DE3788916T2 - Hochdruckpump-Düseneinheit. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffeinspritzdüsen und insbesondere auf eine Kraftstoffeinspritzdüseneinheit des Types, der eine offene Düse und einen hin- und herbewegbaren Einspritzungskolben aufweist, der mechanisch durch eine Motornockenwelle angetrieben wird. Eine solche Kraftstoffeinspritzdüse wird im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
• Als die Anforderungen an höhere Niveaus der Emissionskontrolle und höhere Kraftstoffökonomie nach stark verbesserten Kraftstoffversorgungssystemen verlangten, sind Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten der anfänglich erwähnten Art entwickelt worden, die eine Kraftstoffeinspritzdüse mit vereinfachter Bauweise darstellen, so daß eine Kostenreduktion erreicht wurde, wobei gleichzeitig eine zuverlässige und präzise Steuerung der unabhängigen Variablen der Kraftstoffeinspritzsynchronisation und der Mengenparameter erreicht wurden, wie es vom Standpunkt der Kraftstoffökonomie und Bekämpfung der Emissionen notwendig ist. Die folgenden Patente sind repräsentativ für den Stand der Technik der Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten: US-Patente 4,471,909; 4,441,654; 4,420,116; 4,410,137; 4,410,138. Alle diese Einspritzdüsen weisen eine offene Düse und einen hin- und herbewegbaren Einspritzungskolben auf, der mechanisch von einer Motornockenwelle angetrieben wird.
• Obgleich Kraftstoffeinspritzdüsen der zuvor genannten Art sich als sehr effektiv, zuverlässig und ökonomisch erwiesen haben, werfen bevorstehende weitere Einschränkungen der Niveaus von Kohlenwasserstoffen, Stickstoffoxyden und Material aus kleinsten Partikeln in Fahrzeugemissionen Probleme in der Erreichung dieser Ziele auf, insbesondere bei der Kosten- und Kraftstoffeffektivität. Um teure und schwer instandzuhaltende Nachbehandlungen wie Katalysatoren zu vermeiden, ist es notwendig, die Entstehung der Emissionen in der Quelle, d. h. in dem Verbrennungsraum zu behandeln. Dieses bedeutet eine verbesserte Effizienz des Verbrennungsprozesses, was wiederum eine Kraftstoffeinspritzung bei deutlich höheren Drücken, als bisher erreicht worden sind, bedeutet, insbesondere während der Betriebsweise bei niedriger Geschwindigkeit.
• In den obengenannten Patenten ist beispielsweise die Einspritzkammer in einem Einspritzdüsenkopf ausgestaltet, der das unterste Element einer aus vielen Teilen bestehenden Einspritzdüse darstellt, und der Kraftstoff wird über einen Versorgungsdurchgang, der in einem weiteren Element der Kraftstoffeinspritzdüse ausgestaltet ist, der Einspritzkammer zugeführt. In einer solchen Anordnung sind verklammerte Hochdruckverbindungen vorgesehen, die die Einspritzungsdruckkapazität der Kraftstoffeinspritzdüse auf SAC-Drücke (d. h. der Kraftstoffdruck in der Einspritzungskammer direkt vor den Einspritzungsdüsenlöchern) auf Werte unter 1.400 bar (20.000 psi) begrenzen.
• Weiterhin wird eine Druckbegrenzung durch die Tatsache hervorgerufen, daß bei dem Betrieb eines solchen Einspritzdüsensystems die Einspritzung beginnt (d. h. der Kolben erreicht die Festkraftstoffhöhe in der Einspritzungskammer), kurz nach dem Zeitpunkt,in dem ein Abdichtungsteil des Kolbens die Versorgungsöffnung blockiert hat. Im Ergebnis stellt die Abdichtungslänge des Kolbens (d. h. die Länge der Abdichtungsoberfläche des Kolbens unterhalb der Kraftstoffversorgungsöffnung), die typischerweise 0,4 mm beträgt, eine Schnittstelle dar, die lecken wird, wenn sehr hohe SAC-Drücke wie z. B. über 2.100 bar (30.000 psi) auftreten. Ebenfalls erzeugt die Anwesenheit von Versorgungsöffnungen in der Nähe der Region mit sehr hohen Drücken zyklisch Spannungserhöhungen, die in Ermüdungserscheinungen resultieren, die die Lebensdauer der Einspritzdüse verringern.
• Zusätzlich zu den obengenannten Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten mit "offenen Düsen" existieren Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten mit "geschlossenen Düsen", die nach einem anderen Arbeitsprinzip funktionieren. Das US-Patent 4,463,901 offenbart eine Kraftstoffeinspritzdüseneinheit, die eine unabhängig voneinander gesteuerte Synchronisation und Dosierung aufweist und die eine aus drei Kolben bestehende Kolbenanordnung benutzt. Abgesehen davon, daß die in diesem Patent offenbarte Kraftstoffeinspritzdüseneinheit nicht als ein System mit offener Düse benutzbar ist, würde sie ebenfalls viele der zuvor beschriebenen Probleme (wie z. B. Undichtigkeits- und Ausdehnungseffekte) aufweisen, wenn ein solches System mit SAC-Drücken oberhalb von 2.100 bar (30.000 psi) betrieben würde. In dieser Hinsicht offenbart dieses Patent signifikant die Tatsache, daß SAC-Drücke von ungefähr 1.100 oder 1.200 bar (16.000 oder 17.000 psi) im Vergleich zu den SAC-Drücken erreichbar sind, die mit mehr konventionellen Einspritzdüsen im Bereich von ungefähr 760 bar (11.000 psi) erreicht werden.
• Bei der Verfolgung der Verringerung hoher Emissionen, insbesondere von Ruß und Stickoxyden in Dieselmotoren, über einen erhöhten Einspritzungsdruck muß nun als wichtiger Faktor die Frage berücksichtigt werden, wie Betriebsbedingungen bei niedriger Geschwindigkeit behandelt werden. Für eine gegebene Einspritzdüse ist der bei Motorgeschwindigkeiten von 5.000 rpm auftretende SAC-Druck um ein Vielfaches größer als der bei 1.000 rpm auftretende Druck. Daher sind bisherige Systeme, die nur Spitzen-SAC-Drücke von beispielsweise 830 bar (12.000 psi) bei maximaler Motorgeschwindigkeit von 5.000 rpm aushalten, gezwungen gewesen, bei langsamer Geschwindigkeit (z. B. 1.000 bis 2.000 rpm) mit SAC-Drücken von 140 bis 300 bar (2.000 bis 4.500 psi) zu arbeiten. Um nur 600 bar (8.700 psi) bei 1.000 rpm zu erhalten, könnten SAC- Drücke über 4.800 bar (70.000 psi) bei 5.000 rpm notwendig sein (ein Druck größer als alles, was von einer Kraftstoffeinspritzdüse ausgehalten werden kann). Um erfolgreich bei einer Kraftstoffeinspritzdüse einen Anstieg des Spitzen-SAC-Druckes unter Betriebsbedingungen bei niedriger Geschwindigkeit zu erreichen, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um Spitzen-SAC-Drücke unter Betriebsbedingungen bei hohen Geschwindigkeiten (z. B. 3.000 bis 5.000 rpm) zu vermeiden, die die von der Einspritzdüse auszuhaltenden Drücke übersteigen.
