DE4115477C2 - Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine.
Aus der DE 27 11 393 A1 ist eine Einspritzdüse bekannt, die eine Hohlnadel auf­ weist, in der eine Innennadel konzentrisch geführt ist. Die Hohlnadel und die In­ nennadel steuern jeweils verschiedene Gruppen von Spritzöffnungen. Durch die Abstimmung der die beiden Nadeln belastenden Federn wird erreicht, dass beim Vorliegen eines vorbestimmten Einspritzdruckes zunächst die Hohlnadel einen Hub ausführt und die ihr zugeordneten Spritzöffnungen freigibt. Bei Erreichen eines höheren Einspritzdruckes hebt zusätzlich die Innennadel ab und gibt die ihr zugeordneten Spritzöffnungen frei.
Eine solche Einspritzdüse ermöglicht es, während eines Einspritzvorganges zu­ nächst über eine Gruppe von Spritzöffnungen die Voreinspritzung durchzuführen und bei der anschließenden Haupteinspritzung den gesamten Spritzlochquer­ schnitt zur Verfügung zu haben.
Um eine gewisse Anpassung der erforderlichen Drücke für Voreinspritzung und Haupteinspritzung zu geben, sind in der DE 27 11 393 A1 hydraulische Steue­ rungsmechanismen vorgesehen.
Die Erfinder haben nun erkannt, dass es wünschenswert ist, jeder Kombination von Motorzuständen, wie etwa Drehzahl und Last, eindeutig einen bestimmten Spritzlochquerschnitt und auch eine bestimmte Anzahl von Spritzlöchern vor­ zugeben. Eine freie Festlegung des Spritzlochquerschnittes im Motorkennfeld ist bei einer Einspritzdüse nach der DE 27 11 393 A1 nur mit einer aufwendigen rasch druckregelbaren Servoflüssigkeitsversorgung möglich. Die Anzahl der Spritzlöcher nimmt bei dieser Einspritzdüse mit größerem Spritzlochquerschnitt zwangsläufig zu. Dies steht jedoch im Widerspruch zu den Anforderungen eines drallbehafteten Direkteinspritzsystems, bei dem bei großer Last und Drehzahl ein größerer Spritzlochquerschnitt, jedoch eine kleinere Spritzlochzahl erforderlich wäre als bei kleiner Last und Drehzahl. Aus diesem Grunde ist auch eine Opti­ mierung von Abgas- und Geräuschemission bei allen Drehzahlbereichen und Lastfällen nicht möglich.
Die DE 38 24 467 A1 offenbart ein Einspritzventil mit zwei Reihen von Düsenöff­ nungen, die von zwei unabhängig voneinander und unabhängig vom Brennstoff­ druck betätigbaren, federbelasteten Düsennadeln auf und zugesteuert werden. Die Betätigung der Düsennadeln erfolgt - wie bei der DE 27 11 393 A1 - mittels eines vom Brennstoffdruck unabhängigen Steuerfluids.
Weiters ist aus der EP 00 28 288 A1 eine Einspritzdüse bekannt, die eine in einer Hohlnadel angeordnete Innennadel aufweist. Die beiden Nadeln sind über ge­ trennte Einspritzleitungen aufsteuerbar. Die Innennadel verschließt dabei ein vollständig im Inneren der Hohlnadel angeordnetes Sackloch. Diese Lösung ist relativ aufwendig und hat sich in der Praxis nicht bewährt.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einspritzdü­ se zu schaffen, bei der eine Vorgabe des Spritzlochquerschnittes in Abhängigkeit vom jeweiligen Motorzustand möglich ist, wobei die Betätigung der Düsennadeln mit Einspritzdruck erfolgen soll.
Erfindungsgemäß wird dies gelöst durch eine Einspritzdüse für eine Brennkraft­ maschine, bestehend aus einer Hohlnadel, die eine erste Gruppe von Spritzöff­ nungen ansteuert und von einer ersten Feder in Richtung ihrer Schließstellung belastet ist, und einer in der Hohlnadel konzentrisch angeordneten Innennadel, die eine zweite Gruppe von Spritzöffnungen (13) ansteuert und von einer zweiten Feder in Richtung ihrer Schließstellung belastet ist, wobei der Einspritzdruck über einen Anschluss der Einspritzleitung einerseits zu einem Druckraum an die Nadeln geführt wird und andererseits über ein Schaltor­ gan zu mindestens einem weiteren, im Düsenhalter angeordneten Zylinderraum geführt wird, mit einem darin aufgenommenen Kolben der mit einer Nadel in Öffnungs- oder Schließrichtung zusammenwirkt, wobei das Schaltorgan in ei­ ner Stellung den Zylinderraum des Kolbens mit dem Einspritzdruck beaufschlagt.
