DE112008002907T5 - Motor mit einem Common-Rail-Verstärker und Verfahren - Google Patents

Motor mit einem Common-Rail-Verstärker und Verfahren Download PDF

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Abstract

Verbrennungsmotor (12), mit:
einem Motorgehäuse (16), das mehrere Zylinder (18) darin aufweist,
einem Common-Rail (14),
mehreren Kraftstoffinjektoren (22), die fluidmäßig mit dem Common-Rail (14) verbunden sind und jeweils einem der Zylinder (18) zugeordnet sind,
einer Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) für den Common-Rail (14), die ein Gehäuse (42) beinhaltet, das mehrere wenigstens teilweise darin angeordnete Verstärkerkolben (51, 53), wenigstens einen Fluideinlass (44) und wenigstens einen mit dem Common-Rail (14) verbundenen Fluidauslass (48) aufweist,
einer Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) für die Verstärkerkolben (51, 53), die fluidmäßig mit dem wenigstens einen Fluideinlass (44) verbunden ist, und
einem hydraulisch betriebenen Ventil (60), das sich zwischen einer ersten Position, bei der es fluidmäßig wenigstens einen Fluideinlass (44) mit einem ersten Verstärkerkolben (51), nicht aber mit einem zweiten Verstärkerkolben (53), verbindet, und einer zweiten Position bewegen kann, bei der es wenigstens einen Fluideinlass (44) mit dem zweiten Verstärkerkolben...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Motoren mit Common-Rail-Kraftstoffsystemen, und betrifft insbesondere das Steuern eines stromaufwärts eines Common-Rail angeordneten Verstärkers über ein hydraulisch betätigtes Ventil.
  • Hintergrund
  • Common-Rail-Kraftstoffsysteme sind hinlänglich bekannt und in modernen Verbrennungsmotoren weit verbreitet. Im Allgemeinen wird ein mit Druck beaufschlagtes Fluid einem Common-Rail zugeführt, der mehrere fluidmäßig damit verbundene Kraftstoffinjektoren aufweist. Ein Hochdruckfluid aus dem Common-Rail kann zum Betätigen der Injektoren für eine Einspritzung eines Kraftstoffs in die Motorzylinder verwendet werden. Das mit Druck beaufschlagte Fluid in dem Rail kann ein Kraftstoff sein, der nicht nur die Injektoren betätigt, sondern auch in die zugeordneten Zylinder eingespritzt wird, oder das Fluid in dem Rail kann ein von dem Kraftstoff, der eingespritzt wird, separates Betätigungsfluid sein. In vielen Anwendungen sind Common-Rail-Systeme darauf ausgerichtet, eine überlegene Steuerung und Leistungsfähigkeit gegenüber Strategien anzubieten, die auf einzelnen Pumpen, von denen eine einem jeweiligen Kraftstoffinjektor zugeordnet ist, beruhen.
  • Im Laufe der Jahre beruhten viele Verbesserungen in Bezug auf einen Kraftstoffsystementwurf und -betrieb wenigstens teilweise auf der Fähigkeit, einen Kraftstoff mit immer höheren Drücken in die Motorzylinder einzuspritzen. Höhere Drücke in dem Rail zielen darauf ab, höhere Einspritzdrücke und auch eine relativ präzise Steuerung des Einspritzbeginns und -endes zu ermöglichen, und verbesserten die Kraftstoffzerstäubung. Ein Mangel des ansteigenden Rail-Drucks ist allerdings die zusätzliche Energie, die erforderlich ist, um das dem Common-Rail zugeführte Betätigungsfluid mit Druck zu beaufschlagen. Ferner können Pumpen und andere Systemkomponenten bei einer geringeren als optimalen Leistungsfähigkeit arbeiten und können sich sogar schneller abnutzen, wenn sie betrieben werden, um relativ hohe Fluiddrücke bereitzustellen. Ferner noch sind der während des Betriebs erzeugte Lärm und typischerweise die resultierende Antriebsdrehmomentschwankung umso höher, je höher der Systemdruck ist. Folglich gibt es ausreichend Raum für eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Common-Rail-Entwürfen, insbesondere da die angeforderten Systemdruckschwellenwerte immer höher angesetzt werden.
  • Das U.S. Patent Nr. 6,786,205 von Stuhldreher et al. legt eine Common-Rail-Strategie dar, bei der ein Fluid für den Rail mit hydraulischen Verstärkern, die zwischen einer Fluidzufuhr und dem Common-Rail angeordnet sind, mit Druck beaufschlagt wird. Stuhldreher et al. kann, wie behauptet wird, Systeme, bei denen eine hydraulische Verstärkung in jedem einzelnen Kraftstoffinjektor durchgeführt wird, ersetzen und dabei die Anzahl der Bauteile reduzieren. Mag dies unter gewissen Umständen der Fall sein, erhöht Stuhldreher tatsächlich die Systemkomplexität an verschiedenen Stellen, die nämlich ein relativ komplexes System an Steuerventilen für die Verstärkungseinheiten erfordern.
