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Diese Erfindung bezieht sich auf
eine Einspritzdüse
zur Verwendung bei der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder einer
Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung
auf eine Einspritzdüse
mit einer Ventilnadel, die an eine Sitzfläche anliegen kann, wobei die
Stellung der Ventilnadel von einer elektromagnetischen Betätigungsanordnung
gesteuert wird.
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Eine bestehende Einspritzdüsenanordnung umfasst
eine Ventilnadel, die innerhalb einer geschlossenen Bohrung verschiebbar
ist, deren eines Ende eine Sitzfläche begrenzt, mit der die Ventilnadel zum
Anliegen kommen kann, um die Kraftstoffabgabe aus einer oder mehreren
im geschlossenen Ende der Bohrung vorhandenen Öffnungen zu steuern. Unter
hohem Druck stehender Kraftstoff wird auf die Ventilnadel aufgebracht,
wobei die Wirkung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs auf
gewinkelte Oberflächen
der Ventilnadel dazu führt,
dass sich die Ventilnadel von ihrer Sitzfläche anheben kann. Eine innerhalb
einer Federkammer angeordneten Feder drückt gegen das von der Sitzfläche abgewandte Ende
der Ventilnadel, wodurch die Ventilnadel zur Anlage mit der Sitzfläche gezwungen
wird. Die Federkammer wirkt als Drucksteuerungs-Kammer und ist so angeordnet, dass sie
durch eine Verengung mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff
beladen werden kann. Ein von einem Elektromagneten betätigtes Ventil
steuert den Kraftstoff Fluss aus der Federkammer zu einem geeigneten
Niederdruck-Ablauf.
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Um während des Betriebs die Einspritzung einzuleiten,
wird das von einem Elektromagneten betätigte Ventil in Bewegung gesetzt,
damit Kraftstoff aus der Federkammer zum Ablauf fließen kann.
Die Verengung bewirkt, dass nur eine niedrige Geschwindigkeit oder
Menge an Kraftstoff zur Federkammer gelangen kann, weshalb der Kraftstoffdruck innerhalb
der Federkammer fällt.
Die Druckverringerung in der Federkammer reicht dafür aus, dass
der Druck, der gegen die gewinkelten Oberflächen der Ventilnadel wirkt,
die Ventilnadel von ihrer Sitzfläche anheben
kann und dass Kraftstoff an der Sitzfläche vorbei zu der oder jeder Öffnung fließen kann.
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Eine Beendigung der Einspritzung
wird durch Schließen
des elektromagnetisch betätigten Ventils
erreicht, wobei der Kraftstoffdruck innerhalb der Federkammer dann
zunimmt, weil Kraftstoff über die
Verengung in die Federkammer fließt. Der Kraftstoffdruck steigt
auf einen so ausreichend hohen Wert an, dass die kombinierte Wirkung
des Kraftstoffdrucks und der Feder ausreicht, die Ventilnadel gegen
die Wirkung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs auf die
gewinkelten Oberflächen
der Ventilnadel zur Anlage an die Sitzfläche zurückzubringen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
verbesserte Einspritzdüse
vom voranstehend beschriebenen Typ bereitzustellen.
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Als weiterer Hintergrund zur vorliegenden Erfindung
beschreibt die
EP 0 686 763 eine
Einspritzdüsenanordnung,
bei der die Ventilnadel-Feder nicht innerhalb der Drucksteuerungs-Kammer
angeordnet ist, sondern innerhalb einer zweiten, zwischenliegenden
Kammer, zu der während
des Betriebs durch eine Verengung stetig Kraftstoff mit hohem Druck
zugeführt
wird. Die Drucksteuerungs-Kammer ist am rückwärtigen Ende der Ventilnadel
angeordnet und der darin vorhandene Kraftstoffdruck wird von einem elektromagnetischen
Betätigungselement
gesteuert. Wenn eine Einspritzung erforderlich ist, wird das Betätigungselement
mit Energie beaufschlagt, um das Öffnen des Steuerventils zu
veranlassen, wodurch Kraftstoff innerhalb der Steuerungskammer zu
einem Niederdruck-Ablauf fließen
kann. Da die Ventilnadel aufgrund des auf die Druckflächen der
Ventilnadel einwirkenden, unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs
beginnt, sich anzuheben, wird das Volumen der zweiten Kammer, innerhalb
der sich die Feder befindet, verringert, und der Kraftstoffdruck
nimmt dort zu, wodurch die Öffnungsbewegung
der Ventilnadel gedämpft
wird.