Wenn das Schaltorgan über eine entsprechende Leitung den Kolben mit Ein­ spritzdruck beaufschlagt, wird die mit dem Kolben in Verbindung stehende Nadel in ihrer Schließstellung festgehalten. Es werden daher nur die der anderen Nadel zugeordneten Spritzöffnungen aufgesteuert. In der anderen Stellung des Schalt­ organs wird der Zylinderraum beispielsweise mit dem Leckölanschluss verbun­ den. Auf diese Weise kann nun die mit dem Kolben verbundene Nadel vom Ein­ spritzdruck geöffnet werden.
Vorzugsweise belastet der Kolben die Nadel in Richtung ihrer Schließstellung, wenn der Zylinderraum des Kolbens mit Druck beaufschlagt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die jeweils nicht öffnende Nadel vom Einspritzdruck fest in Richtung ihrer Schließstellung gepresst wird, wodurch ein Tropfen der nicht akti­ ven Spritzöffnungen wirksam verhindert werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Innennadel über eine Betätigungsstange mit dem Kolben verbunden ist. Der Kolben kann dabei in der unmit­ telbaren Nähe des Schaltorganes angeordnet werden, wodurch die erforderlichen Leitungen sehr kurz ausgeführt werden können.
Es ist dabei günstig, wenn ein Federraum vorgesehen ist, in dem die erste Feder und die zweite Feder konzentrisch zur Be­ tätigungsstange angeordnet sind, wobei dieser Federraum mit einem Leckölanschluß verbunden ist. Dadurch ergibt sich ein äußerst kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Einspritzdüse.
Eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ein­ spritzdüse sieht vor, daß beide Nadeln jeweils mit Kolben ver­ bunden sind, die jeweils in einem Zylinderraum beweglich ange­ ordnet sind, wobei das Schaltorgan zwei Stellungen aufweist, in denen jeweils einer dieser Zylinderräume mit dem Einspritz­ druck beaufschlagt ist, wobei vorzugsweise der jeweils andere Zylinderraum mit dem Leckölanschluß verbunden ist. Ein großer Vorteil dieser Ausführungsvariante liegt darin, daß die beiden Nadeln alternativ angesteuert werden können. Bei jedem Ein­ spritzvorgang ist jeweils eine Nadel aktiv, wogegen die zweite Nadel in ihrer geschlossenen Stellung verbleibt. Dies ermög­ licht eine besonders gute Anpassung der Spritzlochquerschnitte und der Spritzlochzahlen an den jeweiligen Betriebszustand des Motors.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die erste Feder in einem er­ sten Federraum angeordnet ist, der über eine Leitung mit dem Schaltorgan verbunden ist und als Zylinderraum für den Kolben der Hohlnadel dient und daß ein zweiter Federraum für die zweite Feder vorgesehen ist, der über eine weitere Leitung mit dem Schaltorgan verbunden ist und als Zylinderraum für den zweiten Kolben dient. Durch diesen Aufbau wird eine sehr kom­ pakte Ausführungsform der Einspritzdüse erreicht.
Eine Öffnung der Innennadel wird dadurch er reicht, daß in der Hohlnadel mindestens eine Querbohrung vorgesehen ist, die einen mit Einspritzdruck beaufschlagten Raum außerhalb der Hohlnadel mit einem zwischen Hohlnadel und Innennadel im Be­ reich der Spritzöffnungen gelegenen Ringraum verbindet.
Es ist günstig, wenn der erste Federraum zu den Spritzöffnun­ gen hin durch den Kolben der Hohlnadel und den darin angeord­ neten unteren Kolben der Innennadel und zum zweiten Federraum durch den oberen Kolben der Innennadel abgedichtet ist, wobei die Durchmesser des unteren Kolbens und des oberen Kolbens der Innennadel in diesen beiden Dichtquerschnitten im wesentlichen gleich groß sind. Wenn der erste Federraum mit Einspritzdruck beaufschlagt wird, wird die Hohlnadel in ihrer Schließstellung festgehalten. Die im ersten Federraum auf die Innennadel aus­ geübten Kräfte heben sich in diesen Fall auf, sodaß die Innen­ nadel problemlos durch den Einspritzdruck geöffnet werden kann. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Funktion der Ein­ spritzdüse in beiden Stellungen des Schaltorganes gewährlei­ stet.
