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Die
Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für einen Verbrennungsmotor zum
Einspritzen von Kraftstoff mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse der eingangs
beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass auch im Teillastbetrieb
eine optimale Gemischaufbereitung gegeben ist.
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Die
Aufgabe wird durch eine Einspritzdüse mit den Merkmalen nach dem
Anspruch 1 gelöst.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
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1 in
einer Längsschnittdarstellung
eine Einspritzdüse
mit außenseitiger
Kraftstoffzufuhr und innenseitiger Kraftstoffrückführung im vollständig geschlossenen
Zustand,
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2 die
Anordnung nach 1 mit für den Teillastbetrieb teilweise
angehobenem Ventilkörper,
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3 die
Anordnung nach den 1 und 2 mit für den Volllastbetrieb
vollständig
angehobenem, beide Düsenanordnungen
freigebendem Ventilkörper,
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4 in
einer Längsschnittdarstellung
eine Variante der Anordnung nach 1 mit innenseitiger Kraftstoffzufuhr
und außenseitiger
Rückführung im vollständig geschlossenen
Zustand,
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5 die
Anordnung nach 4 mit für den Teillastbetrieb teilweise
angehobenem Ventilkörper,
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6 die
Anordnung nach den 4 und 5 mit für den Volllastbetrieb
vollständig
angehobenem, beide Düsenanordnungen
freigebenden Ventilkörper.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
den übrigen
Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 mit
dem Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 3 überein.