DE19812011A1 - Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine und Kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist, sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 10 vorausgesetzt ist.

Bei der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum von Brennkraftmaschinen, insbesondere von großvolumigen Dieselmotoren, erweist es sich als schwierig, durch innermotorische Maßnahmen die Stickoxidemission zu vermindern, ohne Nachteile bei der Rußerzeugung und beim Kraftstoffverbrauch in Kauf nehmen zu müssen. Ein Ansatz zur Überwindung dieser Schwierigkeit stellt ein Betrieb mit bifluidem Kraftstoff dar, etwa in Form der Einspritzung von Dieselkraftstoff und Wasser.

Aus der DE 43 41 739 C1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, bei dem Kraftstoff unter hohem Druck in einem Vorspeicher vorgehalten und über einen Kraftstoffstrang einem Einspritzvolumenraum an der Einspritzdüse eines Kraftstoffeinspritzventils zugeführt wird. Beim Öffnen der Einspritzdüse wird der Kraftstoff während eines Einspritzintervalls in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt (Common-Rail- System). Zusätzlich zu dem Kraftstoff wird ein zweiter Stoff dem Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt.

Bei dem bekannten Einspritzsystem erfolgt die Zuführung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils während der Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Einspritzintervallen, also bei geschlossener Einspritzdüse, unter vergleichsweise niedrigem Druck, wobei der in dem Einspritzvolumenraum vorhandene Kraftstoff über eine Niederdruckrücklaufleitung verdrängt wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei denen eine weitgehende Reduktion der Stickoxidemissionen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen den Anspruchs 10 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei dem Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine wird Kraftstoff unter hohem Druck in einem Vorspeicher vorgehalten und über einen Kraftstoffstrang einem Einspritzvolumenraum an der Einspritzdüse eines Kraftstoffeinspritzventils zugeführt und beim Öffnen der Einspritzdüse während eines Einspritzintervalls in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt und ein zweiter Stoff dem Einspritzvolumenraum zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der zweite Stoff während des Einspritzintervalls unter hohem Druck in den Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils gefördert und in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzverfahrens ist es, daß eine weitgehende Freiheit hinsichtlich der Zuführung des zweiten Stoffs während des Einspritzintervalls besteht und damit eine wesentliche Verbesserung des Verbrennungsprozesses und damit eine Verminderung bei Schadstoffemission und Verbrauch möglich ist.

Vorteilhafterweise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Beginn und das Ende der Zufuhr des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum während des Einspritzintervalls unabhängig von der Einspritzung des Kraftstoffs gesteuert werden. Dies bedeutet eine weitgehende Freiheit hinsichtlich der zeitlichen Lage und Dauer der Zufuhr des zweiten Stoffs und damit eine wesentliche Verbesserung des Verbrennungsprozesses.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß der zweite Stoff einmalig während des Einspritzintervalls in den Einspritzvolumenraum gefördert und eingespritzt wird.

Alternativ kann der zweite Stoff mehrmalig während des Einspritzintervalls in den Einspritzvolumenraum gefördert und eingespritzt werden. Dies ermöglicht weitere Verbesserungen beim Verbrennungsprozeß.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß der Druck und/oder die Zeitdauer der einzelnen Förderungen des zweiten Stoffs variierbar sind. Dies bedeutet insbesondere bei der mehrmaligen Förderung und Einspritzung des zweiten Stoffs während des Einspritzintervalls beträchtliche zusätzliche Freiheitsgrade im Sinne einer weiteren Optimierung des Verbrennungsprozesses.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zweite Stoff mit einem höheren Druck als der Kraftstoffdruck in den Einspritzvolumenraum gefördert.

Vorteilhafterweise wird die Zufuhr des Kraftstoffs während der Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum gesperrt.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß der Kraftstoff und der zweite Stoff in dem Einspritzvolumenraum zu einer Emulsion vermengt und zusammen als Emulsion eingespritzt werden. Dies ermöglicht die Kombination eines Emulsionsbetriebs mit der zeitlich gesteuerten Zuführung des zweiten Stoffs während des Einspritzintervalls.

Vorzugsweise ist der zweite Stoff Wasser.

Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine geschaffen, das einen Vorspeicher aufweist, in welchem Kraftstoff unter hohem Druck vorgehalten wird. Über einen Kraftstoffstrang ist ein Kraftstoffeinspritzventil mit dem Vorspeicher verbunden, an dessen Einspritzdüse ein mit dem Kraftstoffstrang in Verbindung stehender Einspritzvolumenraum vorgesehen ist, aus welchem beim Öffnen der Einspritzdüse während eines Einspritzintervalls Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Eine Einrichtung zur Förderung eines zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils ist erfindungsgemäß durch eine von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagbare hydraulische Druckerzeugereinrichtung gebildet, welche unter Ausnutzung des Kraftstoffdrucks den zweiten Stoff zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine während des Einspritzintervalls unter hohem Druck in den Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils fördert. Eine mit der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zur Steuerung des Beginns und des Endes der Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum in Ansprache auf ein von außen zugeführtes Steuersignal ist vorgesehen.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems ist es, daß es eine Einspritzung des zweiten Stoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine gestattet, deren Parameter frei wählbar sind, so daß eine maximale Optimierung des Verbrennungsprozesses möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zur Förderung des zweiten Stoffs unter hohem Druck keine zusätzliche Hochdruckpumpe erforderlich ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems ist es vorgesehen, daß die hydraulische Duckerzeugereinrichtung durch einen in einem Zylinder verschieblich gelagerten Kolben gebildet ist, der an seiner Vorderseite eine an einen ersten Druckraum angrenzende erste Druckfläche zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck im Sinne einer Verschiebung des Kolbens in Vorwärtsrichtung und an seiner Rückseite eine zweite Druckfläche zur Förderung des zweiten Stoffs aus einem an der Rückseite des Kolbens vorgesehenen zweiten Druckraum in den Einspritzvolumenraum des Kraftstoffeinspritzventils bei Verschiebung des Kolbens in Vorwärtsrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Beaufschlagung des Kolbens mit dem Kraftstoffdruck steuert, um den zweiten Stoff in den Einspritzvolumenraum des Einspritzventils zu fördern. Die Ausbildung der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung in Form einer solchen Kolben-Zylinder-Einheit ist unter dem Gesichtspunkt der einfachen Herstellbarkeit, Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit vorteilhaft.