Nach einer weitere bevorzugten Ausführungsvariante der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß der Kolben zur Öffnung der zugehöri­ gen Nadel vorgesehen ist. Dabei ist es insbesonders günstig, wenn die mit dem Kolben verbundene Nadel eine negative Druck­ stufe aufweist. Die Innennadel wird somit über den ihr zuge­ ordneten Kolben geöffnet, wobei jedoch der Kraftstoff, der die Öffnung dieser Ventilnadel bewirkt, nicht zur Einspritzung vorgesehen ist. Somit wird ein besonders gutes Öffnungsverhal­ ten der Nadel bewirkt.
Im folgenden wird die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ausführungsvariante der er­ findungsgemäßen Einspritzdüse im Axialschnitt,
Fig. 2 und 3 schematisch weitere Ausführungsvarianten, ebenfalls im Axialschnitt und
Fig. 4 ein Detail von Fig. 1 in vergrößerter Darstel­ lung.
Die in Fig. 1 dargestellte Einspritzdüse besteht aus einem Dü­ senhalter 1, der über eine Überwurfmutter 2 mit dem Düsen­ körper 3 verbunden ist. Zwischen dem Düsenhalter 1 und dem Dü­ senkörper 3 ist eine Scheibe 4 eingefügt. An der Oberseite des Düsenhalters 1 ist eine Halterung 5 für das Schaltorgan 19 an­ geordnet. Eine Hohlnadel 6 ist einer ersten Gruppe von Spritz­ öffnungen 7 zugeordnet. Eine erste Feder 8 belastet die Hohl­ nadel 6 über ein Druckstück 9 in Richtung ihrer Schließstel­ lung. In einem Druckraum 10 ist eine Druckschulter 11 der Hohlnadel 6 vorgesehen, über die der Einspritzdruck die Öff­ nung der Hohlnadel 6 bewirken kann.
Konzentrisch im Inneren der Hohlnadel 6 ist eine Innennadel 12 vorgesehen, die einer zweiten Gruppe von Spritzöffnungen 13 zugeordnet ist. Diese Spritzöffnungen 13 gehen vom kegeligen Sitz 14 der Düsenspitze oder von einem Sackloch aus. Der Sitz der Innennadel 12 ist so ausgebildet, daß diese durch den Ein­ spritzdruck geöffnet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Öffnungswinkel des Kegels 58 der Innennadel 12 kleiner ist, als der Öffnungswinkel des entsprechenden Kegels auf der Innenseite der Düsenspitze 14. Der unterhalb des Kegels 58 liegende Kegel 59 der Innennadel 12 ist in bekannter Weise mit einer Winkelübertreibung ausgeführt, d. h., der Kegelwinkel an der Nadel 12 ist etwas größer als der entsprechende Kegelwin­ kel an der Innenseite der Düsenspitze 14. Die Innennadel 12 ist mit einer Betätigungsstange 15 verbunden, auf der eine zweite Feder 16 abgestützt ist, die die Innennadel 12 in Rich­ tung ihrer Schließstellung belastet. Weiters ist mit der Betä­ tigungsstange 15 ein Kolben 17 verbunden, der in einem Zylin­ derraum 18 axial beweglich angeordnet ist.
An der Oberseite des Düsenhalters 1 ist ein Schaltorgan 19 vorgesehen, das von einem Elektromagnet 20 gegen die Wirkung einer Feder 21 betätigbar ist. Dieses Schaltorgan 19 besitzt einen als Steuerschieber ausgebildeten axial beweglichen Kol­ ben 22. In der Fig. 1 ist dieser Kolben 22 in seiner unteren Endlage dargestellt. Der mit dem unteren Ringraum 24 verbun­ dene Anschluß der Einspritzleitung 23 steht dabei mit dem mittleren Ringraum 25 in Verbindung. Dieser mittlere Ring­ raum 25 ist über eine Leitung 27 mit dem Zylinderraum 18 ver­ bunden. Der Hohlraum 28 des Schaltorganes 19 steht über Boh­ rungen 29 des Kolbens 22 mit dem Leckölanschluß 30 in Verbin­ dung. Weiters führt in bekannter Weise eine Hochdrucklei­ tung 31 vom Anschluß der Einspritzleitung 23 zum Druckraum 10.