  • Zusammenfassung
  • In einem Aspekt beinhaltet ein Verbrennungsmotor ein mehrere Zylinder darin aufweisendes Motorgehäuse, einen Common-Rail und mehrere Kraftstoffinjektoren, die fluidmäßig mit dem Common-Rail verbunden sind und jeweils einem der Zylinder zugeordnet sind. Der Motor beinhaltet weiter eine Druckbeaufschlagungseinrichtung für den Common-Rail, die ein Gehäuse beinhaltet, das mehrere wenigstens teilweise darin angeordnete Verstärkerkolben, wenigstens einen Fluideinlass und wenigstens einen mit dem Common-Rail verbundenen Fluidauslass aufweist. Eine Zufuhr eines mit Druck beaufschlagten Betätigungsfluids für die Verstärkerkolben ist fluidmäßig mit dem wenigstens einen Fluideinlass verbunden. Der Motor beinhaltet weiter ein hydraulisch betätigtes Ventil, das sich zwischen einer ersten Position, bei der es den wenigstens einen Fluideinlass mit einem ersten der Verstärkerkolben, nicht aber mit einem zweiten der Verstärkerkolben, verbindet, und einer zweiten Position bewegt, bei der es den wenigstens einen Fluideinlass mit dem zweiten der Verstärkerkolben, nicht aber mit dem ersten der Verstärkerkolben, verbindet.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum mit Druckbeaufschlagen eines Common-Rail-Krafststoffsystems eines Verbrennungsmotors die Schritte, bei denen ein erster Verstärkerkolben über ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid bewegt wird, und ein zweiter Verstärkerkolben über ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid bewegt wird. Das Verfahren beinhaltet ferner einen Schritt, bei dem ein Ventil zwischen einer ersten Position, bei der es den ersten Verstärkerkolben mit einer Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid verbindet, den zweiten Verstärkerkolben aber von der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid absperrt, und einer zweiten Position, bei der es den zweiten Verstärkerkolben mit der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid verbindet, den ersten Verstärkerkolben aber von der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid absperrt, hydraulisch bewegt wird. Das Verfahren beinhaltet ferner noch einen Schritt, bei dem ein Fluid einem Common-Rail zugeführt wird, das wenigstens teilweise durch die Schritte, bei denen der erste und zweite Verstärkerkolben bewegt wird, mit Druck beaufschlagt ist.
  • In noch einem weiteren Aspekt beinhaltet eine Druckbeaufschlagungseinrichtung für ein Common-Rail-Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors ein Gehäuse, das wenigstens einen Betätigungsfluideinlass und wenigstens einen Auslass aufweist. Ein erster Verstärker, der eine erste Betätigungskammer aufweist, und ein erster Kolben, der wenigstens teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist, sind vorgesehen. Ein zweiter Verstärker ist vorgesehen und beinhaltet eine zweite Betätigungskammer, und ein zweiter Kolben ist vorgesehen, der wenigstens teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung beinhaltet ferner noch ein Ventil, das eine erste Position, bei der der Betätigungsfluideinlass mit der ersten Betätigungskammer, nicht aber mit der zweiten Betätigungskammer, in Fluidverbindung steht, und eine zweite Position aufweist, bei der der Betätigungsfluideinlass mit der zweiten Betätigungskammer, nicht aber mit der ersten Betätigungskammer, in Fluidverbindung steht. Das Ventil beinhaltet ferner wenigstens eine Drucksteueroberfläche zum Bewegen des Ventils zwischen der ersten und der zweiten Position.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Motorsystems gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer Druckbeaufschlagungseinrichtung für einen Common-Rail in einer ersten Ausgestaltung;
  • 3 ist eine schematische Ansicht einer Druckbeaufschlagungseinrichtung wie in 2, die in einer weiteren Ausgestaltung gezeigt ist;
  • 4 ist eine schematische Ansicht einer Druckbeaufschlagungseinrichtung wie in 3, die in einer weiteren Ausgestaltung gezeigt ist;
  • 5 ist eine schematische Ansicht einer Druckbeaufschlagungseinrichtung wie in 4, die in noch einer weiteren Ausgestaltung gezeigt ist; und
  • 6 ist eine schematische Ansicht einer Druckbeaufschlagungseinrichtung wie in 5, die in noch einer weiteren Ausgestaltung gezeigt ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Mit Bezug auf 1 ist dort ein Motorsystem 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Motorsystem 10 kann ein Kompressionszündungsmotorsystem sein, wie beispielsweise ein Dieselmotorsystem, könnte aber in gewissen Ausführungsformen einen anderen Typ, wie beispielsweise ein Ottomotorsystem, enthalten. Das Motorsystem 10 beinhaltet einen Motor 12, der ein Motorgehäuse 16 mit mehreren Zylindern 18 darin aufweist. Einer mehrerer Kolben 20 ist jeweils einem Zylinder 18 zugeordnet. Einer mehrerer Kraftstoffinjektoren 22 ist auch jeweils einem der Zylinder 18 zugeordnet und kann sich wenigstens teilweise in den entsprechenden Zylinder 18 in gewissen Ausführungsformen erstrecken. Jeder der Kraftstoffinjektoren 22 ist fluidmäßig mit einem Common-Rail 14 verbunden und kann einen Aktuator 38 zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung auf eine herkömmliche Art und Weise darin beinhalten. Jeder der Aktuatoren 38 kann ein piezoelektrischer Aktuator oder irgendein anderer Typ elektrischer Aktuator sein, wie beispielsweise ein Magnetaktuator. Jeder der Aktuatoren 38 ist elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit 36, wie beispielsweise eine Motorsteuerung, oder jeder anderen Steuereinrichtung verbunden. Ein Drucksensor 34 kann mit dem Common-Rail 14 verbunden sein und ausgebildet sein, eine Fluiddruckeigenschaft, wie beispielsweise einen Fluiddruck, eine Änderung in dem Fluiddruck, einen Betrag einer Änderung in dem Fluiddruck, etc. eines Common-Rail 14 zu erkennen und Signale an die elektronische Steuereinheit 36 auszugeben. Die elektronische Steuereinheit 36 kann mit einer Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid 32, wie beispielsweise eine Betätigungsfluidförderpumpe, deren Bedeutsamkeit aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen wird, in Steuerverbindung sein. Eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 40 ist stromaufwärts des Common-Rail 14 angeordnet und kann verwendet werden, um ein Fluid vor dem Zuführen des Fluids zu dem Common-Rail 14, wie ferner hierin beschrieben ist, mit Druck zu beaufschlagen. Der Entwurf und der Betrieb der Druckbeaufschlagungseinrichtung 40 ist angedacht, Vorteile mit Bezug auf eine Leistungsfähigkeit, eine Schlichtheit und andere Faktoren gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Common-Rail-Kraftstoffsystemen vorzusehen, wie ferner hierin beschrieben ist.