• Das Erfordernis, den Kraftstoff bis zu einem beträchtlichen Niveau bei Betriebsweisen mit langsamer Geschwindigkeit unter Druck zu setzen, ohne den Einspritzungsdruck im Bereich hoher Geschwindigkeit mehr als notwendig zu erhöhen, ist in Verbindung mit Kraftstoffeinspritzungssystemen des Verteilertyps erkannt worden, die eine einzige zentrale Hochdruckpumpe und ein Verteilerventil für die Dosierung und Synchronisation des Kraftstoffflusses von der Pumpe zu jeder Kraftstoffeinspritzdüse (US-Patent 4,544,097) aufweisen.
• In solchen Systemen ist ein Versuch zur Begrenzung des Einspritzungsdruckes unterhalb eines vorbestimmten Wertes in Form eines Ventilelements durchgeführt worden, daß durch den Einspritzungskraftstoffdruck betätigt wird und das so konstruiert ist, daß es den Kraftstoffdruck durch Ableiten von Kraftstoff in einen Bereich mit niedrigerem Druck entlastet, wenn der Kraftstoffdruck, dem das Ventil ausgesetzt ist, einen vorbestimmten Wert erreicht. Jedoch sollte erwähnt werden, daß, wenn dieses Konzept auf Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten, die für den Betrieb mit exakt dosierten Mengen an Kraftstoff entwickelt worden sind, angewendet wird, ein solches Ausfließenlassen von Kraftstoff von der Einspritzkammer über ein auf den Kraftstoffdruck ansprechendes Ventil es unmöglich machen würde, die gewünschte präzise Kraftstoffdosierung unter jeglichen Betriebsbedingungen zu erhalten, unter denen das Auslaßventil geöffnet wird. Daher gibt es einen Bedarf nach Einrichtungen, die in Verbindung mit Kraftstoffeinspritzdüseneinheiten angewandt werden können, um die Unterdrucksetzung des Kraftstoffes bis zu einem hohen Niveau bei Betriebsbedingungen mit langsamer Geschwindigkeit zu erreichen, ohne bei Betriebsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit den Einspritzungsdruck unerwünschterweise zu erhöhen.
• Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist in der DE-A- 3 224 769 offenbart. Bei diesem Stand der Technik sind Mittel vorgesehen, die einen maximierten Einspritzungskammerdruck unter beiden Betriebsbedingungen mit niedriger wie auch hoher Geschwindigkeit erlauben. Diese Mittel umfassen ein Ventil, das Synchronisationsflüssigkeit von einer Synchronisationskammer immer dann ableitet, wenn der Druck der Synchronisationsflüssigkeit in der Synchronisationskammer am Ende einer Einspritzungshubbewegung des unteren Kolbens einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dieses Ventil wird am letzten Ende des Einspritzungshubes aktiviert und selbst dann, wenn es so ausgestaltet ist, daß es offensteht, bis der Druck unter ein vorbestimmtes Niveau fällt, wurde die Einspritzungsöffnung bereits durch die Ventilnadel unter der Vorspannungskraft einer Vorspannungsfeder geschlossen.
• Mit dem oben beschriebenen Ventil aus dem Stand der Technik kann jedoch nur der restliche Druck in der Einspritzkammer definiert werden.
• Im Hinblick auf das Vorangegangene stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Kraftstoffeinspritzdüse, insbesondere eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer offenen Düse anzugeben, die in der Lage ist, hohe SAC-Drücke nicht nur bei Betriebsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit sondern auch bei niedriger Geschwindigkeit zu erreichen.
• Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzdüse mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch Realisierung der Merkmale des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1 gelöst.
• Erfindungsgemäß ist ein Ventil vorgesehen, das die ganze Zeit während der Einspritzung aktiviert ist und das in der Lage ist, während des Einspritzungshubes zu öffnen und nicht nur am Ende oder nahe des Endes des Einspritzungshubes. Das erfindungsgemäße Ventil dient dazu, den Druck in der zusammenfallenden hydraulischen Verbindung zu regulieren, so daß die Einspritzung immer bei einem Druck durchgeführt wird, der nahe an dem voreingestellten Maximum liegt. Da das Ventil immer öffnen kann, wenn zu hohe Druckbedingungen vorliegen, so wird es auch dann öffnen, wenn während des Einspritzungshubes eine solche Situation auftritt. Das erfindungsgemäße Ventil wird nur am Ende des Einspritzungshubes öffnen, solange die Motorgeschwindigkeit nicht einen spezifischen Wert von beispielsweise 3.000 rpm erreicht. Bei diesem Wert beginnt das Ventil die Synchronisationsflüssigkeit während des Einspritzungshubes abzulassen und es beendet das Ablassen der Flüssigkeit nur am Ende des Einspritzungshubes.
• Im Ergebnis ist das erfindungsgemäße Ventil das Mittel, mit dem bei niedriger Geschwindigkeit Drücke auf einen Wert maximiert werden können, die vergleichbar mit den unter Betriebsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit erreichbaren Drücken sind. Es hält einen bestimmten Druck weder in der Synchronisationskammer noch in der Einspritzungskammer aufrecht, sondern es verhindert vielmehr, daß der maximal aushaltbare Druck überschritten wird.
• Weitere bevorzugte Merkmale einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzdüse werden in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Des weiteren werden diese Merkmale und Vorteile durch die folgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzdüse deutlich.