Unabhängig von der Stellung des Schaltorganes 19 strömt der unter Einspritzdruck stehende Kraftstoff über den Anschluß der Einspritzleitung 23 und die Hochdruckleitung 31 in den Ring­ raum 10. Der Einspritzdruck wirkt auf die Schulter 11 der Hohlnadel 6 ein und öffnet diese gegen den Widerstand der er­ sten Feder 8. Das Schaltorgan 19 weist einen Kolben 22 auf, der in der Art eines Steuerschiebers den Ringraum 25, mit den Ringräumen 24 oder 26 verbindet oder trennt.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Schaltorganes 19 pflanzt sich der Einspritzdruck auch vom unteren Ringraum 24 zum mittleren Ringraum 25 fort und von diesem über die Lei­ tung 27 in den Zylinderraum 18. Dadurch wird eine Kraft auf den Kolben 17 ausgeübt, der über die Betätigungsstange 15 eine Öffnung der Innennadel 12 zuverlässig verhindert. Die Ein­ spritzdüse arbeitet also in dieser Stellung lediglich über die Spritzöffnungen 7. Wird das Schaltorgan 19 durch den Strom ei­ ner nicht näher dargestellten Steuereinrichtung in Abhängig­ keit vom Motorzustand umgeschaltet, so nimmt der Kolben 22 seine obere Endlage ein. In dieser ist der mittlere Ring­ raum 25 mit dem oberen Ringraum 26 verbunden. Somit wird eine durchgehende Verbindung vom Zylinderraum 18 zum Leckölan­ schluß 30 hergestellt. Nach dem Öffnen der Hohlnadel 6 kann nun auch die Innennadel 12 vom Einspritzdruck gegen die Wir­ kung der zweiten Feder 16 angehoben werden. Nunmehr steht für die Einspritzung der volle Spritzquerschnitt der Spritzöff­ nungen 7 und 13 zur Verfügung. Weiters ist anzumerken, daß der gemeinsame Federraum 33 für die Federn 8 und 16 über eine Lei­ tung 32 mit dem Leckölanschluß 30 verbunden ist.
Durch eine entsprechende Abstimmung der Federn 8 und 16 kann in dieser Stellung des Schaltorgans 19 eine Voreinspritzung leicht vorgesehen werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante der Erfin­ dung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Der Düsenhalter ist in dieser Ausführungsvariante aus ferti­ gungstechnischen Gründen aus zwei Teilen 1a und 1b zusammen­ gesetzt. Die erste Feder 8, die die Hohlnadel 6 in Richtung ihrer Schließstellung belastet, ist in einem ersten Feder­ raum 34 angeordnet. Dieser Federraum 34 ist über einen hohlzy­ lindrischen Kolbenabschnitt 35 der Hohlnadel 6 in dem der un­ tere Kolbenabschnitt 36 der Innennadel 12 angeordnet ist nach unten hin abgedichtet. Die zweite Feder 16 der Innennadel 12 ist in einem zweiten Federraum 37 angeordnet, der vom ersten Federraum 34 durch den oberen Kolbenabschnitt 38 der Innenna­ del 12 abgedichtet ist. Der Kolben 39 des Schaltorganes 19 ist in der Fig. 2 in seiner unteren Endlage dargestellt. Dabei ist der untere Ringraum 24 mit dem mittleren Ringraum 25 in Ver­ bindung, und somit kann der Einspritzdruck, der am Anschluß für die Einspritzleitung 23 anliegt, über die Leitung 40 in den zweiten Federraum 37 gelangen. Der Einspritzdruck belastet die Innennadel 12 am oberen Kolbenabschnitt 38 und verhindert somit ihre Öffnung. Der erste Federraum 34 ist über eine Lei­ tung 41 mit dem oberen Ringraum 26 verbunden, der in der dar­ gestellten Stellung des Kolbens 39 über die Bohrung 42 mit dem Leckölanschluß 30 in Verbindung steht. Die Hohlnadel 6 kann somit vom Einspritzdruck, der an der Schulter 11 anliegt, ge­ öffnet werden. Der Kraftstoff wird über die Spritzöffnungen 7 in den Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Wenn durch einen am Elektromagnet 