  • Das Motorsystem 10 kann ferner eine Kraftstoffzufuhr 24 und eine damit verbundene Kraftstoffförderpumpe 26 beinhalten, die ausgebildet ist, einen Kraftstoff einer Einrichtung 40 über einen Einlass 46 in einem Gehäuse 42 der Einrichtung 40 zuzuführen. In einer Ausführungsform führt die Kraftstoffförderpumpe 26 Kraftstoff, der durch die Einrichtung 40 mit Druck beaufschlagt werden soll, mit einem relativ niedrigen Druck zu. Das Motorsystem 10 kann ferner eine Ölzufuhr, wie beispielsweise einen Ölsumpf 28, und eine Ölförderpumpe 30, die mit der Quelle 32 verbunden ist, beinhalten. In einer Ausführungsform kann die Quelle 32 eine Pumpe enthalten (nachfolgend als „Pumpe 32” bezeichnet), wie beispielsweise eine veränderliche Verdrängerpumpe oder eine veränderliche Drehzahlpumpe, deren Ausgabe von einer elektronischen Steuereinheit 36 gesteuert wird. Insbesondere kann die Pumpe 32 wenigstens einen Aktuator aufweisen, um entweder die Pumpenrate oder die Verdrängung zum Variieren der Menge und/oder des Drucks des Fluids, das von der Pumpe 32 an die Einrichtung 40 ausgegeben wird, über die Zeit zu steuern. Ein Überstromventil könnte in anderen Ausführungsformen auch zwischen der Pumpe 32 und der Einrichtung 40 angeordnet sein, um ein Variieren der dorthin zugeführten Fluidmenge zu ermöglichen. In einer Ausführungsform kann die Pumpe 32 ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid der Einrichtung 40 mit einem mittleren Druck verglichen mit dem relativ geringen Druck des Kraftstoffs aus der Pumpe 26 zuführen.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird die Einrichtung 40 durch Öl betätigt und der Kraftstoff wird durch die Einrichtung 40 mit Druck beaufschlagt bevor der Kraftstoff dem Common-Rail 14 zugeführt wird. Es sollte angedacht sein, dass die dargestellte Ausführungsform lediglich beispielhaft ist, und ein Kraftstoff sowohl als das Betätigungsfluid für die Einrichtung 40 als auch als der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff, der dem Common-Rail 14 zugeführt wird, verwendet werden könnte. Alternativ könnte ein Motoröl sowohl als das Betätigungsfluid für die Einrichtung 40 als auch als das mit Druck beaufschlagte Fluid, das dem Common-Rail 14, etc. zugeführt wird, verwendet werden. Typischerweise wird die Einrichtung 40 mit Druck beaufschlagtes Fluid dem Common-Rail 14 über wenigstens einen Auslass 48 mit einem relativ hohen Druck verglichen mit den Fluiddrücken aus der Pumpe 32 und der Pumpe 26 zuführen. Noch weitere Fluide könnten in Verbindung mit dem druckbeaufschlagenden Common-Rail 14 verwendet werden, zum Beispiel könnte ein Getriebefluid, eine Bremsflüssigkeit, etc. entweder als das Betätigungsfluid für die Einrichtung 40 oder als das mit Druck beaufschlagte Fluid, das dem Common-Rail 14 und den Kraftstoffinjektoren 22 zugeführt wird, verwendet werden.
  • Die Verstärkungseinrichtung 40 kann einen ersten Verstärker 50, der einen wenigstens teilweise in dem Gehäuse 42 angeordneten ersten Verstärkerkolben 51 aufweist, und einen zweiten Verstärker 52 beinhalten, der einen zweiten auch wenigstens teilweise in dem Gehäuse 42 angeordneten Verstärkerkolben 53 aufweist. Jeder der Verstärker 50 und 52 kann eine Druckbeaufschlagungs- oder „Verstärkungs”-Kammer 54 beziehungsweise 56 beinhalten, die Kraftstoff oder ein anderes Fluid über den Einlass 46 aus der Förderpumpe 26 empfangen. Ein erstes Rückschlagventil 70a und ein zweites Rückschlagventil 70b sind fluidmäßig zwischen dem Einlass 46 und den Verstärkungskammern 54 beziehungsweise 56 in der gezeigten Ausführungsform angeordnet. Ein drittes Rückschlagventil 72a und ein viertes Rückschlagventil 72b sind fluidmäßig zwischen den Kammern 54 und 56 und dem Common-Rail 14 angeordnet, wodurch der in den Kammern 54 und 56 mit Druck beaufschlagte Kraftstoff dem Common-Rail 14 zugeführt werden kann, wenn der Druck in dem Common-Rail 14 geringer als der in den Kammern 54 und 56 ist.
  • Eine Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs über die Verstärker 50 und 52 erfolgt durch Bewegen jedes Verstärkerkolbens 51 und 53 zwischen einer ersten, zurückgezogenen Position und einer zweiten, angehobenen Position. In einer Ausführungsform kann ein erstes Vorspannelement 55 einem ersten Verstärkerkolben 51 zugeordnet sein und ein zweites Vorspannelement 57 kann dem zweiten Verstärkerkolben 53 zugeordnet sein. Entsprechend erfolgt die Bewegung jedes Verstärkerkolbens 51 und 53 von seiner ersten, zurückgezogenen Position in Richtung seiner zweiten, angehobenen Position gegen eine Vorbelastung des entsprechenden Vorspannelements 55 und 57. Ein Zurückkehren jedes Kolbens 51 und 53 zu seiner entsprechenden ersten Position, erfolgt über eine Vorspannkraft der Vorspannelemente 55 beziehungsweise 57.