• In der Zeichnung zeigt
• Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Kraftstoffeinspritzdüseneinheit,
• Fig. 2a& Querschnitte einer Kraftstoffeinspritzdüseneinheit gemäß Fig. 1, in unterschiedlichen Phasen,
• Fig. 3 ein Blockschaltbild eines elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzdüsensystems, das Kraftstoffeinspritzdüsen gemäß Fig. 1 beinhaltet,
• Fig. 4 eine Graphik des SAC-Druckes, aufgetragen gegen den Winkel der Kurbelwellenstellung für Kraftstoffeinspritzdüsen, die bei verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten,
• Fig. 5 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 1, jedoch eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse darstellend,
• Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der Einspritzdüse gemäß Fig. 5 im Bereich des Zwischenkolbens, eine Ablaßventilanordnung für die Synchronisationsflüssigkeit zeigend,
• Fig. 7 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 6, jedoch eine modifizierte Ablaßventilanordnung für die Synchronisationsflüssigkeit zeigend und
• Fig. 8 eine Graphik des SAC-Druckes dargestellt gegen die Motorgeschwindigkeit für konventionelle Kraftstoffeinspritzdüsen und für erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüsen.
• Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzdüseneinheit mit einer offenen Düse im Überblick. Insbesondere zeigt Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzdüse, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, die in herkömmlicher Weise in einer in dem Kopf eines Verbrennungsmotors angeordneten Vertiefung angeordnet ist (nicht dargestellt). Der Körper der Kraftstoffeinspritzdüse 1 wird von zwei Abschnitten gebildet, einem Einspritzdüsengehäuse 3 und einem einteiligen Einspritzdüsenkopf 5. Eine Bohrung 6 verläuft axial durch die Kraftstoffeinspritzdüse, in der eine hin- und herbewegbare Kolbenanordnung 7 angeordnet ist.
• Die hin- und herbewegbare Kolbenanordnung 7 besteht aus drei Kolben. Ein Einspritzkolben 9 ist der unterste Kolben, dargestellt in Fig. 1, und in Reihe darüber angeordnet sind ein Zwischenkolben 11 und ein oberer Kolben 13. Ein Abstandsstück 23 ist in dem Zwischenkolben 11 angeordnet und erlaubt eine Kompensation kumulierter Toleranzen, die bei der Herstellung auftreten, um den Kolben in der Bohrung 6 genau zu positionieren, wie im folgenden genauer beschrieben wird.
• Eine Kompensationskammer 17 ist unter dem Zwischenkolben 11 ausgebildet. Eine Feder 19 ist in der Kompensationskammer 17 angeordnet und ist als Spulenfeder ausgestaltet, durch die sich das obere Ende 9d des unteren Kolbens 9 erstreckt. Ein Antriebselement 21' ist im Eingriff mit der unteren Seite des oberen Endes 9d des Einspritzkolbens 9 und dem oberen Ende der Feder 19. Das untere Ende der Feder 19 ruht auf einem Sitz 5a, der auf dem Einspritzdüsenkopf 5 ausgebildet ist. In dieser Weise dient die Kraft der Feder 19 über das Antriebselement 21' dazu, den Einspritzkolben 9 nach oben in den Eingriff mit dem Kompensationsabstandsstück 23 des Zwischenkolbens 11 zu ziehen und zwingt dadurch die drei Kolbenelemente zusammen nach der Beendigung des Einspritzungszyklus nach oben, bis die Dosierung und Synchronisation für den nächsten Einspritzungszyklus begonnen hat. In dieser Hinsicht sei erwähnt, daß eine Kolbenrücktriebsfeder 22 sich mit dem oberen Ende 13a des oberen Kolbens 13 an einer Seite im Eingriff befindet und gegen das obere Ende des Einspritzdüsengehäuses 3 ansitzt. Die Rücktriebsfeder 22 spannt den oberen Kolben 13 so vor, daß er zu einer obersten Position in der Bohrung 6 zurückkehrt, wie es gerade durch den Einspritznocken 100 (Fig. 3) erlaubt ist, der darauf über einen Kipphebel 105 einwirkt.
• Im ersten von vier Stadien eines jeden Einspritzzyklus ist der obere Kolben 13 genügend durch die Rücktriebsfeder 22 zurückgezogen, so daß ein Synchronisationskammer-Fülleingang 25 freigelegt wird, wodurch eine hydraulische Synchronisationsflüssigkeit (so auch Kraftstoff) einen Druck ausüben wird, der das Zwischenkolbenelement 11 von dem oberen Kolbenelement 13 durch Zusammendrücken der Kompensationsfeder 19 trennt. Die Größe der Trennung des oberen Kolbens 13 von dem Zwischenkolben 11 ist durch das Gleichgewicht zwischen der Federkraft der Feder 19 und der Kraft bestimmt, die durch den auf die Fläche des Zwischenkolbens 11 wirkenden Synchronisationsflüssigkeitsdruck erzeugt wird. Je größer die Trennung zwischen den Kolben 11 und 13 ist, desto größer ist der Vorschub der Einspritzungssynchronisation.
• Zur gleichen Zeit, wenn die Einspritzungssynchronisation durch Einführen der Synchronisationsflüssigkeit in die Synchronisationskammer 21 eingerichtet wird, wird der Kraftstoff für die Einspritzung durch eine Auslaßfüllöffnung 33 eines Kraftstoffeinspritzdüsenversorgungseinganges 31 in den oberen Teil 35 des Einspritzdüsenkopfes 5 eingeleitet, während die Feder 19 den Kolben 9 in genügendem Ausmaß nach oben gezogen hat, so daß die Seitenfläche 9b des Kolbens 9 über die Füllöffnung 33 angehoben ist. Der Kraftstoff fließt dann durch einen Zwischenraum, der zwischen einem verlängerten unteren Teil 9a des Einspritzkolbens 9 und einem unteren Teil 37 des Einspritzdüsenkopfes 5 existiert, in eine Einspritzkammer 41 ein, die sich in der Nähe der am unteren Ende des Einspritzdüsenkopfes 5 befindlichen Einspritzöffnungen 39 befindet.
• Während der Dosierung des Einspritzkraftstoffes wird die Einspritzkammer 41 teilweise mit einer exakt dosierten Menge an Kraftstoff in Übereinstimmung mit dem bekannten "Druck/Zeit-Prinzip gefüllt, wobei die aktuell dosierte Kraftstoffmenge eine Funktion des Versorgungsdruckes und der gesamten Dosierungszeit ist, in der Kraftstoff durch die Versorgungsöffnung 33 fließt, die sorgfältig kontrollierte hydraulische Eigenschaften aufweist, um die gewünschte Druck/Zeit-Dosierungsfähigkeiten zu erzeugen. Fig. 2a zeigt das oben erwähnte Stadium der Dosierung und Synchronisation.