Die vorgenannte Ausführungsform wird vorteilhafterweise dadurch weitergebildet, daß der Kolben und der Zylinder jeweils mehrstufig ausgebildet sind, und daß die erste Druckfläche des mehrstufigen Kolbens eine größere Ausdehnung A₁ hat als die Ausdehnung A₂ der zweiten Druckfläche des mehrstufigen Kolbens. Dies ermöglicht eine Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum mit einem größeren Druck als dem Förderdruck des Kraftstoffs.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems ist es vorgesehen, daß der mehrstufige Kolben an seiner Rückseite eine vom Kraftstoffdruck beaufschlagbare, an einen dritten Druckraum angrenzende dritte Druckfläche aufweist, bei deren Beaufschlagung der mehrstufige Kolben im Sinne einer Befüllung des zweiten Druckraums mit der zweiten Flüssigkeit unter einem geringeren Druck als dem Kraftstoffdruck in Rückwärtsrichtung verschoben wird. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine Befüllung des zweiten Druckraums mit dem zweiten Stoff.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der dritte Druckraum zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck über einen Verstärkerbypass mit dem ersten Druckraum oder mit dem Kraftstoffstrang verbunden ist, daß in dem Verstärkerbypass eine den Durchfluß begrenzende Vorrichtung vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtung zur Druckentlastung des dritten Druckraums in Ansprache auf das von außen zugeführte Steuersignal geschaltet ist, wobei die Ausdehnung der dritten Druckfläche größer oder mindestens gleich der Ausdehnung der ersten Druckschwäche ist. Hiermit wird auf einfache Weise eine Rückführung des mehrstufigen Kolbens durch den Kraftstoffdruck und gegebenenfalls den geringeren Druck des zweiten Stoffs erreicht.

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform besteht darin, daß die in dem Verstärkerbypass vorgesehene, den Durchfluß begrenzende Vorrichtung eine den Zustrom des unter dem hohen Druck stehenden Kraftstoffs begrenzende Drosselvorrichtung ist, und daß die Steuerreinrichtung ein in Ansprache auf das von außen zugeführte Steuersignal den dritten Druckraum mit einem Niederdruckabfluß verbindendes Druckentlastungsventil ist. Dies gestattet eine Steuerung der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung auf einfache Weise mit lediglich einem Druckentlastungsventil.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die in dem Verstärkerbypass vorgesehene, den Durchfluß begrenzende Vorrichtung und die Steuereinrichtung zur Druckentlastung des dritten Druckraums durch ein Mehrwegeventil gebildet sind, durch welches der dritte Druckraum wahlweise zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck mit dem Verstärkerbypass oder zur Druckentlastung mit einem Niederdruckabfluß verbindbar ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein schnelleres Ansprechen der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung und wegen des vollständigen Sperrens des Verstärkerbypasses das Erreichen von höheren Drücken für den zweiten Stoff.

Vorteilhafterweise verfügt der mehrstufige Kolben an seiner Vorderseite über eine von der ersten Druckfläche getrennte vierte Druckfläche, welche an einen zur Druckentlastung mit einer Niederdruckleckleitung in Verbindung stehenden vierten Druckraum angrenzt. Durch das Vorsehen der vierten Druckfläche ist eine Abstimmung der Größen der ersten und dritten Druckfläche aufeinander bei gegebener Größe der zweiten Druckfläche möglich, das heißt eine Anpassung der jeweils wirkenden Kräfte.

Insbesondere ist vorteilhafterweise die Größe der vierten Druckfläche so auf die Größen der ersten, zweiten und dritten Druckfläche abgestimmt, daß für die Größe A₃ der dritten Druckfläche und die Größe A₁ der ersten Druckfläche gilt A₃ ≧ A₁.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems ist es vorgesehen, daß der erste Druckraum über eine Verbindungsleitung mit dem Kraftstoffstrang in Verbindung steht und daß die Steuereinrichtung durch ein in dieser Verbindungsleitung angeordnetes durch ein von außen zugeführtes Steuersignal steuerbares Mehrwegeventil gebildet ist, durch welches der erste Druckraum wahlweise zur Beaufschlagung mit den Kraftstoffdruck im Sinne einer Verschiebung des Kolbens in Vorwärtsrichtung mit dem Kraftstoffstrang oder zur Druckentlastung im Sinne einer Verschiebung des Kolbens in Rückwärtsrichtung mit einer Niederdruckabflußleitung verbindbar ist, wobei die Verschiebung in Rückwärtsrichtung durch Beaufschlagung des zweiten Druckraums mit der zweiten Flüssigkeit unter einem geringeren Druck als dem Kraftstoffdruck erfolgt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in einer direkten Druckbeaufschlagung der ersten Druckfläche des mehrstufigen Kolbens, was einen einfacheren Aufbau der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung ermöglicht.

Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhafterweise der mehrstufige Kolben an seiner Rückseite mit einer an einen dritten Druckraum angrenzenden dritten Druckfläche versehen, wobei der dritte Druckraum zur Druckentlastung mit einem Niederdruckabfluß in Verbindung steht.

Hierbei entspricht insbesondere die Größe A₃ der dritten Druckfläche der Größendifferenz der ersten und der zweiten Druckfläche.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems besteht darin, daß in dem Zylinder oder/und in dem Kolben im Bereich zwischen dem von der zweiten Flüssigkeit beaufschlagten zweiten Druckraum und dem nächsten benachbarten, vom Kraftstoff beaufschlagten Druckraum eine über einen Druckkanal mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgte Stopnut vorgesehen ist, welche ein Übertreten des zweiten Stoffs aus dem zweiten Druckraum in die übrigen Bereiche von Kolben und Zylinder verhindert. Eine solche Stopnut dient der Vermeidung von Leckströmen des zweiten Stoffs aufgrund des hohen Druckniveaus während der Förderung und Einspritzung desselben, was insbesondere bei Verwendung von Wasser als zweiter Stoff wegen der damit verbundenen Korrosionsgefahr von Bedeutung ist. Durch die Stopnut wird ein permanenter Kraftstoffleckstrom am Kolben der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung induziert.

Vorteilhafterweise ist in dem zu dem Einspritzvolumenraum führenden Kraftstoffzuführungskanal ein Rückschlagventil vorgesehen, welches in Richtung der Kraftstoffzufuhr öffnet und in Gegenrichtung schließt.

Schließlich ist vorteilhafterweise auch in dem zu dem Einspritzvolumenraum führenden Zuführungskanal für den zweiten Stoff ein Rückschlagventil vorgesehen, welches in Richtung der Zufuhr des zweiten Stoffs öffnet und in Gegenrichtung schließt.

Derartige Rückschlagventile gestatten auf einfache Weise eine präzise Trennung und Zuführung der Ströme von Kraftstoff und zweitem Stoff.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kraftstoffeinspritzventil, wie es in einem Kraftstoffeinspritzsystem der erfindungsgemäßen Art gemäß einem Ausführungsbeispiel Verwendung findet;

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Druckerzeugereinrichtung zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Druckerzeugereinrichtung zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem; und

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Druckerzeugereinrichtung zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem.

Fig. 1 zeigt in schematisierter Querschnittsansicht einen Schnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil, wie es im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. In einem Ventilgehäuse 2 ist eine Düsennadel 3 in Axialrichtung verschieblich gelagert. Am Ende der Düsennadel 3 befindet sich eine Nadelspitze 11, welche zusammen mit einem Ventilsitz 19 und einem mit Einspritzdüsenöffnungen versehenen Sackloch 10 eine Einspritzdüse 12 bildet. Im Bereich der Einspritzdüse 12 ist die Nadelspitze 11 umgebend ein Einspritzvolumenraum 9 in Form eines Düsenringraums vorgesehen. Der Düsenringraum 9 ist über einen Kraftstoffzuführungskanal 7 mit einem Kraftstoffhauptstrang 18 verbunden.

Im oberen Bereich des Kraftstoffeinspritzventils 1 befindet sich ein Steuerraum, welcher durch einen ersten Steuerraumabschnitt 4 und einen zweiten Steuerraumabschnitt 5 gebildet ist. Der zweite Steuerraumabschnitt 5 wirkt direkt oder über einen zwischengeschalteten Steuerkolben auf die Rückseite der Düsennadel 3. Der erste Steuerraumabschnitt 4 und der zweite Steuerraumabschnitt 5 sind durch einen Zwischenventilkörper 15 voneinander getrennt, welcher an einem Zwischenventilsitz 15a anliegt. In dem Zwischenventilkörper 15 ist ein Rückschlagventil 16 vorgesehen, welches einen Strömungsweg in Richtung von dem zweiten Steuerraumabschnitt 5 zu dem ersten Steuerraumabschnitt 4 freigibt, diesen in umgekehrter Richtung jedoch schließt. Der Zwischenventilkörper 15 wird mittels einer Zwischenventilfeder 15c gegen den Zwischenventilsitz 15a gedrückt.

In dem Zwischenventilsitz 15a sind Zusatzströmungskanäle 15b angeordnet, welche durch den Zwischenventilkörper 15 verschlossen werden, wenn dieser an dem Zwischenventilsitz 15a anliegt. Die Zusatzströmungskanäle 15b stehen mit einem Steuerringraum 8a in Verbindung, welcher über einen Zuführungskanal 8 mit dem Kraftstoffzuführungskanal 7 in Verbindung steht. Auch der erste Steuerraumabschnitt 4 steht über eine Drosselstelle 8b über den Zuführungskanal 8 mit dem Kraftstoffzuführungskanal 7 in Verbindung.

An der Oberseite des ersten Steuerraumabschnitts 4 befindet sich ein Pilotventil, dessen Pilotnadel 6 einen Abfluß aus dem ersten Steuerraumabschnitt 4 über eine Drosselstelle 4a freigibt bzw. versperrt.

Der Kraftstoffhauptstrang 18 steht mit einem Kraftstoffvorspeicher (Common Rail) in Verbindung, welchem mittels einer in der Figur nicht dargestellten Hochdruckpumpe Kraftstoff unter hohem Druck zugeführt und dort zur Einspritzung vorgehalten wird. Zwischen dem Kraftstoffzuführungskanal 7 und dem Einspritzvolumenraum 9 ist ein Rückschlagventil 14 vorgesehen, welches in Förderrichtung von dem Kraftstoffhauptstrang 18 in den Einspritzvolumenraum 9 durchgängig ist, in Gegenrichtung sperrt.