  • In einer Ausführungsform sind die Kolben 51 und 53 phasenverschoben, so dass sich ein erster der Kolben 51 und 53 an einer zurückgezogenen Position befindet, wenn sich der andere der Kolben 51 und 53 an seiner angehobenen Position befindet. Wie oben erwähnt, kann die elektronische Steuereinheit 36 Signale von dem Sensor 34 empfangen, die einer Fluiddruckeigenschaft des Common-Rail 14 zugeordnet sind. Wenn die Kraftstoffinjektoren 22 betätigt werden, wird Fluid aus dem Common-Rail 14 verbraucht, wobei sich sein Druck reduziert. Abhängig von den Betriebsbedingungen kann die Rate, zu der das Fluid von dem Rail 14 verbraucht wird, variieren, zum Beispiel basierend auf einer Motordrehzahl und/oder -last. Typischerweise wird es wünschenswert sein, einen relativ gleichbleibenden Rail-Druck aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuereinheit 36 Befehle an die Pumpe 32 ausgeben, um die Rate, bei der sich die Kolben 51 und 53 hin- und her bewegen, in einer Art geschlossener Kreislauf basierend auf Signalen von dem Sensor 34 zu steuern. Mit anderen Worten kann eine Verdrängung der Pumpe 32 oder eine Anpassung in der Drehzahl der Pumpe 32 die Strömungsrate des Betätigungsfluids zu der Einrichtung 40 jeweils variieren, was wiederum die Ausgabe der Einrichtung 40 verändert. Ein Druckabfall in dem Common-Rail 14 kann folglich durch Erhöhen der Strömungsrate des Fluids, das über die Einrichtung 40 dem Common-Rail 14 zugeführt wird, durch Erhöhen der Hin- und Her-Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben 51 und 53 kompensiert werden.
  • Die Pumpe 32 wird typischerweise eine über Nocken betriebene Pumpe sein, so dass ihre Drehzahl proportional zu einer Motordrehzahl ist. Es sind allerdings Entwürfe bekannt, bei denen ein Getriebe zwischen der Pumpe 32 und dem Motor 12 angeordnet sein kann, so dass die Drehzahl der Pumpe 32 durch Umschalten zwischen Übersetzungsbereichen unabhängig von der Motordrehzahl angepasst werden kann. Ähnlich kann die Pumpenverdrängung durch Steuern einer zwischen der Pumpe 32 und dem Einlass 44 angeordneten Auslasseinrichtung variiert werden, wodurch sich eine variable Menge an von der Pumpe 32 mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff auf eine bekannte Art und Weise, wie oben erwähnt, zu ergießen.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Offenbarung betrifft die Art und Weise, auf die die Verstärker 50 und 52 über ein Betätigungsfluid aus der Pumpe 32 betrieben werden. In einer Ausführungsform wird ein hydraulisch betriebenes, ein Ventilelement 62 beinhaltendes Steuerventil 60 zwischen einer ersten Position, bei der es den Einlass 44 mit einem ersten Verstärkerkolben 51 oder 53, nicht aber dem zweiten Kolben 51 oder 53, verbindet, und einer zweiten Position bewegt, bei der es den Einlass 44 mit dem zweiten Kolben 51 oder 53, nicht aber dem ersten Kolben 51 oder 53, verbindet. Entsprechend kann das Ventilelement 62 ein Wechselventil enthalten, das sich zwischen seiner ersten und zweiten Position hin- und her bewegt und dabei abwechselnd jedem Kolben 51 und 53 mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid aus der Pumpe 32 zuführt.
  • Wendet man sich jetzt 2 zu, werden dort gewisse Merkmale der Druckbeaufschlagungseinrichtung 40 detaillierter bestimmt. Wie oben erwähnt, wird jeder der Kolben 51 und 53 über das mit Druck beaufschlagte Betätigungsfluid, das über den Einlass 44 oder mehrere Einlässe in weiteren Ausführungsformen zugeführt wird, betätigt. Ein erster Verstärker 50 kann eine Betätigungskammer 80 beinhalten, wobei ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid aus dem Einlass 44 einen Hydraulikdruck auf eine Druckoberfläche 84 des Kolbens 51 aufbringen kann, um den Kolben 51 von seiner ersten Position, wie gezeigt ist, in Richtung seiner angehobenen Position gegen die Vorspannkraft eines Vorspannelements 55 zum Verdichten des Fluids in der Kammer 54 anzuheben. Der zweite Verstärker 52 beinhaltet ähnlich eine Betätigungskammer 82, wobei ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid, das über einen Einlass 44 zugeführt wird, auf eine Druckoberfläche 86 wirken kann, um den Kolben 53 von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position, wie gezeigt ist, zu bewegen. Ein Einlassdurchgang 70 steht mit dem Einlass 44 in Verbindung und überträgt ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid aus einer Pumpe 32 zu einem Steuerventil 60. Ein Ringraum 64 in dem Ventilelement 62 enthält einen Fluiddurchgang, der den Durchgang 70 abwechselnd mit einem ersten mit der Kammer 80 verbundenen Durchgang 72 und einem zweiten mit der Kammer 82 verbundenen Durchgang 73 verbinden kann. Ein Steuerventilelement 62 ist zwischen einer ersten Position, wie in 2 gezeigt ist, bei der der Ringraum 64 fluidmäßig mit den Durchgangen 70 und 72 verbunden ist, und einer zweiten Position, bei der der Ringraum 64 fluidmäßig mit den Durchgangen 70 und 73 verbunden ist, beweglich. In einer Ausführungsform ist das Ventilelement 62 zwischen seiner ersten Position, die in 2 gezeigt ist, und seiner zweiten Position über einen Hydraulikdruck, der auf eine erste Steueroberfläche oder Druckoberfläche 63a aufgebracht wird, gegen einen Hydraulikdruck, der auf eine zweite Steueroberfläche oder Druckoberfläche 63b, die der Steueroberfläche 63a gegenüber liegt, aufgebracht wird, beweglich.