• Im zweiten Stadium, dem Einspritzungsstadium, wird der obere Kolben 13 durch den Nocken 100 nach unten getrieben. Als Ergebnis wird die Synchronisationsflüssigkeit zurück durch den Eingang 25 gezwungen, bis die Synchronisationsöffnung durch das vordere Ende des oberen Kolbens 13 geschlossen wird. In diesem Punkt wird die Synchronisationsflüssigkeit zwischen den Kolben 11 und 13 eingeschlossen, so daß eine hydraulische Verbindung gebildet wird, die alle drei Kolbenelemente gleichzeitig zu einer Bewegung in Richtung der Düsenspitze zwingt. Wie in Fig. 2b gezeigt ist, schließt die Seitenfläche 9b des unteren Einspritzkolbens 9 die Auslaßfüllöffnung 33 des Versorgungseinganges 31, während er sich nach unten bewegt. Jedoch wird der zuvor dosiert in die Einspritzkammer 41 eingelassene Kraftstoff solange nicht unter Druck gesetzt, bis der Kolben 9 in die Einspritzkammer 41 soweit eingedrungen ist, daß er den Teil des Einspritzkammervolumens besetzt, der nicht mit Kraftstoff gefüllt gewesen ist. Der Abstand gemessen von diesem Punkt zu dem Punkt, an dem die Abwärtsbewegung des Einspritzkolbens 9 beendet ist, wird als "Festkraftstoffhöhe" bezeichnet. Sie bestimmt den Punkt in der Bewegung des Kolbens, bei dem die Einspritzung aktuell beginnt.
• In Kraftstoffeinspritzdüsen mit offener Düse, die bisher benutzt worden sind, wird die Festkraftstoffhöhe an oder nahe dem Punkt erreicht, bei dem die Füllöffnung des Versorgungseingangs durch den Einspritzkolben verschlossen worden ist. Eine solche Charakteristik ist jedoch für die Verwendung in Einspritzdüsen unerwünscht, die einen dramatischen Anstieg der SAC-Drücke auf Werte weit über den in Einspritzdüsen im Stand der Technik angewandten Drücken bis auf reichlich über 2.100 bar zum Ziel haben. Weil Kraftstoff nur einen relativ kleinen Abstand für ein Leck benötigt, ist erstens zu Beginn der Einspritzung, von der Festkraftstoffhöhe bis zu der Füllöffnung, der Grad der Abdichtung, die durch eine solche Anordnung nach dem Stand der Technik erzeugt wird, ungenügend, um SAC-Drücke bei einem Niveau aufrechtzuerhalten, das durch die vorliegende Erfindung angestrebt ist, ohne daß ein signifikantes Leck auftritt. Zusätzlich erzeugt die Anwesenheit einer Hochdruckkammer in der Nähe einer vorhandenen Überschneidung mit der Füllöffnung einen 3.81 Spannungs- Konzentrationsfaktor, der typischerweise durch überschneidende, den Versorgungseingang bildende Bohrungen erzeugt wird.
• Diese beiden Probleme sind dadurch gelöst worden, daß eine minimale Dichtungslänge sichergestellt wird, d. h., daß der axiale Abstand zwischen der Öffnung 31 und dem vorderen Ende 9e der Seitenfläche 9b, der zu Beginn der Einspritzung auftritt, mindestens die Hälfte der Festkraftstoffhöhe beträgt. Bei der Aufrechterhaltung der Beziehung für eine solche minimale Abdichtungslänge können nicht nur SAC-Drücke in der Höhe von 2.400 bar (35.000 psi) erhalten werden, sondern die Hochdruckkammer ist auch genügend von der überschneidenden Bohrung, die den Versorgungseingang 31 bildet, entfernt angeordnet, so daß der Spannungs-Konzentrationsfaktor eliminiert ist (der zu einem Ermüdungsausfall der Einspritzdüse führen kann).
• Es wird ebenfalls festgestellt, daß durch den vorliegenden Aufbau hohe SAC- Drücke sowohl ohne Leck als auch ohne hohe Klammerkräfte zu benötigen erreicht werden. Aus diesem Grund wurde in der Vergangenheit der Einspritzdüsenversorgungseingang in dem Gehäuseelement des Einspritzdüsenkörpers und nicht im Einspritzdüsenkopf ausgestaltet. Daher existierte eine Schnittstelle zwischen dem Einspritzdüsengehäuse und dem Einspritzdüsenkopf unterhalb der Füllöffnung und die Anwesenheit einer solchen zusammengeklammerten Hochdruckverbindung begrenzte die Einspritzdruckfähigkeiten. Nunmehr sind solche geklammerten Hochdruckverbindungen nicht mehr notwendig, weil entsprechend der Ausgestaltung mit drei Kolben es praktisch ist, den Einspritzungsversorgungseingang im Einspritzdüsenkopf auszugestalten, weil es möglich ist, den Einspritzdüsenkopf zu verlängern und das Einspritzdüsengehäuse zu verkürzen, und weil die Verbindung zwischen dem Einspritzdüsengehäuse 3 und dem Einspritzdüsenkopf 5 in einer Region mit niedrigem Druck in der Kammer 17 angeordnet werden kann. Während der einteilige Einspritzdüsenkopf aus einem einzigen Metallteil angefertigt werden kann, ist es in gleicher Weise möglich, einen einteiligen Einspritzdüsenkopf durch die permanente Verbindung von separaten Metallteilen, beispielsweise durch Schweißen, herzustellen. Jedoch ist die letztgenannte Verbindung wegen der Probleme und der Kosten weniger wünschenswert, die bei der Erzeugung einer geschweißten Verbindung auftreten, die gut genug ist, die Einspritzdüsenbetriebsbedingungen auszuhalten.
• Zusätzlich wird festgestellt, daß die Erzielung von SAC-Drücken oberhalb 2.100 bar mehr als die Überlegung bezüglich der Abdichtfähigkeiten des unteren Endes der Einspritzdüse, bei der die Dosierung und Einspritzung von Kraftstoff erfolgt, benötigt. Weil der Druck für die Einspritzung des Kraftstoffes vom oberen Kolben 13 über die hydraulische Synchronisationseinrichtung auf den unteren Kolben 9 übertragen wird und weil in konventionellen Systemen der Durchmesser der Kolbenanordnung, die auf die Synchronisationsflüssigkeit einwirkt, gleich groß wie der Durchmesser ist, der auf den einzuspritzenden Kraftstoff einwirkt, würde die Erzielung von SAC-Drücken größer als 2.100 bar erfordern, daß die Synchronisationskammer ebenfalls solche Druckniveaus aushält. In gleicher Weise würde ein dramatischer Anstieg der mechanischen Belastung des Einspritzungsantriebs auftreten und müßte ebenfalls kompensiert werden.