Ein Zuführungskanal 17 für einen zweiten Stoff zu Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine ist ebenfalls mit dem Einspritzvolumenraum 9 verbunden. Auch in diesem Zuführungskanal 17 für den zweiten Stoff befindet sich ein Rückschlagventil 13, welches in Förderrichtung zu dem Einspritzvolumenraum 9 durchgängig ist, in Gegenrichtung sperrt.

Beim Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 1 wird zur Einleitung des Einspritzvorgangs am Anfang eines Einspritzintervalls die Pilotnadel 6 des Pilotventils abgehoben, so daß der erste Steuerraumabschnitt 4 über die Drosselstelle 4a druckentlastet wird. Durch die Druckentlastung öffnet sich das Rückschlagventil 16 in dem Zwischenventilkörper 15, so daß auch der zweite Steuerraumabschnitt 5 druckentlastet wird. Aufgrund der sich dadurch vermindernden auf die Düsennadel 3 wirkenden Schließkraft wird wegen des in dem Einspritzvolumenraum 9 anstehenden Kraftstoffdrucks die Nadelspitze 11 aus dem Ventilsitz 19 angehoben und damit die Einspritzdüse 12 freigegeben und aus dem Einspritzvolumenraum 9 der dort befindliche Kraftstoff bzw. zweite Stoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.

Das Ende des Einspritzvorgangs am Ende des Einspritzintervalls wird durch Schließen der Pilotnadel 6 eingeleitet, wodurch aufgrund des über den Zuführungskanal 8 und die Drosselstelle 8b nachfließenden Kraftstoffs der Druck in dem ersten Steuerraumabschnitt 4 ansteigt. Durch das Ansteigen des Kraftstoffdrucks im ersten Steuerraumabschnitt 4 wird einerseits das Rückschlagventil 16 in dem Zwischenventilkörper 15 geschlossen und andererseits der Zwischenventilkörper 15 von dem Zwischenventilsitz 15a angehoben, so daß zum einen eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Steuerraumabschnitt 4 und dem zweiten Steuerraumabschnitt 5 hergestellt wird und zum anderen die durch den Zwischenventilsitz 15a führenden Zusatzströmungskanäle 15b freigegeben werden. Hierdurch wird dem zweiten Steuerraumabschnitt 5 Kraftstoff zugeführt, in diesem Druck aufgebaut und dadurch die Düsennadel 3 in Schließstellung geschoben, so daß die Nadelspitze 11 an dem Ventilsitz 19 anliegt und die Einspritzdüse 12 geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird während des Öffnens der Einspritzdüse 12 der zweite Stoff über den Zuführungskanal 17 in den Einspritzvolumenraum 9 gefördert und über die Einspritzdüse 12 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.

Die Förderung des zweiten Stoffs erfolgt mittels einer Druckerzeugereinrichtung, von der drei Ausführungsbeispiele in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Druckerzeugereinrichtung 20 besteht aus einem mehrstufigen Kolben 26, welcher in einem mehrstufigen Zylinder 25 in Axialrichtung verschieblich gelagert ist. An der Vorderseite des mehrstufigen Kolbens 26 befindet sich eine erste Druckfläche 21, welche an einen ersten Druckraum 21a angrenzt. An der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 26 befindet sich eine zweite Druckfläche 22, welche an einen zweiten Druckraum 22a angrenzt. Der erste Druckraum 21a ist über einen Kraftstoffzuführungskanal 27 mit dem Hauptstrang 18 verbunden, so daß er mit dem dort geführten unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird. Der zweite Druckraum 22a ist mit dem Zuführungskanal 17 für den zweiten Stoff verbunden, welcher zu dem Einspritzvolumenraum 9 des Kraftstoffeinspritzventils 1 führt.

Weiterhin ist an der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 26 eine dritte Druckfläche 23 vorgesehen, welche an einen dritten Druckraum 23a grenzt. Der dritte Druckraum 23a ist über einen Verstärkerbypass 28 mit dem ersten Druckraum 21a verbunden. In dem Verstärkerbypass 28 ist eine Drosselvorrichtung 29 vorgesehen.

Schließlich ist an der Vorderseite des mehrstufigen Kolbens 26 eine vierte Druckfläche 24 ausgebildet, welche an einen vierten Druckraum 24a angrenzt, wobei dieser vierte Druckraum 24a durch eine Niederdruckleckleitung 34 druckentlastet ist.

Im Bereich des rückwärtigen Endes des mehrstufigen Kolbens 26 ist eine Stopnut 33 ausgebildet, welche über einen Zuführungskanal 32 mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 in Verbindung steht.

Der dritte Druckraum 23a ist durch ein Druckentlastungsventil 30 druckentlastbar, welches mit einem Niederdruckablauf verbunden ist.

Der zweite Druckraum 22a ist über ein Ventil 31 mit einem Zulauf für den zweiten Stoff, insbesondere Wasser, verbunden. Der zweite Stoff wird mit einem wesentlich niedrigeren Druck zugeführt als der Kraftstoff.

Was den Betrieb der in Fig. 2 dargestellten Druckerzeugereinrichtung 20 betrifft, so wird angenommen, daß sich der mehrstufige Kolben 26 zunächst in einer Ausgangslage an einem Anschlag an seiner Vorderseite, also in Fig. 2 links, befindet. Zur Förderung des zweiten Stoffs aus dem zweiten Druckraum 22a über den Zuführungskanal 17 wird der dritte Druckraum 23a mittels des Druckentlastungsventils 30 druckentlastet und damit der mehrstufige Kolben 26 aufgrund des in dem ersten Druckraum 21a wirkenden Kraftstoffdrucks nach rechts geschoben. Der in dem zweiten Druckraum 22a befindliche zweite Stoff wird über den Zuführungskanal 17 in den Einspritzvolumenraum 9 des Kraftstoffeinspritzventils 1 gefördert und von dort über die Einspritzdüse 12 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Zur Beendigung der Förderung und Einspritzung des zweiten Stoffs wird das Druckentlastungsventil 30 geschlossen, so daß keine weitere Verschiebung des mehrstufigen Kolbens 26 in Vorwärtsrichtung möglich ist. Damit sinkt der Druck im zweiten Druckraum 22a und das Rückschlagventil 13 in dem Zuführungskanal 17 für den zweiten Stoff wird geschlossen, so daß ein Rückströmen des zweiten Stoffs nicht möglich ist.

