11 liegt frei und ist ebenfalls mit hohem Kraftstoffdruck beaufschlagt. Zur Vermeidung unerwünscht großer Rücklaufmengen ist in den Verbindungskanälen 11 eine Strömungsdrossel 13 mit definiertem Drosselquerschnitt angeordnet. Eine derartige Strömungsdrossel 13 kann eine Strömungsblende oder dgl. sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der definierte Drosselquerschnitt durch den gewählten geringen Kanalquerschnitt in Verbindung mit der festliegenden Kanallänge bestimmt. Der Drosselfaktor ist konstant und unabhängig von der Lage des Ventilkörpers 2.
  • 4 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispieles nach 1 mit dem in geschlossener Position liegenden Ventilkörper 2. Der Ventilkörper 2 wirkt mit den beiden Ventilsitzen 8, 9 dichtend zusammen, wobei der erste, konische Ventilsitz 8 bezogen auf das untere Ende 22 unterhalb des zweiten, zylindrischen Ventilsitzes 9 liegt. Der Ventilkörper 2 weist umfangseitig eine Distanzhülse 23 auf, die in Achsrichtung fixiert auf dem Ventilkörper 2 gehalten ist. Die Distanzhülse 23 liegt dichtend am zylindrischen zweiten Ventilsitz 9 an, während das konisch ausgebildete freie Ende des Ventilkörpers 2 dichtend an dem konischen ersten Ventilsitz 8 anliegt. Die beiden Düsenanordnungen 4, 5 sind geschlossen. In geringem axialen Abstand zu der Distanzhülse 23 ist an dem Ventilkörper 2 eine Sicherungshülse 24 angeordnet, wobei der axiale Abstand einen Ringraum 19 bildet.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der innere Kraftstoffraum 16 mit Kraftstoff 1 unter Druck gefüllt. Der Kraftstoffdruck liegt am konischen ersten Ventilsitz 8 an. Der zylindrische zweite Ventilsitz 9 ist ebenso wie der äußere ringförmige Kraftstoffraum 15 im wesentlichen druckfrei. Es kann auch ein geringer Überdruck im ringförmigen Kraftstoffraum 15 vorherrschen, der jedoch deutlich niedriger als der Druck im inneren Kraftstoffraum 16 ist. Infolge der Anordnung des ersten, konischen Ventilsitzes 8 unterhalb des zweiten, zylindrischen Ventilsitzes 9 stellt sich bei voll geöffnetem Ventilkörper 2 (6) im Bereich der beiden Ventilsitze 8, 9 eine bezogen auf das untere Ende 22 von unten nach oben etwa in Richtung des Pfeils 10 verlaufende Durchströmungsrichtung ein.
  • 5 zeigt die Anordnung nach 4, bei der der Ventilkörper 2 für den Teillastbetrieb so weit gegenüber der in 4 gezeigten Ruheposition angehoben ist, dass das konische freie Ende des Ventilkörpers 2 einen Abstand zum konischen ersten Ventilsitz 8 aufweist und eine druckleitende Verbindung vom inneren Kraftstoffraum 16 zur ersten, unteren Düsenanordnung 4 mit den entsprechenden Düsenlöchern 6 freigibt. Der innere Kraftstoffraum 16 bildet dabei die Hochdruck-Zuführleitung 17, mittels derer Kraftstoff 1 entsprechend des angedeuteten Pfeils 20 der unteren, ersten Düsenanordnung 4 zugeführt wird. Es tritt Kraftstoff 1 lediglich über die unteren, ersten Düsenlöcher 6 aus.
  • Durch den Ringraum 19 wird die am zylindrischen zweiten Ventilsitz 9 entlangkriechende Leckagemenge des Kraftstoffs 1 gesammelt. Die Distanzhülse 23 ist radial innenseitig zum Ventilkörper 2 beabstandet, wodurch ein ringförmiger Verbindungskanal 11 gebildet ist. Der Verbindungskanal 11 verläuft am Ventilkörper 2 in axialer Richtung außenseitig des inneren Kraftstoffraumes 16 und mündet über einen Ringraum 25 auf der druckabgewandten Seite des zweiten Ventilsitzes 9 in den äußeren ringförmigen Kraftstoffraum 15. Die im Ringraum 19 gesammelte Leckagemenge von Kraftstoff 1 wird über den Verbindungskanal 11 zu dem ringförmigen Kraftstoffraum 15 geleitet, der dabei als Niederdruck-Rücklaufleitung 12 wirkt. Der rückgeführte Kraftstoff 1 wird aus der Niederdruck-Rücklaufleitung 12 in Richtung der Pfeile 21 abgeleitet und kann nicht zu den Düsenlöchern 7 der oberen, zweiten Düsenanordnung 5 gelangen.