20 anliegenden Strom der Kolben 39 in seine obere Endlage gebracht wird, gelangt der Einspritzdruck über den mittleren Ringraum 25 in den oberen Ringraum 26 und von dort über die Leitung 41 in den ersten Fe­ derraum 34. Der auf der Oberseite des Kolbenabschnittes 35 der Hohlnadel 6 anliegende Druck übt eine Kraft in Richtung der Schließstellung der Hohlnadel 6 aus, die eine Öffnung verhin­ dert. Der über die Hochdruckleitung 31 in den Ringraum 10 be­ förderte Kraftstoff strömt durch die Querbohrungen 43 in den Druckraum 44 zwischen der Hohlnadel 6 und der Innennadel 12. Der an den Schulter 45 der Innennadel 12 anliegende Druck öff­ net die Innennadel 12. Dies ist möglich, da der zweite Feder­ raum 37 über die Leitung 40 und den unteren Ringraum 24 mit der Bohrung 42 des Kolbens 39 in Verbindung steht, welche Boh­ rung 42 wiederum mit dem Leckölanschluß 30 verbunden ist. Der Federraum 37 ist somit drucklos. Die Innennadel 12 kann sich dabei soweit öffnen, bis das Druckstück 46 am Anschlag 47 an­ liegt. Da die Durchmesser des ersten Kolbenabschnittes 36 und des zweiten Kolbenabschnittes 38 im wesentlichen gleich sind, wird von dem unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff im er­ sten Federraum 34 keine resultierende Kraft auf die Innenna­ del 12 ausgeübt. In dieser Stellung des Schaltorganes 19 er­ folgt der Einspritzvorgang somit lediglich über die der Innen­ nadel 12 zugeordneten Spritzöffnungen 13.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsvariante ermöglicht es also, alternativ entweder eine Gruppe von Spritzöffnungen 7 oder die andere Gruppe von Einspritzöffnungen 13 für den Einspritzvorgang aufzusteuern. Somit kann jede der beiden Grup­ pen 7, 13 hinsichtlich Anzahl, Orientierung und Durchmesser der Spritzöffnungen und hinsichtlich Öffnungsdruck optimiert werden. Wesentlich ist bei dieser Ausführungsvariante, daß der kegelige Sitz 48 der Hohlnadel 6 genau dichtend auf dem Innen­ kegel der Düsenspitze aufsitzt. Auf diese Weise kann ein Trop­ fen der ersten Gruppe von Spritzöffnungen 7 vermieden werden, wenn das Schaltorgan 19 die Innennadel 12 aktiviert hat.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante ist ein Kolben 49 vorgesehen, der über ein Zugglied 52 mit der Innen­ nadel 12 in Verbindung steht. Über eine Leitung 51 steht der Zylinderraum 53 des Kolbens 49 mit dem mittleren Ringraum 25 des Schaltorgans 19 in Verbindung. Die zweite Feder 16 der In­ nennadel 12 wirkt auf die Oberseite des Kolbens 49, und ist in einem eigenen Federraum 54 angeordnet. Dieser Federraum 54 und der Federraum 55, der die erste Feder 8 aufnimmt, sind über Leitungen 56 bzw. 57 mit dem Leckölanschluß 30 verbunden.
In der in Fig. 3 dargestellten Stellung des Schaltorgans 19 stehen der untere Ringraum 24 und der mittlere Ringraum 25 in Verbindung. Somit wird über die Leitung 51 der Zylinderraum 53 des Kolbens 49 mit Einspritzdruck beaufschlagt, sodaß die In­ nennadel 12 öffnen kann. Die Hohlnadel 6 öffnet unabhängig von der Stellung des Schaltorgans 19.
Wird das Schaltorgan umgeschaltet, so wird über die Leitung 51 eine Verbindung vom Zylinderraum 53 zum Leckölanschluß 30 her­ gestellt. Die Innennadel 12 wird nunmehr von der Feder 16 in ihrer geschlossenen Stellung gehalten. Zusätzlich zu der von der Feder 16 auf die Innennadel 12 ausgeübten Kraft kommt die vom Einspritzdruck an der Druckstufe 50 ausgeübte Kraft, die die Innennadel 12 in Richtung ihrer Schließstellung preßt.