• Solche Probleme werden jedoch vermieden, weil der verlängerte untere Kolben 9 einen deutlich geringeren Durchmesser als der Zwischen- und obere Kolben 11 und 13 (die den gleichen Durchmesser besitzen) aufweist. Daher kann die Belastung, der die Synchronisationsflüssigkeit ausgesetzt ist, beispielsweise viel niedriger sein (ein Viertel des Druckes in der Zündkammer) und kann viel einfacher ausgehalten werden als die Drücke, denen der Kraftstoff in der Einspritzkammer 41 ausgesetzt ist. Ein niedrigerer Synchronisationsflüssigkeitsdruck erlaubt auch die Anwendung einer großen Rücktriebskraft. Die Verwendung eines separaten kleineren Einspritzungskolbens 9 ergibt auch den Vorteil, daß es nicht länger notwendig ist, im Hinblick auf den geringeren Durchmesser des unteren Teils, in dem der Kolben 9 aufgenommen ist, den Teil der Bohrung 6 exakt konzentrisch anzuordnen, in dem sich die Kolben 11 und 13 hin- und herbewegen.
• Die Einspritzung endet exakt dann, wenn die Spitze des Kolbenelementes 9a seinen Sitz in der Düsenspitze berührt, wie es in Fig. 2c gezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Stadium des Überlaufes erzeugt, wobei die hydraulische Verbindung zwischen den Kolben 11 und 13 zusammenbricht. Das bedeutet, daß der Ablaufdurchgang 27 der Synchronisationskammer durch das obere Ende des Zwischenkolbens 11 geöffnet wird, sobald er unter das obere Ende des Ablaufdurchganges der Synchronisationskammer gefahren ist, was genau vor dem Zeitpunkt auftritt, in dem der Kolben 9 an der Düsenspitze anliegt. Während dieses Stadiums bewegt sich der Kolben 13 weiter nach unten und drückt die Synchronisationsflüssigkeit aus der Synchronisationskammer 21 heraus. Dabei ist darauf zu achten, daß der Strömungswiderstand des Durchganges 27 so gewählt wird, daß sichergestellt ist, daß die Druckentwicklung in der zusammenfallenden Synchronisationskammer 21, die zwischen den Kolben 11 und 13 angeordnet ist, genügend groß ist, um den Einspritzungskolben 9 fest gegen seinen Sitz zu drücken, um eine Sekundär-Einspritzung zu verhindern. Wesentlich ist dabei weiterhin, daß das Abstandsstück 23 ein sehr einfaches Mittel zur Verfügung stellt, mit dem kumulierte Toleranzen bei den Kolben kompensiert werden können, um exakt den Punkt in der Kolbenbewegung zu steuern, bei dem der Ablaufdurchgang 27 der Synchronisationskammer geöffnet wird.
• Fig. 2d zeigt die Einspritzdüse, nachdem die gesamte Synchronisationsflüssigkeit abgelassen worden ist, so daß die Kolben 11 und 13 nicht länger getrennt sind. In diesem Punkt ist der ganze Einspritzungszug von dem Einspritznocken bis zur Düsenspitze in festem mechanischen Kontakt. Bei einer während der Installation durchgeführten Justierung der Einspritzdüse wird die notwendige Kraft eingestellt, um jegliche nachfolgende Einspritzung zu verhindern, bis der Zyklus während des nächsten Ansaughubes des Motors wiederholt wird.
• In beiden Stadien, dem des Überlaufes und der Spülung (Fig. 2c, 2d) wird das Ausspülen des Systems von Gas und die Kühlung der Einspritzdüse erzeugt. Insbesondere wenn die Einspritzung durch das Anliegen des Kolbens 9 an der Düsenspitze beendet worden ist, wird eine eingelassene Rille 9c in der Seitenfläche 9b des Kolbens 9 in Verbindung mit dem Versorgungseingang 31 gebracht, so daß Kraftstoff durch diese Rille 9c zu einer axial eingelassenen Rille 9f der Seitenfläche 9b gelangt, entlang deren der Kraftstoffin die Kompensationskammer 17 und danach über die Auslaßöffnung 29 aus dem Einspritzdüsenkörper fließt.
• Fig. 3 zeigt im Diagramm ein elektronisch gesteuertes Einspritzungssystem für die Versorgung mit Synchronisationsflüssigkeit und einzuspritzendem Kraftstoff. Wie dargestellt, wird der Kraftstoff von einem Reservoir 110 mit Hilfe einer Kraftstoffpumpe 115 angesaugt. Eine elektronische Steuerungseinheit ECU, die die Drosselposition sowie die Ausgangssignale von Sensoren überwacht, die solche Faktoren wie Motortemperatur, Emissionen und ähnliches messen, bedient eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffversorgungspumpenanordnung 120, die die Versorgung der Versorgungsschienen 125 und 130 mit Kraftstoff reguliert, die mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen eines Motors verbunden sind, und steuert ebenfalls den Flüssigkeitsdruck in der Synchronisationsschiene 125 über eine elektronisch angetriebene Drucksteueranordnung 135.
• In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen dem SAC-Druck und dem Kurbelwinkel (Winkelstellung der Kurbelwelle) in Abständen von 1.000 rpm zwischen 1.000 und 5.000 rpm für einen Hochgeschwindigkeitsdieselmotor mit kleinem Hubraum dargestellt. Wie diese Ergebnisse zeigen, werden bei 5.000 rpm Spitzen-SAC- Drücke zwischen 2.330 und 2.400 bar (34.000 bis 35.000 psi) erreicht, wenn Spitzen-SAC-Drücke bei 276 bis 345 bar (4.000 bis 5.000 psi) bei 1.000 rpm erreicht werden. Daher werden, trotz der Fähigkeit der vorliegenden Erfindung, SAC-Drücke von 2.400 bar (35.000 psi) auszuhalten, die SAC-Drücke stark begrenzt, die unter Betriebsbedingungen mit niedriger Geschwindigkeit erreichbar sind. Des weiteren ist, wie anfänglich bereits beschrieben worden ist, schon erkannt worden, daß es notwendig ist, eine deutliche Erhöhung der Einspritzdrücke während des Betriebes bei niedriger Geschwindigkeit unter dem Aspekt der Emissionskontrolle zu erzeugen. Jedoch würden Erhöhungen über die Werte, die in Fig. 4 dargestellt sind, selbst die dramatisch verbesserten Druckwiderstandsfähigkeiten der Kraftstoffeinspritzdüse übersteigen, die den in Verbindung mit Fig. 1 dargestellten Aufbau der gegebenen Bauweise aufweist.