Über den Verstärkerbypass 28 und die darin enthaltene Drosseleinrichtung 29 strömt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff von dem ersten Druckraum 21a in den dritten Druckraum 23a, so daß der mehrstufige Kolben 26 in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben wird. Dabei füllt sich der zweite Druckraum 22a durch Nachströmen des zweiten Stoffs über das Ventil 31 (Rückschlagventil).

Da der Druck, unter dem der zweite Stoff in den zweiten Druckraum 22a nachströmt, klein gegenüber dem Kraftstoffdruck im Hauptstrang 18 ist, muß gelten, daß die Fläche A₃ der dritten Druckfläche 23 mindesten so groß oder größer wie die Fläche A₁ der ersten Druckfläche 21 ist, um eine zuverlässige Rückführung des mehrstufigen Kolbens 26 zu bewirken. Die Abstimmung der Größen der Flächen A₃ und A₁ erfolgt auf dem Wege der Dimensionierung der Fläche A₄ der vierten Druckfläche 24, welche die erste Druckfläche 21 umgibt. Der bei der Rückführung des mehrstufigen Kolbens 26 aus dem vierten Druckraum 24a verdrängte Kraftstoff wird über die Niederdruckabflußleitung 34 abgeführt, deren Gegendruck praktisch vernachlässigbar ist.

Da die Fläche A₂ der zweiten Druckfläche 22 kleiner als die Fläche A₁ der ersten Druckfläche 21 ist, findet eine Druckverstärkung statt, so daß der zweite Stoff mit einem höheren Druck über den Zuführungskanal 17 gefördert wird, als der Kraftstoffdruck im Hauptstrang 18. Damit wird bei der Förderung des zweiten Stoffs über den Zuführungskanal 17 in den Einspritzvolumenraum 9 das Rückschlagventil 14 geschlossen und dadurch während der Einspritzung des zweiten Stoffs eine Förderung von Kraftstoff über den Kraftstoffzuführungskanal 17 unterbrochen.

Ein Überströmen des zweiten Stoffs (Wasser) aus dem zweiten Druckraum 22a nach links in Richtung zu dem dritten Druckraum 23a wird durch die Stopnut 33 verhindert, welcher über den Zuführungskanal 23 Kraftstoff unter hohem Druck von dem Hauptstrang 18 zugeführt wird. An der Stopnut 33 erfolgt eine ständige Leckage von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in Richtung zu dem zweiten Druckraum 22a, welche einem Überströmen des zweiten Stoffs entgegensteht. Der Bereich der Druckerzeugereinrichtung 20 links von der Stopnut 33 wird somit von dem zweiten Stoff (Wasser) freigehalten, so daß eine Korrosion dort nicht auftreten kann. Der von der Stopnut 33 in den zweiten Druckraum 22a leckende Kraftstoff führt zur Bildung einer geringen Menge an Emulsion des zweiten Stoffs mit dem Kraftstoff, welche über den Zuführungskanal 17 dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführt wird. Dies ist jedoch unschädlich.

Das in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckerzeugereinrichtung 40 gleicht im Hinblick auf den grundsätzlichen Aufbau der Druckerzeugereinrichtung 20 des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels. An der Vorderseite eines mehrstufigen Kolbens 46 befindet sich eine erste Druckfläche 41, welche an einen ersten Druckraum 41a angrenzt. An der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 46 befindet sich eine zweite Druckfläche 42, welche an einen zweiten Druckraum 42a angrenzt. Der erste Druckraum 41a ist über einen Zuführungskanal 47 mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 verbunden. Der zweite Druckraum 42a ist über einen Zuführungskanal 17 für den zweiten Stoff mit dem Einspritzvolumenraum 9 des Kraftstoffeinspritzventils 1 verbunden.

Weiterhin befindet sich an der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 46 eine dritte Druckfläche 43, welche an einen dritten Druckraum 43a angrenzt.

An der Vorderseite des mehrstufigen Kolbens 46 befindet sich eine vierte Druckfläche 44, welche an einen vierten Druckraum 44a angrenzt, der über eine Leckleitung 54 mit einem Niederdruckleckabfluß verbunden ist. Der erste Druckraum 41a ist über einen Verstärkerbypass 48 mit dem dritten Druckraum 43a verbunden.

Im rückwärtigen Bereich des mehrstufigen Kolbens 46 ist eine Stopnut 53 ausgebildet, welche über einen Zuführungskanal 52 mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 in Verbindung steht.

An dem zweiten Druckraum 42a ist ein Ventil 51 angeordnet, über welches der zweite Stoff (Wasser) mit Niederdruck in den zweiten Druckraum 42a zuführbar ist.

Insoweit entspricht der Aufbau des in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels der Druckerzeugereinrichtung 40 dem Aufbau des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels der Druckerzeugereinrichtung 20. Im Unterschied dazu ist anstelle einer Drosseleinrichtung 29 in dem Verstärkerbypass 28 und anstelle des Druckentlastungsventils 30 (erstes Ausführungsbeispiel) ein Mehrwegeventil 55 in dem Verstärkerbypass 48 vorgesehen (zweites Ausführungsbeispiel).