  • Anstelle des gezeigten ringförmigen Verbindungskanals 11 kann auch eine Anzahl einzelner Verbindungskanäle 11 vorgesehen sein, die zumindest in etwa in Achsrichtung am Ventilkörper 2 verlaufen. Es kann auch zweckmäßig sein, die Verbindungskanäle 11 im Düsengehäuse 14 anzuordnen. Ein Ringraum 19 zur gleichmäßig über den Umfang verteilter Sammlung von Leckagekraftstoff kann auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 am Ventilkörper 2 oder am Düsengehäuse 14 im Bereich des zweiten Ventilsitzes 9 vorgesehen sein.
  • 6 zeigt die Anordnung nach den 4 und 5, bei der der Ventilkörper 2 um das maximale vorgegebene Maß angehoben ist. Die Distanzhülse 23 und die Sicherungshülse 24 sind dabei in Achsrichtung 3 so weit im zylindrischen zweiten Ventilsitz 9 verschoben, dass die oberen Düsenlöcher 7 der zweiten Düsenanordnung 5 freigegeben sind und eine druckleitende Verbindung zur Hochdruck-Zuführleitung 17 hergestellt ist. Für den Vollastbetrieb wird Kraftstoff 1 über sämtliche Düsenlöcher 6, 7 eingespritzt. Das ventilseitige Ende des Verbindungskanals 11 in Form des Ringraumes 19 liegt dabei bezogen auf die Durchströmungsrichtung 10 auf der abgewandten Seite der zweiten Düsenanordnung 5 dichtend am zweiten Ventilsitz 9 an. Der Verbindungskanal 11 mit dem Ringraum 19 ist dabei nicht mit dem hohen Kraftstoffdruck der Hochdruck-Zuführleitung 17 beaufschlagt. Auf eine Strömungsdrossel 13 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 kann verzichtet werden. Bedarfsweise kann aber auch eine Strömungsdrossel 13 vorgesehen sein.
  • In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 mit dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 überein.

Claims (8)

  1. Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor zum Einspritzen von Kraftstoff (1), mit einem axial beweglichen Ventilkörper (2) und zwei bezogen auf eine Achsrichtung (3) des Ventilkörpers (2) gegeneinander versetzte Düsenanordnungen (4, 5) mit jeweils mindestens einem Düsenloch (6, 7), wobei der Ventilkörper (2) zur sequentiellen Schaltung der beiden Düsenanordnungen (4, 5) mit zwei Ventilsitzen (8, 9) zusammenwirkt, die jeweils einer der beiden Düsenanordnungen (4, 5) zugeordnet sind und die bezogen auf eine Durchströmungsrichtung (10) des Kraftstoffes (1) als erster und zweiter Ventilsitz (8, 9) in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Düsenanordnungen (4, 5) im Bereich des zweiten Ventilsitzes (9) mindestens ein Verbindungskanal (11) zu einer Niederdruck-Rücklaufleitung (12) für den Kraftstoff (1) vorgesehen ist.
  2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilsitz (8) eine im wesentlichen konische Form aufweist.
  3. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungskanal (11) eine Strömungsdrossel (13) mit definiertem Drosselquerschnitt angeordnet ist.
  4. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilkörper (2) und einem umgebenden Düsengehäuse (14) ein ringförmiger Kraftstoffraum (15) gebildet ist, und dass der Ventilkörper (2) innenseitig einen längsverlaufenden inneren Kraftstoffraum (16) aufweist, wobei einer der beiden Kraftstoffräume (15, 16) eine Hochdruckzuführleitung (17) und der jeweils andere Kraftstoffraum (16, 15) die Niederdruck-Rücklaufleitung (12) bildet.
  5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den ringförmigen Kraftstoffraum (15) die Hochdruckzuführleitung (17) gebildet ist, wobei der Verbindungskanal (11) durch einen vorderen Abschnitt des Ventilkörpers (2) bzw. im Bereich des unteren Endes (22) zu dem als Niederdruck-Rücklaufleitung (12) ausgebildeten inneren Kraftstoffraum (16) geführt ist.
  6. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den inneren Kraftstoffraum (16) die Hochdruckzuführleitung (17) gebildet ist, wobei der Verbindungskanal (11) außenseitig des inneren Kraftstoffraumes (16) zu dem als Niederdruck-Rücklaufleitung (12) ausgebildeten ringförmigen Kraftstoffraum (15) geführt ist.
  7. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (11) zwischen dem Ventilkörper (2) und einer koaxialen Hülse (24) angeordnet ist.
  8. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor dem Verbindungskanal (11) ein Ringraum (19) ausgebildet ist, der als Sammelraum für Leckagekraftstoff dient.
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