• Wie ebenfalls bei der Beschreibung des Standes der Technik in dieser Anmeldung dargestellt worden ist, wurde in Kraftstoffeinspritzungssystemen des Verteilertyps der Versuch unternommen, ein Auslaßventil anzuwenden, das Kraftstoff von der Einspritzdüse ausläßt, wenn der Einspritzungskraftstoffdruck einen vorgegebenen Wert überschreitet. Natürlich konnte ein solches System in einer Kraftstoffeinspritzdüseneinheit nicht angewandt werden, die entwickelt worden ist, um exakt dosierte Mengen an Kraftstoff einzuspritzen, ohne die Fähigkeit zur Steuerung der Kraftstoffmenge gegenteilig zu beeinflussen, die unter solchen Betriebsbedingungen eingespritzt wird, in denen ein solches Ventil sich öffnen würde.
• Auf der anderen Seite hat es sich als möglich herausgestellt, eine deutliche Erhöhung der SAC-Drücke im Betriebsbereich bei niedriger Geschwindigkeit zu erzielen (bis in die Nähe des Maximums bei Betriebsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit) wie sie in mehr konventionellen Einspritzdüsen dieses Typs erreicht werden)) ohne die Betriebsdruckfähigkeiten der Einspritzdüse im Hochgeschwindigkeitsbereich zu überschreiten.
• Fig. 5 und 6 stellen eine Version der in Fig. 1 dargestellten Einspritzdüse dar, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
• Als erstes kann in bezug auf Fig. 5 erkannt werden, daß das Einspritzdüsengehäuse 3 von dem Einspritzdüsengehäuse 3 in Fig. 1 abweicht, indem der Abfluß aus der Synchronisationskammer 21 über mindestens einen Ablaufdurchgang 27 auftritt, der im Zwischenkolben 7 ausgestaltet ist. Die Synchronisationsflüssigkeit wird daher in dieser Weise, die im folgenden mit größerer Genauigkeit noch beschrieben wird, aus der Synchronisationskammer 21 über den Ablaufdurchgang 27 im Zwischenkolben 7 in die Kompensationskammer 17 und durch die Auslaßöffnung 29 abgeleitet. Entsprechend ist der Einspritzdüsenkopf 5 mit einer separaten Einspritzdüsenauslaßöffnung 29a für den Spülungsfluß versehen, der während der Stadien des Auslasses und der Spülung auftritt, wie in bezug auf die Fig. 2c und 2d beschrieben worden ist. Jedoch ist die Zufügung einer solchen separaten Auslaßöffnung 29a einerseits nur fakultativ für die Verwendung in diesem Ausführungsbeispiel und kann andererseits wahlweise auch dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau hinzugefügt werden.
• Der besondere und erfindungsgemäße Unterschied zwischen den Einspritzdüsen gemäß Fig. 1 und Fig. 5 ist das Vorhandensein eines Ventilmechanismus 43 (vergrößert dargestellt in Fig. 6), um den Abfluß der Synchronisationsflüssigkeit aus der Synchronisationskammer 21 über die Durchgänge 27 zu steuern. Im besonderen weist der Ventilmechanismus 43 eine Ventilscheibe 45 auf, die angebracht am oder integral mit dem Antriebselement 21' ausgestaltet sein kann. Das Ende 9d des Kolbens 9 ist mit einem vergrößerten Stopmechanismus 47 versehen, auf dem der Ventilmechanismus 43 getragen wird, so daß er einen vorbestimmten axialen Hub x relativ zu dem Stopmechanismus 47 in Richtung weg von dem Zwischenkolben 11 ausführen kann. Der Ventilmechanismus 43 liegt unter dem Druck der Kompensationsfeder 19 während des in Fig. 2a dargestellten Stadiums der Synchronisation und Dosierung abdichtend an an einem erhöhten Ventilsitz 11a, der an der unteren Seite des Zwischenkolbens 11 ausgebildet ist. Die Dosierung des Kraftstoffes für die Einspritzung und die Trennung der Kolben 11 und 13 für die Synchronisation wird in diesem Ausführungsbeispiel in gleicher Weise durchgeführt, wie es mit Bezug auf das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. In gleicher Weise beginnt der Einspritzungsprozeß, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Fall wird der Kraftstoff in der Synchronisationskammer 21 durch den Ventilmechanismus 43 eingeschlossen, der gegen die untere Fläche des Kolbens 11 durch die Feder 19 gedrückt wird.
• Solange der Einspritzungsdruck kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der durch die Feder 19 bestimmt ist, fährt die Einspritzung in normaler Weise fort, bis sie durch das Anliegen des Kolbens 9 an der Düsenspitze scharf beendet wird. An diesem Punkt steigt der Druck in der Synchronisationskammer 21 auf ein Niveau an, das groß genug ist, um den Ventilmechanismus 43 zu öffnen, wodurch der Kraftstoff von der Synchronisationskammer 21 über die Ablaufdurchgänge 27 und über die Kompensationskammer 17 zu der Auslaßöffnung 29 fließen kann. Des weiteren reguliert der Ventilmechanismus 43 den Druck in der hydraulischen Verbindung, die von der Synchronisationskammer und den Kolben 13 und 11 gebildet wird, um ein unkontrolliertes Zusammenbrechen und eine zweite Einspritzung zu verhindern. Wenn anderseits während des Einspritzungszyklus der Einspritzungsdruck den voreingestellten Wert überschreitet, während der Kolben 13 weiterhin in Richtung der Düsenspitze angetrieben wird, wird der Druck in der Synchronisationskammer zwischen den Kolben 11 und 13 den Abdichtungsdruck überwinden, der von der Kompensationsfeder 19 ausgeübt wird, so daß Kraftstoff von der hydraulischen Verbindung über die Durchgänge 27 zu der Auslaßöffnung 29 abfließen kann. In diesem Fall dient der Ventilmechanismus 43 dazu, den Druck in der zusammenbrechenden hydraulischen Verbindung zu regulieren, so daß die Einspritzung bei Drücken beendet wird, die nahe an dem voreingestellten Maximum liegen. Diese Druckregulierung des Ventilmechanismus 43 stellt jedenfalls sicher, daß die Dauer der Einspritzung minimiert wird und daß die Einspritzung ohne Sekundär-Einspritzung scharf beendet wird.
• Abgesehen von den zuvor beschriebenen Faktoren ist der Rest der Einspritzdüse 1 und der Rest seines Einspritzungszyklus der gleiche, wie in bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist.
• Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße, modifizierte, druckregulierende Ventilanordnung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zwischenkolben 11 hohl und weist einen einzigen, zentralen Ablaufdurchgang in seiner oberen Wand auf. Der Ablaufdurchgang 27 steht mit einem hohlen Zwischenraum 11a in Verbindung, der durch Einsetzen eines Kolbenbolzenstückes 11b in ein becherförmiges Kolbengehäuseteil 11c gebildet ist. In diesem Fall weist der Ventilmechanismus für das öffnen und Schließen des Ablaufdurchganges 27 eine Ventilscheibe 45 auf, die für die Hin- und Herbewegung in der Kammer 11a unter Antrieb von drei oder mehr mit gleichem Winkelabstand angeordneten Antriebsstiften 47 angeordnet ist (nur ein Stift ist dargestellt), die auf dem Ende des Kolbens 9 von dem Antriebselement 21' getragen werden. Die Ventilscheibe 45 wird in der dargestellten geschlossenen Position durch die Wirkung der Kompensationsfeder 19 gehalten und wird von dieser Position in gleicher Weise und unter den gleichen Bedingungen weggedrückt, wie es in bezug auf das in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Die axiale Länge des relativen Hubes der Ventilscheibe 45 ist auf einen vorbestimmten Wert begrenzt, der durch den Abstand zwischen der Unterseite der Scheibe 45 und der oberen Oberfläche des Kolbenbolzenstückes 11b bestimmt ist. Alle weiteren Aspekte des Aufbaus und der Betriebsweise einer Einspritzdüse die diesen in Fig. 7 dargestellten modifizierten Druckregulierungsventilmechanismus enthält, entsprechen denen, die in bezug auf die anderen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind.
• Es wird hervorgehoben, daß eine Vielzahl von anderen druckregulierenden Ventilanordnungen hergestellt werden können, die in gleicher Weise wie die in den Fig. 5 bis 7 dargestellten funktionieren, die die Aufgabe haben, die Synchronisationsflüssigkeit von der Synchronisationskammer abzulassen, wenn Einspritzdrücke oberhalb eines vorgegebenen Wertes auftreten. Des weiteren erzielen Ventilmechanismen für den Auslaß von Synchronisationsflüssigkeit, die als den Einspritzdruck regulierende Mechanismen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, verschiedene Vorteile, selbst in bezug auf die in Fig. 1 dargestellte Einspritzdüse. Erstens ist die Notwendigkeit, im Einspritzdüsengehäuse im Einspritzdüsenkörper einen Ablaufdurchgang für Synchronisationsflüssigkeit auszugestalten, eliminiert und daher ist auch die Notwendigkeit eliminiert, präzise Toleranzen für den Ablaufdurchgang für Synchronisationsflüssigkeit aufrechtzuerhalten. Zweitens ist das Abstandsstück 23 nicht länger für den Ausgleich von Toleranzen erforderlich. Am bedeutendsten ist jedoch die Tatsache, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Druckregulierungsventilmechanismus eine Begrenzung des maximalen Einspritzungsdruckes auf einen voreingestellten Wert ermöglicht, der die Verwendung einer schneller ansteigenden Einspritznockens erlaubt, als es beispielsweise mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel möglich wäre. Ein schneller anhebender Einspritznocken erhöht den Einspritzungsdruck eines Motors bei langsamer Geschwindigkeit, während der Druckregulierungsventilmechanismus eine Überhöhung des Einspritzungsdruckes bei hohen Motorgeschwindigkeiten verhindert. Des weiteren weist die Verwendung einer Feder, die bei der Ventilöffnung zusammengedrückt wird, den Vorteil auf, daß das Schließen des Ventils bei höheren Drücken als bei der Ventilöffnung erfolgt, und die Verwendung einer Feder erzeugt den wünschenswerten Effekt, daß mehr Kraftstoff am Ende des Hubes eingespritzt wird, wenn der Kraftstoff am besten verbrennt.
• Fig. 8 zeigt einen Vergleich zwischen herkömmlichen Kraftstoffeinspritzdüsen, einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß Fig. 1 und einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Darstellung des Einspritzungs-SAC-Druckes gegen die Motorgeschwindigkeit. In Fig. 8 repräsentiert Kurve A herkömmliche Systeme, Kurve B repräsentiert das in Fig. 1 dargestellte System und Kurve C repräsentiert die in Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt sich, daß das in Fig. 1 dargestellte System schon eine dramatische Erhöhung der SAC-Drücke relativ zu den herkömmlichen Systemen erzielt. Darüber hinaus können bei der Verwendung des Druckregulierungsventilmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung die SAC-Drücke unterhalb der maximalen Geschwindigkeit noch weiter dramatisch gesteigert werden, ohne daß eine Erhöhung der maximalen Einspritzungs-SAC-Drücke auftritt.

Claims (11)

1. Kraftstoffeinspritzdüse für eine periodische Kraftstoffeinspritzung mit einer von Zyklus zu Zyklus vom der Einspritzdüse von einer Kraftstoffquelle zugeführten Kraftstoffdruck abhängig variierenden Menge und zu unterschiedlichen, vom der Einspritzdüse von einer Synchronisationsflüssigkeitsquelle zugeführten Synchronisationsflüssigkeitsdruck abhängigen Zeitpunkten innerhalb jedes Zyklus

a) mit einem Einspritzdüsenkörper (5), der eine zentrale Bohrung (6) und am unteren Ende des Körpers (5) eine Einspritzöffnung (39) aufweist;

b) mit einer hin- und herbewegbaren Kolbenanordnung, die einen oberen Kolben (13) und einen unteren Kolben (9) aufweist und in der zentralen Bohrung (6) angeordnet ist,

ba) um eine Einspritzungskammer (41) mit variablem Volumen zu definieren, die zwischen dem unteren Kolben (9) und dem unteren Ende des die Einspritzöffnung (39) aufweisenden Einspritzdüsenkörpers (5) angeordnet ist, wobei die Einspritzungskammer (41) mit variablem Volumen während eines Teils eines jeden Einspritzungszyklus mit der Kraftstoffquelle (130) in Verbindung steht, und

bb) um eine Synchronisationskammer (21) mit variablem Volumen zu definieren, die unter dem oberen Kolben (13) angeordnet ist, wobei die Synchronisationskammer (21) während eines Teils eines jeden Einspritzungszyklus mit der Synchronisationsflüssigkeitsquelle (125) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, c) daß Mittel zur Ermöglichung von maximalen Einspritzungsdrücken unter Betriebsbedingungen bei geringer und hoher Geschwindigkeit, ohne übersteigen der Betriebsdruckfähigkeiten der Einspritzdüse während des Betriebes mit hoher Geschwindigkeit vorgesehen sind, daß diese Mittel einen Ventilmechanismus (43) zum Ablassen von Synchronisationsflüssigkeit aus der Synchronisationskammer (21) durch einen Ablaufdurchgang (27) der Synchronisationskammer aufweisen, wobei das Ablassen immer dann erfolgt, wenn der Druck der Synchronisationsflüssigkeit in der Synchronisationskammer (43) während der Einspritzungshubbewegung des unteren Kolbens (9) in Richtung auf die Einspritzungsöffnung (39) sowie am Ende der Einspritzungshubbewegung einen vorgegebenen Wert übersteigt.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus (43) erst bei einem Schließdruck wieder schließt, der höher als der vorgegebene Wert ist.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenkolben (11) vorgesehen ist, der für eine Hin- und Herbewegung in der zentralen Bohrung (6) zwischen dem oberen und dem unteren Kolben (13, 9) so angeordnet ist, daß die Synchronisationskammer (21) sich zwischen dem oberen und dem Zwischenkolben (13, 11) befindet, daß ein Vorspannungsmittel (19), vorzugsweise als Feder ausgestaltet, in der zentralen Bohrung (6) angeordnet ist und auf den unteren Kolben (9) so einwirkt, daß der Zwischenkolben (11) nach oben gerichtet vorgespannt und die Anhebung des unteren Kolbens (9) und, vorzugsweise, die Öffnung des Ventilmechanismus (43) gesteuert wird.