  • Ein Bewegen des Ventilelements 62 zwischen seinen entsprechenden Positionen kann wenigstens teilweise über die Kolben 51 und 53 bewirkt werden. Mit anderen Worten kann der Betrieb der Verstärker 50 und 52 bewirken, dass sich das Ventilelement 62 zwischen seiner ersten und zweiten Position, bei denen es abwechselnd mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid aus dem Einlass 44 den Kammern 80 beziehungsweise 82 zuführt, vor- und zurück bewegt. In einer Ausführungsform kann der Betrieb der Verstärker 50 und 52 abwechselnd das Steuerventil 60 mit einem Niederdruckauslass oder -abfluss 58 aus dem Gehäuse 42 verbinden. Zu diesem Zweck kann die Einrichtung 40 einen ersten Drucksteuerdurchgang 76 beinhalten, der die Drucksteueroberfläche 63b mit dem Niederdruck des Abflusses 58 über einen ringförmigen Raum 92 und Durchgänge 88 des Kolbens 51 verbinden kann, wenn sich der Kolben 51 in seiner angehobenen Position befindet. Ein weiterer Drucksteuerdurchgang 74 kann die Drucksteueroberfläche 63a mit dem Niederdruck des Abflusses 58 wenn sich der zweite Kolben 53 in seiner angehobenen Position befindet, wie in 2 gezeigt ist, über einen ringförmigen Raum 94 und Durchgänge 90 des Kolbens 53 verbinden, wenn der Kolben 53 sich in seiner angehobenen Position befindet. Wenn die Kolben 51 und 53 sich in ihren entsprechend zurückgezogenen Positionen befinden, ist die Verbindung zwischen dem entsprechenden Drucksteuerdurchgang und dem Abfluss 58 blockiert, wie mit Bezug auf den Kolben 51 in 2 gezeigt ist.
  • Auf diese allgemeine Art und Weise verbindet das Hin- und Herbewegen der Kolben 51 und 53 zwischen ihren angehobenen und zurückgezogenen Positionen abwechselnd die Drucksteuerdurchgänge 76 und 74 mit dem Abfluss 58. Relativ hoher Druck und relativ niedriger Druck werden abwechselnd den Druckoberflächen 63a und 63b zugeführt, da die Kolben 51 und 53 sich zwischen ihren zurückgezogenen und angehobenen Positionen vor- und zurück bewegen, wie ferner hierin beschrieben ist. Das Steuerventilelement 62 kann eine erste Öffnung 68a und eine zweite Öffnung 68b beinhalten, die jeweils mit einem längslaufenden Fluiddurchgang 69 verbunden sind, der wiederum mit dem Ringraum 64 verbunden ist, damit ein Hochdruckfluid den Druckoberflächen 63a und 63b zugeführt werden kann, wie durch eine Position des Ventilelements 62, das auch ferner hierin beschrieben ist, bestimmt ist. Die Einrichtung 40 kann ferner einen ersten Verzweigdurchgang 79 beinhalten, die wahlweise mit der Kammer 80 über einen weiteren Durchgang 75 basierend auf einer Position des Ventilelements 62 verbunden ist. Ein zweiter Verzweigdurchgang 78 ist wahlweise mit der Kammer 82 über einen weiteren Durchgang 77 auch basierend auf einer Position des Ventilelements 62 verbunden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wenn die Einrichtung 40 in der in 2 gezeigten Anordnung ist, befindet sich der Kolben 51 in seiner ersten, zurückgezogenen Position. Der Kolben 53 befindet sich in seiner angehobenen Position, wobei er gerade das Druckbeaufschlagen des Fluids in der Kammer 56 beendet hat und den Drucksteuerdurchgang 74 zu dem Niederdruckabfluss 58 geöffnet hat, so dass sich das Ventilelement 62 zu einer Position bewegt hat, bei der es fluidmäßig den Einlassdurchgang 70 mit der Kammer 80 über den Ringraum 64 verbindet. Hoher Druck wird folglich der Kammer 80 zugeführt, wobei eine Absicht des Kolbens 51, sich von seiner zurückgezogenen Position, wie gezeigt, weg in Richtung seiner angehobenen Position zu bewegen, übermittelt wird. Die Kammer 82 wird von dem hohen Druck abgesperrt und das Vorspannelement 57 drängt den Kolben 53 zurück in Richtung seiner zurückgezogenen Position. Die Kammer 82 ist fluidmäßig mit dem Durchgang 78 über einen Ringraum 67 des Ventilelements 62 verbunden. Die Kammer 54 wird typischerweise wenigstens teilweise mit Fluid, das mit Druck beaufschlagt werden soll und dem Rail 14 zugeführt werden soll, gefüllt.
  • Aus der in 2 gezeigten Anordnung wird der Kolben 51 dazu neigen, sich in Richtung seiner angehobenen Position in Erwiderung auf den Fluiddruck in der Kammer 80, der auf die Oberfläche 84 einwirkt, zu bewegen. Der Kolben 53 wird dazu neigen, sich in Richtung seiner zurückgezogenen Position unter dem Einfluss des Vorspannelements 57 zu bewegen. Auch mit Bezug auf 3, da sich der Kolben 53 in Richtung seiner zurückgezogenen Position bewegt, wird er den Drucksteuerdurchgang 74 versperren. Da sich der Kolben 51 in Richtung seiner angehobenen Position bewegt, wird er den Durchgang 78 öffnen, wobei Fluidverbindungen zwischen dem Durchgang 78 und dem ringförmigen Raum 92 hergestellt werden. Bei der in 3 gezeigten Anordnung können Fluidverbindungen folglich zwischen der Kammer 82 und dem ringförmigen Raum 92 über die Durchgänge 77 und 78 über den Ringraum 67 existieren. Da sich der Kolben 53 in der in 3 gezeigten Darstellung nach links bewegt, und sich der Kolben 51 nach rechts bewegt, kann das Fluid aus der Kammer 82 in den ringförmigen Raum 92 und schließlich zu dem Abfluss 58 über die Durchgänge 88 hinüberströmen. Das Ventilelement 62 kann an seiner ersten Position verbleiben, bei der es Fluidverbindungen zwischen dem Durchgang 70 und der Kammer 80 vorsieht.
  • Mit Bezug auf 4 ist eine Einrichtung 40 in einer Anordnung gezeigt, bei der sich die Kolben 51 und 53 ferner in Richtung ihrer entsprechend angehobenen oder zurückgezogenen Position relativ zu der Anordnung, die in 3 gezeigt ist, bewegt haben. Die Drucksteuerdurchgänge 74 und 76 bleiben von dem Abfluss 58 durch ihre zugeordneten Kolben 53 beziehungsweise 51 abgesperrt. Das Ventilelement 62 verbindet den Einlassdurchgang 70 fluidmäßig mit der Kammer 80 über den Ringraum 64. Der Kolben 51 hat sich zu einer Position bewegt, bei der er den Verzweigdurchgang 78 blockiert oder nahezu blockiert, und der Kolben 51 beaufschlagt das Fluid in der Kammer 54 mit Druck.