Claims (10)

1. Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einer Hohlna­ del (6), die eine erste Gruppe von Spritzöffnungen (7) ansteuert und von ei­ ner ersten Feder (8) in Richtung ihrer Schließstellung belastet ist, und einer in der Hohlnadel (6) konzentrisch angeordneten Innennadel (12), die eine zweite Gruppe von Spritzöffnungen (13) ansteuert und von einer zweiten Feder (16) in Richtung ihrer Schließstellung belastet ist, wobei der Einspritzdruck über einen Anschluss (23) der Einspritzleitung einerseits zu einem Druckraum (10) an die Nadeln geführt wird und andererseits über ein Schaltorgan (19) zu mindestens einem weiteren, im Düsenhal­ ter (1) angeordneten Zylinderraum geführt wird, mit einem darin aufge­ nommenen Kolben (17, 35, 38, 49) der mit einer Nadel in Öffnungs- oder Schließrichtung zusammenwirkt, wobei das Schaltorgan (19) in einer Stellung den Zylinderraum des Kolbens (17, 35, 38, 49) mit dem Einspritz­ druck beaufschlagt.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17, 35, 38) die Nadel (6, 12) in Richtung ih­ rer Schließstellung belastet, wenn der Zylinderraum des Kolbens (17, 35, 38) mit Druck beaufschlagt ist.
3. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innennadel (12) über eine Betäti­ gungsstange (15) mit dem Kolben (17) verbunden ist.
4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federraum (33) vorgesehen ist, in dem die erste Fe­ der (8) und die zweite Feder (16) konzentrisch zur Betäti­ gungsstange (15) angeordnet sind, wobei dieser Feder­ raum (33) mit einem Leckölanschluß (30) verbunden ist.
5. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Nadeln (6, 12) jeweils mit einem Kolben (35, 38) verbunden sind, welche Kolben (35, 38) je­ weils in einem Zylinderraum (34, 37) beweglich angeordnet sind, wobei das Schaltorgan (19) zwei Stellungen aufweist, in denen jeweils einer dieser Zylinderräume (34, 37) mit dem Einspritzdruck beaufschlagt ist, wobei vorzugsweise der jeweils andere Zylinderraum mit dem Leckölan­ schluß (30) verbunden ist.
6. Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (8) in einem ersten Federraum (34) ange­ ordnet ist, der über eine Leitung (41) mit dem Schaltor­ gan (19) verbunden ist und als Zylinderraum für den Kol­ ben (35) der Hohlnadel (6) dient und daß ein zweiter Fe­ derraum (37) für die zweite Feder (16) vorgesehen ist, der über eine weitere Leitung (40) mit dem Schaltorgan (19) verbunden ist und als Zylinderraum für den zweiten Kol­ ben (38) dient.
7. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hohlnadel (6) mindestens eine Querbohrung (43) vorgesehen ist, die einen mit Einspritz­ druck beaufschlagten Raum (10) außerhalb der Hohlnadel (6) mit einem zwischen Hohlnadel und Innennadel im Bereich der Spritzöffnungen (7, 13) gelegenen Druckraum (44) verbin­ det.
8. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federraum (34) zu den Spritzöffnungen (7, 13) hin durch den Kolben (35) der Hohlnadel (6) und den darin angeordneten unteren Kol­ ben (36) der Innennadel (12) und zum zweiten Feder­ raum (37) durch den oberen Kolben (38) der Innennadel (12) abgedichtet ist, wobei die Durchmesser des unteren Kol­ bens (36) und des oberen Kolbens (38) der Innennadel (12) in diesen beiden Dichtquerschnitten im wesentlichen gleich groß sind.
9. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (49) zur Öffnung der zugehörigen Nadel (12) vorgesehen ist.
10. Einspritzdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kolben (49) verbundene Nadel (12) eine nega­ tive Druckstufe (50) aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004042190A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-09 Siemens Ag Kraftstoffinjektor mit zwei von einer Servoventileinheit getrennt steuerbaren Steuerräumen

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4336108C1 (de) * 1993-10-22 1994-12-01 Daimler Benz Ag Magnetvenitl an einer für Brennkraftmaschinen vorgesehenen Kraftstoffeinspritzdüse
DE4340305C2 (de) * 1993-11-26 1998-02-19 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
DE4403148C2 (de) * 1994-02-03 1999-01-28 Iav Motor Gmbh Elektromagnetisch ansteuerbares Mehrstrahleinspritzventil, insbesondere für Verbrennungsmotoren mit zwei Ansaugkanälen pro Zylinder
DE4419185C2 (de) * 1994-06-01 1996-08-14 Man Nutzfahrzeuge Ag Einspritzventil für luftverdichtende Brennkraftmaschinen
FR2722538B1 (fr) * 1994-07-12 1996-09-20 Magneti Marelli France Injecteur de carburant "bi-jet" a noyaux et entrefers en parallele pour moteur a combustion interne alimente par injection
GB9502671D0 (en) * 1995-02-11 1995-03-29 Lucas Ind Plc Fuel system
WO1996038663A1 (en) * 1995-06-02 1996-12-05 Caterpillar Inc. Direct operated check injector
AT408132B (de) * 1995-09-14 2001-09-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Speichereinspritzsystem für eine brennkraftmaschine
GB9622335D0 (en) * 1996-10-26 1996-12-18 Lucas Ind Plc Injector arrangement
GB9700491D0 (en) * 1997-01-11 1997-02-26 Lucas Ind Plc Injector
GB9709678D0 (en) * 1997-05-14 1997-07-02 Lucas Ind Plc Fuel injector
AT2164U3 (de) * 1997-08-07 1999-02-25 Avl List Gmbh Einspritzdüse für eine direkt einspritzende brennkraftmaschine
GB9813476D0 (en) * 1998-06-24 1998-08-19 Lucas Ind Plc Fuel injector
EP0972932A1 (de) * 1998-07-16 2000-01-19 MaK Motoren GmbH & Co. KG Einspritzventil für Brennkraftmaschinen
US6059203A (en) * 1998-09-03 2000-05-09 Caterpillar Inc. Valve assembly with concentrically linked components and fuel injector using same
GB9916464D0 (en) * 1999-07-14 1999-09-15 Lucas Ind Plc Fuel injector
GB9922408D0 (en) * 1999-09-23 1999-11-24 Lucas Ind Plc Fuel injector
DE10010863A1 (de) * 2000-03-06 2001-09-27 Bosch Gmbh Robert Einspritzdüse
DE10058130A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
DE10058153A1 (de) * 2000-11-22 2002-06-06 Bosch Gmbh Robert Einspritzdüse mit separat steuerbaren Düsennadeln
DE10162384A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10205970A1 (de) 2002-02-14 2003-09-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10210927A1 (de) * 2002-03-13 2003-10-02 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10213384A1 (de) * 2002-03-26 2003-10-16 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10218219A1 (de) * 2002-04-24 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE10222196A1 (de) * 2002-05-18 2003-11-27 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10248379A1 (de) 2002-10-17 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10305187A1 (de) * 2003-02-08 2004-08-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung
WO2004074671A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-02 L'orange Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung
DE10309078A1 (de) * 2003-03-03 2004-09-16 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE10312738B4 (de) * 2003-03-21 2005-02-24 Siemens Ag Einspritzventil mit hydraulisch betätigter Nadel und Hohlnadel und Verfahren zum Steuern einer Einspritzung
DE10338768A1 (de) * 2003-08-25 2005-03-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10342567A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff
DE10344942B4 (de) * 2003-09-27 2017-12-21 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10349639A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10357873A1 (de) * 2003-12-11 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil
DE102004002090A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse und zugehöriges Betriebsverfahren
DE102004038189A1 (de) * 2004-08-06 2006-03-16 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit direkt ansteuerbaren Düsennadeln
DE102004048134A1 (de) * 2004-10-02 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102004051406B4 (de) * 2004-10-21 2008-03-20 Siemens Ag Kraftstoffinjektor mit einer im Düsenkörper geführten Hohlnadel einer Registerdüse
JP5491612B1 (ja) * 2012-12-11 2014-05-14 三菱電機株式会社 流体噴射弁及び噴霧生成装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711393A1 (de) * 1977-03-16 1978-09-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese
EP0028288A1 (de) * 1979-10-31 1981-05-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen
DE3824467A1 (de) * 1988-07-19 1990-01-25 Man B & W Diesel Ag Einspritzventil

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711393A1 (de) * 1977-03-16 1978-09-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese
EP0028288A1 (de) * 1979-10-31 1981-05-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen
DE3824467A1 (de) * 1988-07-19 1990-01-25 Man B & W Diesel Ag Einspritzventil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004042190A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-09 Siemens Ag Kraftstoffinjektor mit zwei von einer Servoventileinheit getrennt steuerbaren Steuerräumen
DE102004042190B4 (de) * 2004-08-31 2009-04-16 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffinjektor mit zwei von einer Servoventileinheit getrennt steuerbaren Steuerräumen

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DE4115477A1 (de) 1991-11-21

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