4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannungsmittel (19) in einer Kompensationskammer (17) mit variablem Volumen angeordnet ist, die auf der der Synchronisationskammer (21) abgewandten Seite des Zwischenkolbens (11) liegt.

5. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus (43) das Vorspannungsmittel (19) zusammendrückt, wenn er sich von einer den Ablaufdurchgang (27) verschließenden Position auf den Druck der Synchronisationsflüssigkeit in der Sychnchronisationskammer (21) reagierend wegbewegt.

6. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufdurchgang (27) mindestens einen Durchgang (27) aufweist, der die Synchronisationskammer (21) über die Kompensationskammer (17) mit einem Auslaßdurchgang (29) im Einspritzdüsenkörper (5) verbindet.

7. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Durchgang (27) in dem Zwischenkolben (11) ausgebildet ist und daß, vorzugsweise, der Ventilmechanismus (43) in der Kompensationskammer (17) oder in dem Zwischenkolben (11) angeordnet ist.

8. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus (43) auf dem oberen Ende des unteren Kolbens (9) relativbewegbar für eine Bewegung parallel zu der Hin- und Herbewegung der Kolben (9, 11, 13) angeordnet ist.

9. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopmechanismus für die Begrenzung des Ausmaßes der relativen Bewegung des Ventilmechanismus (43) vorgesehen ist, daß, vorzugsweise, der Stopmechanismus vom unteren Kolben (9) getragen wird und daß, vorzugsweise der Durchgang (27) eine Vielzahl von durch den Zwischenkolben (11) verlaufenden Durchgängen (27) aufweist und der Ventilmechanismus (43) eine Ventilscheibe (45) aufweist, die abdichtend mit dem Zwischenkolben (11) in Eingriff gebracht werden kann, um die Durchgänge (27) unter der Wirkung des Vorspannungsmittels (19) zu verschließen.

10. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3 und vorzugsweise nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus (43) eine Ventilscheibe (45), die in einer in dem Zwischenkolben (11) ausgestalteten Ventilkammer (11a) angeordnet ist, ein von dem oberen Ende des unteren Kolbens (9) getragenes Antriebselement (21') und Verbindungsstifte (47) aufweist, die sich vom Antriebselement (21') durch ein Bodenteil (11b) des Zwischenkolbens (11) erstrecken und sich mit der Ventilscheibe (45) im Eingriff befinden, wobei das Vorspannungsmittel (19) auf das Antriebsteil (47) in einer Richtung einwirkt, die die Ventilscheibe (45) in eine Position vorspannt, in der sie auf einen von der Synchronisationskammer (21) zur Ventilkammer (11a) verlaufenden Durchgang (27) abdichtet.

11. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdüsenkörper einen einteiligen Einspritzdüsenkopf (5) aufweist, der eine zentrale Bohrung (6) mit einem durch ein oberes Teil (35) des Einspritzdüsenkopfes (5) für die Verbindung der zentralen Bohrung (6) mit einer Kraftstoffversorgung (31) verlaufenden Kraftstoffversorgungsdurchgang (33) aufweist, daß der Einspritzdüsenkörper eine Einspritzöffnung (39) am Boden eines unteren Teils (37) aufweist, daß die zentrale Bohrung (6) einen größeren Durchmesser im oberen Teil (35) als im unteren Teil (37) aufweist, daß der untere Kolben (9) mit einem verlängerten Teil (9a) mit einem dem Durchmesser der zentralen Bohrung (6) im unteren Teil (37) entsprechenden Durchmesser und mit einer radial vergrößerten Seitenfläche (9b) oberhalb des unteren Teils (9a) mit einem nahezu dem Durchmesser der zentralen Bohrung (6) im oberen Teil (35) entsprechenden Durchmesser versehen ist, daß der Kolben (9) in der zentralen Bohrung (6) von einer angehobenen Position, bei der sich die Seitenfläche (9b) oberhalb des Versorgungsdurchganges (33) für die Dosierung des Kraftstoffes in die Einspritzungskammer (41) befindet, über eine Zwischenposition, in der die Seitenfläche (9b) die Dosierung des Kraftstoffes von dem Versorgungsdurchgang (33) in die Einspritzungskammer (41) blockiert, bis zu einer tiefsten Position, bei der die Einspritzungsöffnung (39) durch das untere Ende des unteren Teils (9a) des Einspritzungskolbens (9) verschlossen ist, hin und herbewegbar ist, und daß für die Ermöglichung von Einspritzungskammerdrücken oberhalb von 2.100 bar (30.000 psi), die während der Einspritzung erreicht werden, zu Beginn der Einspritzung eine vorbestimmte minimale Verschlußlänge zwischen einem vorderen Ende der Seitenfläche (9b) und einer Auslaßfüllöffnung des Versorgungsdurchganges (33) erreicht wird, wobei die minimale Verschlußlänge mindestens gleich der Hälfte einer vorbestimmten Festkraftstoffhöhe ist.