  • Wendet man sich 5 zu, ist dort eine Einrichtung 40 in einer anderen Ausgestaltung gezeigt, bei der sich der Kolben 51 in seiner angehobenen Position befindet, wobei er gerade das Druckbeaufschlagen des Fluids in der Kammer 54 beendet hat, und der Kolben 53 ist zu seiner zurückgezogenen Position zurückgekehrt. Der Kolben 51 hat sich bewegt, um die Fluidverbindungen zwischen der Kammer 80 und dem Verzweigdurchgang 78, die immer noch über den Ringraum 67 in Fluidverbindung mit dem Durchgang 77 und der Kammer 82 sein können, zu öffnen. Der Kolben 53 versperrt den Verzweigdurchgang 79 und den Drucksteuerdurchgang 74. Das Ventilelement 62 befindet sich immer noch in seiner ersten, linken Position, bei der es den Einlassdurchgang 70 fluidmäßig mit der Kammer 80 verbindet. Es wird angemerkt, dass der Kolben 51 sich in eine Position bewegt hat, bei der er den Drucksteuerdurchgang 76 nicht länger versperrt, und entsprechend kann die Druckoberfläche 63b dem relativ geringen Druck des Abflusses 58 ausgesetzt sein. Es wird wiederholt, dass der Durchgang 69 typischerweise immer mit dem Einlassdurchgang 70, der Hochdruckfluid zuführt, in Fluidverbindung sein wird. Der Drucksteuerdurchgang 74 wird von dem Abfluss 58 abgesperrt und folglich kann der Fluiddruck, der auf die Druckoberfläche 63a aufgebracht wird, beginnen, relativ zu dem Fluiddruck, der auf die Oberfläche 63a aufgebracht wird, anzusteigen, da das Hochdruckfluid fortfahren wird, durch den Durchgang 69 und die Öffnung 68a gefördert zu werden. Entsprechend kann das Ventilelement 62 aus der in 5 gezeigten Anordnung in Richtung einer zweiten Position, rechts in der in 5 gezeigten Darstellung, gezwungen werden.
  • Wendet man sich 6 zu, ist dort eine Einrichtung 40 in einer Anordnung gezeigt, bei der sich das Ventilelement 62 nach rechts bewegt hat und nun die Kammer 82 mit dem Einlassdurchgang 70 über den Ringraum 64 fluidmäßig verbindet. Der Kolben 51 hat begonnen, zu seiner zurückgezogenen Position zurückzukehren, hat aber dennoch den Drucksteuerdurchgang 76, der bei einem relativ niedrigen Druck bleibt, komplett abzusperren. Der Kolben 53 hat begonnen, sich unter dem Einfluss von hohem Druck in der Kammer 82, der auf die Oberfläche 86 wirkt, in Richtung seiner angehobenen Position zu bewegen. Der Drucksteuerdurchgang 74 ist durch den Kolben 53 und folglich bei einem relativ hohen Druck versperrt. In der in 6 gezeigten Position kann das Ventilelement 62 auch fluidmäßig den Verzweigdurchgang 79 mit dem Durchgang 75 über den Ringraum 66 verbinden, obwohl der Verzweigdurchgang 79 durch den Kolben 53 versperrt bleibt.
  • Aus der in 6 gezeigten Anordnung werden die Kolben 51 und 53 ihre entsprechenden zurückziehenden und anhebenden Bewegungen beenden. Der Kolben 53 wird sich abermals zu einer Position bewegen, bei der er den Drucksteuerdurchgang 74 zu dem Abfluss 58 öffnet, und das Ventilelement 62 wird sich in Richtung seiner ersten Position, die in 2 gezeigt ist, zurückbewegen. Es wird folglich angedacht, dass das Steuerventil 60 seine beabsichtigte Steuerfunktion durchführen kann, abwechselnd Hochdruckfluid den Kammern 80 und 82 zuzuführen, um eine Betätigung der Kolben 51 und 53 zum Druckbeaufschlagen des Fluids in den Kammern 54 beziehungsweise 56 zum Zuführen zu dem Rail 14 zu bewirken. Es wird ferner angedacht, dass die Steuerung des Zustands des Ventils 60 mit Positionen der Kolben 51 und 53 verbunden sein kann. In einer Ausführungsform ist alles, was für die Einrichtung 40 zum Betreiben notwendig ist, das Zuführen von mit Druck beaufschlagtem Fluid über den Einlassdurchgang 70. Es sind keine elektronischen Steuerungen oder elektrisch angetriebene Aktuatoren erforderlich, obwohl sie in gewissen angedachten Ausführungsformen beinhaltet sein können.
  • Die Einrichtung 40 kann folglich gänzlich hydraulisch arbeiten und weist den zusätzlichen Vorteil auf, geeignet zu sein, einen Betrieb ungeachtet des Zustands, indem sie sich befindet, zu beginnen, wenn der Betrieb ausgesetzt wird. Mit anderen Worten, wenn das Motorsystem 10 runtergefahren wird, dann wieder gestartet wird, beginnt die Einrichtung 40, in ihrer angedachten Art und Weise automatisch zu arbeiten, sobald ihr mit Druck beaufschlagtes Fluid zugeführt wird. Dieses und andere Merkmale unterscheiden sich von früheren Systemen und verbessern frühere Systeme, bei denen relativ komplizierte elektronische Steuerventilstrategien, sowie die zugeordnete Steuerlogik und Hardware verwendet werden. In vielen Fällen kann ein Common-Rail-System, das Druckerkennung in Bezug auf den Rail zum Steuern einer Rail-Förderpumpe verwendet, über dieselbe oder eine ähnliche früher verwendete Steuerlogik betrieben werden, um eine Einrichtung, wie beispielsweise eine Einrichtung 40, mit einzuschließen. Folglich kann es in vielen Fällen möglich sein, bestehende Steuersoftware und Hardware zum Steuern eines eine Einrichtung 40 darin enthaltenden Systems zu verwenden, da die Ausgabe einer Pumpe, wie beispielsweise einer Pumpe 32, zum Druckbeaufschlagen der Einrichtung 40 auf eine ähnliche Art und Weise wie die, die in Systemen verwendet wird, in denen die Pumpe direkt dem Rail zufördert, gesteuert werden kann.