Das Mehrwegeventil 55 ist über eine Abflußleitung 56 mit einem Niederdruckabfluß verbunden.

Was den Betrieb der Druckerzeugereinrichtung 40 von Fig. 3 betrifft, so sei zunächst wiederum angenommen, daß sich am Ende eines Einspritzvorgangs zum Einspritzen des zweiten Stoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine der mehrstufige Kolben 46 an einem Anschlag an seiner Vorderseite (linke Seite in Fig. 3) befindet. Das Mehrwegeventil 55, welches zunächst eine Verbindung des ersten Druckraums 41a über den Verstärkerbypass 48 mit dem dritten Druckraum 43a hergestellt hat, wird nun zur Einleitung des Einspritzvorgangs für den zweiten Stoff im Sinne einer Herstellung einer Verbindung des dritten Druckraums 43a mit dem Niederdruckabfluß über die Abflußleitung 56 umgeschaltet. Hierdurch wird der dritte Druckraum 43a entlastet und gleichzeitig ein Nachströmen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff über den Verstärkerbypass 48 von dem ersten Druckraum 41a in den dritten Druckraum 43a verhindert. Der über den Zuführungskanal 47 von dem Kraftstoffhauptstrang 18 in den ersten Druckraum 41a unter hohem Druck nachströmende Kraftstoff schiebt den mehrstufigen Kolben 46 nach vorne, so daß der zweite Stoff aus den zweiten Druckraum 42a über den Zuführungskanal 17 zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine in den Einspritzvolumenraum 9 des Kraftstoffeinspritzventils 1 gefördert wird.

Zur Beendigung des Einspritzvorgangs des zweiten Stoffs wird das Mehrwegeventil 55 wieder so geschaltet, daß die Verbindung des dritten Druckraums 43a mit dem Niederdruckabfluß 56 unterbrochen und die Verbindung über den Verstärkerbypass 48 mit dem ersten Druckraum 41a wieder hergestellt wird. Durch den über den Verstärkerbypass 48 nachströmenden unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wird der mehrstufige Kolben 46 wieder in seine Ausgangsstellung nach links in der Figur zurückgeführt.

Hinsichtlich der Dimensionierung der Druckflächen gilt das Gleiche wie bei dem in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, nämlich daß zur Rückführung des mehrstufigen Kolbens 46 erforderlich ist, daß die Fläche A₃ der dritten Druckfläche 43 mindestens so groß oder größer wie die Fläche A₁ der ersten Druckfläche 41 ist. Das Druckübersetzungsverhältnis vom Kraftstoffdruck auf den Druck des zweiten Stoffs ist durch das Größenverhältnis der Fläche A₁ der ersten Druckfläche 41 zur Fläche A₂ der zweiten Druckfläche 42 gegeben. Die Abstimmung der Größen der einzelnen Druckflächen erfolgt wiederum durch die Dimensionierung der vierten Druckfläche 44, welche an den druckentlasteten vierten Druckraum 44a angrenzt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Druckerzeugereinrichtung 60 ist ein mehrstufiger Kolben 66 in einem mehrstufigen Zylinder 65 in Axialrichtung verschieblich angeordnet.

An der Vorderseite des mehrstufigen Kolbens 66 befindet sich eine erste Druckfläche 61, welche an einen ersten Druckraum 61a angrenzt. Der erste Druckraum 61a ist über einen Zuführungskanal 67 mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 verbunden. In dem Zuführungskanal 66 befindet sich ein Mehrwegeventil 78, welches über eine Leitung 76 mit einem Niederdruckabfluß 77 verbunden ist.

An der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 66 befindet sich eine zweite Druckfläche 62, welche an einen zweiten Druckraum 62a angrenzt, der über einen Zuführungskanal 17 für den zweiten Stoff mit dem Einspritzvolumenraum 9 des Einspritzventils 1 verbunden ist. Weiterhin ist der zweite Druckraum 62a über ein Ventil 71 mit einem Zulauf für den zweiten Stoff (Wasser) mit Niederdruck verbunden.

An der Rückseite des mehrstufigen Kolbens 66 befindet sich weiterhin eine dritte Druckfläche 63, die an einen dritten Druckraum 63a angrenzt, der über eine Leckleitung 74 mit einem Niederdruckabfluß verbunden ist.

Im rückwärtigen Bereich des mehrstufigen Kolbens 66 ist an der Innenseite des mehrstufigen Zylinders 65 eine Stopnut 73 ausgebildet, welche über einen Zuführungskanal 72 mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 in Verbindung steht.

Hinsichtlich des Betriebs der Druckerzeugereinrichtung 60 sei angenommen, daß sich zunächst der mehrstufige Kolben 66 an einem Anschlag an seiner Vorderseite, in Fig. 4 links, befindet. Das Mehrwegeventil 78 sei so geschaltet, daß die Verbindung zwischen dem Kraftstoffhauptstrang 18 und dem ersten Druckraum 61a über den Zuführungskanal 67 unterbrochen und der erste Druckraum 61a über die Leitung 76 mit dem Niederdruckabfluß 77 verbunden ist. Zur Einleitung des Fördervorgangs wird das Mehrwegeventil 78 so umgeschaltet, daß die Verbindung mit dem Niederdruckabfluß gesperrt und die Verbindung mit dem Kraftstoffhauptstrang über die Leitung 67 hergestellt wird. Damit wird die erste Druckfläche 61 an der Vorderseite des mehrstufigen Kolbens 66 mit dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt und der mehrstufige Kolben 66 nach rechts verschoben und damit der zweite Stoff aus dem zweiten Druckraum 62a über den Zuführungskanal 17 in den Einspritzvolumenraum 9 des Kraftstoffeinspritzventils 1 gefördert. Zur Beendigung des Fördervorgangs wird das Mehrwegeventil 78 wieder in seine ursprüngliche Stellung umgeschaltet, das heißt, die Verbindung des ersten Druckraums 61a mit dem Kraftstoffhauptstrang 18 unterbrochen und die Verbindung mit dem Niederdruckabfluß 77 hergestellt und damit der mehrstufige Kolben 66 wieder in seine Anfangstellung zurückgeführt.