  • Die vorliegende Offenbarung bietet die weiteren Vorteile, ein System und eine Betriebsstrategie vorzusehen, bei denen gewisse Systemkomponenten so effizient wie möglich betrieben werden. Zum Beispiel ist es unter Verwendung von piezoelektrischen Aktuatoren als Aktuatoren 38 angedacht, ein System vorzusehen, bei dem sehr geringe Leckagen und folglich verschwendete Energie entsteht. Des Weiteren können die Aktuatoren 38 die Höchstdruckdynamischekomponente des Systems 10 enthalten, und wo piezoelektrische Aktuatoren verwendet werden, kann dies ein maximales Druckvermögen und eine verbesserte Leistungsfähigkeit gegenüber Magnetaktuatoren und ähnlichen vorsehen. Die Pumpe 32 kann auch mit einem relativ geringeren Druck als in anderen Common-Rail-Systemen betrieben werden und ist folglich der reduzierten Antriebsdrehmomentschwankung und dem geringeren Systemlärm zugeordnet. Gewisse Komponenten können auch derart abgestimmt sein, dass sie in ihrem effektivsten Bereich arbeiten. Zum Beispiel kann das Auslassdruckerfordernis für die Pumpe 32 im Allgemeinen auf einem Verstärkungsverhältnis der Einrichtung 40 basieren. Das Verstärkungsverhältnis für jeden der Verstärker 50 und 52 wird typischerweise ungefähr gleich einem Durchmesser des entsprechenden Kolbens, d. h. der Oberflächen 84 und 86, geteilt durch einen Durchmesser des Stempels, der das Fluid in der entsprechenden Kammer 54 beziehungsweise 56 mit Druck beaufschlagt, im Quadrat und multipliziert mit dem Einlassdruck zu der Einrichtung 40 sein. Beim Entwerfen eines Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung können die oben beschriebenen Abmaße relativ leicht derart abgeändert werden, dass ein Druckbereich für die Pumpe 32 festgelegt werden kann, der optimal effizient ist.
  • Die vorliegende Beschreibung dient lediglich darstellenden Zwecken und sollte nicht ausgelegt werden, um den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu beschränken. Folglich werden die Fachleute erkennen, dass verschiedene Abänderungen in den vorliegend offenbarten Ausführungsformen vorgenommen werden könnten, ohne von dem gesamten und angemessenen Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel, obwohl die Einrichtung 40 in dem Kontext einer Doppel-Kolben-Druckbeaufschlagungseinrichtung gezeigt ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt und in anderen Ausführungsformen könnte eine größere Anzahl Kolben verwendet werden. Ferner, obwohl zwei hydraulische Steueroberflächen 63a und 63b in Verbindung mit dem Ventil 60 gezeigt sind, könnte in anderen Ausführungsformen eine einzige hydraulische Steueroberfläche und ein elektrischer Aktuator verwendet werden. Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden aus einer Betrachtung der angehängten Zeichnungen und beigefügten Ansprüche ersichtlich.
  • Zusammenfassung
  • MOTOR MIT EINEM COMMON-RAIL-VERSTÄRKER UND VERFAHREN
  • Ein Verbrennungsmotor (12) beinhaltet ein Motorgehäuse (16), einen Common-Rail (14) und eine Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) für das Common-Rail-Kraftstoffsystem (14), die mehrere Verstärkerkolben (51, 53) und ein hydraulisch betätigtes Steuerventil (60) beinhaltet, das sich zwischen einer ersten Position, bei der es fluidmäßig eine Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) mit einem Verstärkerkolben (51), aber nicht mit einem zweiten Verstärkerkolben (53), verbindet, und einer zweiten Position bewegen kann, bei der es den wenigstens einen Fluideinlass mit dem zweiten Verstärkerkolben (53), nicht aber mit dem ersten (51) der Verstärkerkolben (51), fluidmäßig verbindet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6786205 [0004]

Claims (10)

  1. Verbrennungsmotor (12), mit: einem Motorgehäuse (16), das mehrere Zylinder (18) darin aufweist, einem Common-Rail (14), mehreren Kraftstoffinjektoren (22), die fluidmäßig mit dem Common-Rail (14) verbunden sind und jeweils einem der Zylinder (18) zugeordnet sind, einer Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) für den Common-Rail (14), die ein Gehäuse (42) beinhaltet, das mehrere wenigstens teilweise darin angeordnete Verstärkerkolben (51, 53), wenigstens einen Fluideinlass (44) und wenigstens einen mit dem Common-Rail (14) verbundenen Fluidauslass (48) aufweist, einer Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) für die Verstärkerkolben (51, 53), die fluidmäßig mit dem wenigstens einen Fluideinlass (44) verbunden ist, und einem hydraulisch betriebenen Ventil (60), das sich zwischen einer ersten Position, bei der es fluidmäßig wenigstens einen Fluideinlass (44) mit einem ersten Verstärkerkolben (51), nicht aber mit einem zweiten Verstärkerkolben (53), verbindet, und einer zweiten Position bewegen kann, bei der es wenigstens einen Fluideinlass (44) mit dem zweiten Verstärkerkolben (53), nicht aber mit dem ersten Verstärkerkolben (51), verbindet.
  2. Motor (12) nach Anspruch 1, wobei: das Ventil (60) ein Wechselventil (60) enthält, das eine erste hydraulische Steueroberfläche (63a) und eine zweite der ersten hydraulischen Steueroberfläche (63a) gegenüberliegende hydraulische Steueroberfläche (63b) aufweist, das Gehäuse (42) eine erste Betätigungskammer (80) und eine zweite Betätigungskammer (82) für den ersten beziehungsweise zweiten Verstärkerkolben (51, 53) beinhaltet, und wobei das Ventil (60) wenigstens einen Durchgang (64) beinhaltet, der abwechselnd den wenigstens einen Fluideinlass (44) mit der ersten und der zweiten Betätigungskammer (80, 82) bei der ersten beziehungsweise zweiten Position verbindet.
  3. Motor (12) nach Anspruch 2, wobei: das Gehäuse (42) einen ersten Steuerdurchgang (74) für das Wechselventil (60), der der ersten hydraulischen Steueroberfläche (63a) zugeordnet ist, einen zweiten Steuerdurchgang (76) für das Wechselventil (60), der der zweiten hydraulischen Steueroberfläche (63b) zugeordnet ist, und einen Niederdruckauslass (58) beinhaltet, jeder der Verstärkerkolben (51, 53) sich zwischen einer ersten Position, bei der er einen der Steuerdurchgänge (74, 76) von dem Abfluss (58) absperrt, und einer angehobenen Position, bei der er den einen Steuerdurchgang (74, 76) nicht absperrt, bewegen kann, und die Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) ein erstes Vorspannelement (55) und ein zweites Vorspannelement (57) beinhaltet, die entsprechend den ersten und zweiten Verstärkerkolben (51, 53) in Richtung ihrer ersten Positionen vorspannen.
  4. Motor (12) nach Anspruch 1, ferner mit: einem Drucksensor (34), der mit dem Common-Rail (14) verbunden ist und zum Erzeugen eines Signals, das einer Fluiddruckeigenschaft des Common-Rail (14) entspricht, ausgebildet ist, und einer Steuereinrichtung (36), die mit dem Drucksensor (34) und mit der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung (36) zum Variieren einer Ausgabe der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) wenigstens teilweise basierend auf dem Signal ausgebildet ist, wobei die Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) eine veränderliche Verdrängerpumpe (32) enthält.
  5. Motor (12) nach Anspruch 1, mit einem Verbrennungsmotor (12), wobei jeder der Kraftstoffinjektoren (22) sich wenigstens teilweise in einen der Zylinder (18) erstreckt, wobei die Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) eine erste Pumpe (32) beinhaltet, wobei die Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) eine erste dem ersten Verstärkerkolben (51) zugeordnete Verstärkerkammer (54) und eine zweite dem zweiten Verstärkerkolben (53) zugeordnete Verstärkerkammer (56) beinhaltet, und wobei der Motor (12) ferner eine Kraftstoffförderpumpe (26) enthält, die von der ersten Pumpe getrennt ist und mit der ersten und zweiten Verstärkerkammer (54, 56) fluidmäßig verbunden ist.
  6. Verfahren zum Druckbeaufschlagen eines Common-Rail-Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors (12), mit den Schritten: Bewegen eines ersten Verstärkerkolbens (51) über ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid, Bewegen eines zweiten Verstärkerkolbens (53) über ein mit Druck beaufschlagtes Betätigungsfluid, hydraulisches Bewegen eines Ventils (60) zwischen einer ersten Position, bei der es den ersten Verstärkerkolben (51) mit einer Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) verbindet, aber den zweiten Verstärkerkolben (53) von der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) absperrt, und einer zweiten Position, bei der es den zweiten Verstärkerkolben (53) mit der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) verbindet, aber den ersten Verstärkerkolben (51) von der Quelle an mit Druck beaufschlagtem Betätigungsfluid (32) absperrt, und Zuführen eines Fluids zu einem Common-Rail (14), das wenigstens teilweise durch die Schritte, bei denen der erste und zweite Verstärkerkolben (51, 53) bewegt wird, mit Druck beaufschlagt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit einem Schritt, bei dem die Bewegung des Ventils (60) zwischen seiner ersten und zweiten Position wenigstens teilweise über die Schritte, bei denen der erste und zweite Verstärkerkolben (51, 53) bewegt wird, gesteuert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Steuerschritt ferner das Öffnen und Schließen der Abflussdurchgänge (74, 76) aus dem Ventil (60) mit dem ersten und zweiten Verstärkerkolben (51, 53) enthält.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit den Schritten: Zuführen eines mit Druck zu beaufschlagenden Fluids mit einem niedrigem Druck zu den Verstärkerkolben (51, 53), und Zuführen eines Fluids mit einem mittleren Druck zum Betätigen der Verstärkerkolben (51, 53) zu den Verstärkerkolben (51, 53), wobei der Schritt, bei dem ein Fluid einem Common-Rail (14) zugeführt wird, das Führen eines Fluids mit einem hohen Druck zu dem Common-Rail (14) beinhaltet.
  10. Druckbeaufschlagungseinrichtung (40) für ein Common-Rail-Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor (12), mit: einem Gehäuse (42), das wenigstens einen Betätigungsfluideinlass (44) und wenigstens einen Auslass (48) aufweist, einem ersten Verstärker (50), der wenigstens eine erste Betätigungskammer (80) und einen ersten Kolben (51) aufweist, der wenigstens teilweise in dem Gehäuse (42) angeordnet ist, einem zweiten Verstärker (52), der wenigstens eine zweite Betätigungskammer (82) und einen zweiten Kolben (53) aufweist, der wenigstens teilweise in dem Gehäuse (42) angeordnet ist, und einem Ventil (60), das eine erste Position, bei der der Betätigungsfluideinlass (44) mit der ersten Betätigungskammer (80), nicht aber mit der zweiten Betätigungskammer (82), in Fluidverbindung steht, und eine zweite Position aufweist, bei der der Betätigungsfluideinlass (44) mit der zweiten Betätigungskammer (82), nicht aber mit der ersten Betätigungskammer (80), in Fluidverbindung steht, wobei das Ventil (60) ferner wenigstens eine Drucksteueroberfläche (63a, 63b) zum Bewegen des Ventils (60) zwischen der ersten und zweiten Position beinhaltet.
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