Beim Vorschub des mehrstufigen Kolbens 66 wird der in dem dritten Druckraum 63a befindliche Kraftstoff über die Leckleitung 74 zu einem Niederdruckabfluß verschoben.

Ein Übertreten des zweiten Stoffs (Wasser) aus dem zweiten Druckraum 62a nach links zu den übrigen Komponenten der Druckerzeugereinrichtung 60 wird durch die Stopnut 73 verhindert, welcher über den Zuführungskanal 72 unter hohem Druck stehender Kraftstoff von dem Kraftstoffhauptstrang 18 zugeführt wird, wie es auch bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der Fall ist.

Die Druckübersetzung vom Kraftstoffdruck auf den zweiten Stoff ergibt sich aus dem Größenverhältnis der Fläche A₁ der ersten Druckfläche 71 zur Fläche A₂ der zweiten Druckfläche 72.

Während die Steuerung der Druckerzeugereinrichtung bei den drei beschriebenen Ausführungsbeispielen unterschiedlich ist, ist die Energiebilanz hinsichtlich der auszuschiebenden Volumenströme im wesentlichen gleich.

Claims (24)

1. Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff unter hohem Druck in einem Vorspeicher vorgehalten und über einen Kraftstoffstrang (18) einem Einspritzvolumenraum (9) an der Einspritzdüse (12) eines Kraftstoffeinspritzventils (1) zugeführt und beim Öffnen der Einspritzdüse (12) während eines Einspritzintervalls in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird und bei dem ein zweiter Stoff dem Einspritzvolumenraum (9) zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff während des Einspritzintervalls unter hohem Druck in den Einspritzvolumenraum (9) des Kraftstoffeinspritzventils (1) gefördert und in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn und das Ende der Zufuhr des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum (9) während des Einspritzintervalls unabhängig von der Einspritzung des Kraftstoffs gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff einmalig während des Einspritzintervalls in den Einspritzvolumenraum (9) gefördert und eingespritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff mehrmalig während des Einspritzintervalls in den Einspritzvolumenraum (9) gefördert und eingespritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck und/oder die Zeitdauer der einzelnen Förderungen des zweiten Stoffs variierbar sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff mit einem höheren Druck als der Kraftstoffdruck in den Einspritzvolumenraum (9) gefördert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Kraftstoffs während der Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum (9) gesperrt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff und der zweite Stoff in dem Einspritzvolumenraum (9) zu einer Emulsion vermengt und zusammen als Emulsion eingespritzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff Wasser ist.

10. Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit

• - einem Vorspeicher, in welchem Kraftstoff unter hohem Druck vorgehalten wird,
• - einem über einen Kraftstoffstrang (18) mit dem Vorspeicher verbundenen Kraftstoffeinspritzventil (1), das an der Einspritzdüse (12) einen mit dem Kraftstoffstrang (18) in Verbindung stehenden Einspritzvolumenraum (9) aufweist, aus welchem beim Öffnen der Einspritzdüse (12) während eines Einspritzintervalls Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, und
• - einer Einrichtung zur Förderung eines zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum (9) des Kraftstoffeinspritzventils (1),
  dadurch gekennzeichnet,
  daß die Einrichtung zur Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum (9) durch eine von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagbare hydraulische Druckerzeugereinrichtung (20; 40; 60) gebildet ist, welche unter Ausnutzung des Kraftstoffdrucks den zweiten Stoff zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine, während des Einspritzintervalls unter hohem Druck in den Einspritzvolumenraum (9) des Kraftstoffeinspritzventils (1) fördert, und
• - daß eine mit der hydraulischen Druckerzeugereinrichtung (20; 40; 60) gekoppelte Steuereinrichtung (30; 55; 78) zur Steuerung des Beginns und des Endes der Förderung des zweiten Stoffs in den Einspritzvolumenraum (9) in Ansprache auf ein von außen zugeführtes Steuersignal vorgesehen ist.

11. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Druckerzeugereinrichtung (20; 40; 60) durch einen in einem Zylinder (25; 45; 65) verschieblich gelagerten Kolben (26; 46; 66) gebildet ist, der an seiner Vorderseite eine an einen ersten Druckraum (21a; 41a; 61a) angrenzende erste Druckfläche (21; 41; 61) zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck im Sinne einer Verschiebung des Kolbens (26; 46; 66) in Vorwärtsrichtung und an seiner Rückseite eine zweite Druckfläche (22; 42; 62) zur Förderung des zweiten Stoffs aus einem an der Rückseite des Kolbens (26; 46; 66) vorgesehenen zweiten Druckraum (22a; 42a; 62a) in den Einspritzvolumenraum (9) des Kraftstoffeinspritzventils (1) bei Verschiebung des Kolbens (26; 46; 66) in Vorwärtsrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung (30; 55; 78) die Beaufschlagung des Kolbens (26; 46; 66) mit dem Kraftstoffdruck steuert, um den zweiten Stoff in den Einspritzvolumenraum (9) des Einspritzventils (1) zu fördern.

12. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26; 46; 66) und der Zylinder (25; 45; 65) jeweils mehrstufig ausgebildet sind, und daß die erste Druckfläche (21; 41; 61) des mehrstufigen Kolbens (26; 46; 66) eine größere Ausdehnung A₁ hat als die Ausdehnung A₂ der zweiten Druckfläche (22; 42; 62) des mehrstufigen Kolbens (26; 46; 66).

13. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstufige Kolben (26; 46; 66) an seiner Rückseite eine vom Kraftstoffdruck beaufschlagbare an einen dritten Druckraum (23a; 43a) angrenzende dritte Druckfläche (23; 43) aufweist, bei deren Beaufschlagung der mehrstufige Kolben (26; 46) im Sinne einer Befüllung des zweiten Druckraums (22a; 42a) mit der zweiten Flüssigkeit unter einem geringeren Druck als dem Kraftstoffdruck in Rückwärtsrichtung verschoben wird.

14. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Druckraum (23a; 43a) zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck über einen Verstärkerbypass (28; 48) mit dem ersten Druckraum (21a; 41a) oder mit dem Kraftstoffstrang (18) verbunden ist, daß in dem Verstärkerbypass (28; 48) eine den Durchfluß begrenzende Vorrichtung (29; 55) vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtung (30; 55) zur Druckentlastung des dritten Druckraums (23a; 43a) in Ansprache auf das von außen zugeführte Steuersignal geschaltet ist, wobei die Ausdehnung der dritten Druckfläche (23; 43) größer oder mindestens gleich der Ausdehnung der ersten Druckfläche (21; 41) ist.

15. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Verstärkerbypass (28) vorgesehene, den Durchfluß begrenzende Vorrichtung eine den Zustrom des unter dem hohen Druck stehenden Kraftstoffs begrenzende Drosselvorrichtung (29) ist, und daß die Steuereinrichtung ein in Ansprache auf das von außen zugeführte Steuersignal den dritten Druckraum (23) mit einem Niederdruckabfluß verbindendes Druckentlastungsventil (30) ist.

16. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Verstärkerbypass (48) vorgesehene, den Durchfluß begrenzende Vorrichtung und die Steuereinrichtung zur Druckentlastung des dritten Druckraums (43) durch ein Mehrwegeventil (55) gebildet sind, durch welches der dritte Druckraum (43a) wahlweise zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck mit dem Verstärkerbypass (48) oder zur Druckentlastung mit einem Niederdruckabfluß (56) verbindbar ist.

17. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstufige Kolben (26; 46) an seiner Vorderseite eine von der ersten Druckfläche (21, 41) getrennte vierte Druckfläche (24; 44) aufweist, welche an einen zur Druckentlastung mit einer Niederdruckleckleitung in Verbindung stehenden vierten Druckraum grenzt.

18. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der vierten Druckfläche (24; 44) so auf die Größen der ersten, zweiten und dritten Druckfläche (21; 41, 22; 42, 23; 43) abgestimmt ist, daß für die Größe A₃ der dritten Druckfläche (23; 43) und die Größe A₁ der ersten Druckfläche (21; 41) gilt A₃ ≧ A₁.

19. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckraum (61a) über eine Verbindungsleitung (67) mit dem Kraftstoffstrang (18) in Verbindung steht und daß die Steuereinrichtung durch ein in der Verbindungsleitung (67) angeordnetes durch ein von außen zuführbares Steuersignal steuerbares Mehrwegeventil (78) gebildet ist, durch welches der erste Druckraum (61a) wahlweise zur Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck im Sinne einer Verschiebung des Kolbens (66) in Vorwärtsrichtung mit dem Kraftstoffstrang (18) oder zur Druckentlastung im Sinne einer Verschiebung des Kolbens (66) in Rückwärtsrichtung mit einer Niederdruckabflußleitung (76) verbindbar ist, wobei die Verschiebung in Rückwärtsrichtung durch Beaufschlagung des zweiten Druckraums (62a) mit der zweiten Flüssigkeit unter einem geringeren Druck als dem Kraftstoffdruck erfolgt.

20. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstufige Kolben (66) an seiner Rückseite eine an einen dritten Druckraum (63a) angrenzende dritte Druckfläche (63) aufweist, wobei der dritte Druckraum (63a) zur Druckentlastung mit einem Niederdruckabfluß (64) in Verbindung steht.

21. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe A₃ der dritten Druckfläche (63) der Größendifferenz der ersten und der zweiten Druckfläche (61, 62) entspricht.

22. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinder (25; 45; 65) oder/und in dem Kolben (26; 46; 66) im Bereich zwischen dem von der zweiten Flüssigkeit beaufschlagten zweiten Druckraum (22a; 42a; 62a) und dem nächsten benachbarten vom Kraftstoff beaufschlagten Druckraum (23a; 43a; 63a) eine über einen Druckkanal (32; 52; 72) mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgte Stopnut (33; 53; 73) vorgesehen ist, welche ein Übertreten der zweiten Flüssigkeit aus dem zweiten Druckraum (22a; 42a; 62a) in die übrigen Bereiche von Kolben (26; 46; 66) und Zylinder (25; 45; 65) verhindert.

23. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu dem Einspritzvolumenraum (9) führenden Kraftstoffzuführungskanal (7) ein Rückschlagventil (14) vorgesehen ist, welches in Richtung der Kraftstoffzufuhr öffnet und in Gegenrichtung schließt.

24. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu dem Einspritzvolumenraum (9) führenden Zuführungskanal (17) für die zweite Flüssigkeit ein Rückschlagventil (13) vorgesehen ist, welches in Richtung der Zufuhr des zweiten Stoffs öffnet und in Gegenrichtung schließt.