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Der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Einspritzdüse bereitgestellt,
umfassend eine Ventilnadel, die an einer Sitzfläche anliegen kann, wobei die
Nadel eine Druckfläche
besitzt, auf die unter Druck stehender Kraftstoff einwirken kann;
um die Nadel weg von der Sitzfläche
anzuheben, wobei die Ventilnadel eine mit ihr in Kontakt stehende
Außenfläche besitzt,
die derart angeordnet ist, dass dann, wenn die Ventilnadel eine
vollständig
angehobene Stellung einnimmt, ein erster Teil der Außenfläche dem
Kraftstoffdruck innerhalb einer Steuerungskammer ausgesetzt ist,
während
ein zweiter Teil der Außenfläche dem
Kraftstoffdruck innerhalb einer zweiten Kammer ausgesetzt ist, worin
die Steuerungskammer über
einen ersten verengten Durchgang mit einer Versorgungsleitung verbunden
ist und die zweite Kammer über
einen zweiten verengten Durchgang, der unabhängig vom ersten verengten Durchgang
ist, mit der Versorgungsleitung verbunden ist, wobei die Einspritzdüse weiterhin
Ventilmittel einschließlich
eines Ventilglieds aufweist, das zur Anlage an eine weitere Sitzfläche gebracht
werden kann, um die Verbindung zwischen der zweiten Kammer und einem
Niederdruck-Ablauf zu regeln, wodurch
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- (i) wenn sich die Ventilnadel in einer Stellung
befindet, in der sie von der vollständig angehobenen Stellung beabstandet
ist, die zweite Kammer mit der Steuerungskammer in Verbindung steht,
- (a) damit Kraftstoff aus der zweiten Kammer zum Niederdruck-Ablauf
fließen
kann, so dass der Kraftstoffdruck in der zweiten Kammer verringert
wird, und
- (b) damit Kraftstoff aus der Steuerungskammer durch die zweite
Kammer zum Niederdruck-Ablauf fließen kann, so dass der Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerungskammer verringert wird, was bewirkt, dass
die Ventilnadel aus einer am Sitz anliegenden Stellung in Richtung
der vollständig
angehobenen Stellung bewegt wird, und
- (ii) wenn die Ventilnadel die vollständig angehobene Stellung einnimmt,
die Verbindung zwischen der zweiten Kammer und der Steuerungskammer
unterbrochen ist, um den Abfluss von Kraftstoff aus der Steuerungskammer
zum Niederdruck-Ablauf zu unterbinden, wodurch der Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerungskammer auf hohem Niveau aufrecht erhalten
wird, bevor das Ventilglied zur Anlage an die weitere Sitzfläche bewegt
wird, um die Einspritzung zu beenden.
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Der zweite verengte Durchgang setzt
sich zweckmäßig aus
einem in Reihe miteinander verbundenen Paar von Öffnungen zusammen.
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Der Kraftstoffdruck innerhalb der
Steuerungskammer kann durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
gesteuert werden, das ein Elektromagnet-Betätigungselement
mit einer Kernanordnung und einem Magnetanker umfasst, wobei ein
Luftspalt zwischen der Kernanordnung und dem Magnetanker ausgebildet
ist, dessen axiale Länge
sich von einem Maximum angrenzend an eine Kante des Magnetankers
auf ein Minimum in der Nähe
von dessen Mitte hin verjüngt.
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Das Bereitstellen eines derartigen
sich verjüngenden
Luftspalts ermöglicht
es, dass der wirksame Spalt zwischen der Kernanordnung und dem Magnetanker
verringert wird, was ein Anwachsen der verfügbaren Kraft möglich macht.
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Es sollte klar sein, dass in der
Praxis der Luftspalt mit Kraftstoff gefüllt sein kann.
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Die Einspritzdüse kann weiterhin ein mit einer
durchgehenden Bohrung versehenes Abstandsstück umfassen, wobei in der durchgehenden
Bohrung ein Einsatz vorhanden ist und dieses Abstandsstück und der
Einsatz zum Teil die Steuerungskammer begrenzen.
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Die Einspritzdüse kann weiterhin ein Steuerventil
mit einem innerhalb einer Bohrung verschiebbaren Ventilglied umfassen,
wobei das Ventilglied einen Bereich mit größerem Durchmesser, der an einer rund
um ein Endteil der Bohrung befindlichen Sitzfläche anliegen kann, und einen
Bereich mit kleinerem Durchmesser aufweist, der sich stromaufwärts vom Sitz
gelegen befindet, wobei der Bereich mit kleinerem Durchmesser zusammen
mit der Bohrung eine ringförmige
Kammer begrenzt, die. mit einem Ventil-Einlasskanal in Verbindung
steht.
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Es sollte klar sein, dass dann, wenn
das Ventilglied an seiner Sitzfläche
anliegt, kein Kraftstoff aus dem Einlasskanal durch die ringförmige Kammer
fließen
und aus der Bohrung austreten kann, während ein derartiger Fluss
dann möglich
ist, wenn das Ventilglied von seiner Sitzfläche angehoben ist. Da weiterhin
die Sitzfläche
um die. Bohrung herum angeordnet ist, ist der Durchmesser der Sitzfläche im Wesentlichen
gleich dem Durchmesser der Bohrung, weshalb sich das Ventilglied
im Wesentlichen im Druckausgleich befindet, wenn es an seiner Sitzfläche anliegt.
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Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
Querschnitt eines Teils einer Einspritzdüse gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist; und
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2 eine
vergrößerte Teilansicht
von 1 ist.
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Die in den beigefügten Zeichnungen dargestellte
Einspritzdüse
umfasst einen Düsenkörper 10, in
dem eine geschlossene Bohrung 12 vorgesehen ist. Ein Teilstück entlang
der geschlossenen Bohrung 12 bildet einen ringförmigen Gang 14 aus,
und in der Nähe
des geschlossenen Endes der Bohrung 12 ist ein im Wesentlichen
konischer Sitzflächen-Bereich ausgebildet.
Das geschlossene Ende der Bohrung 12 steht auf herkömmliche
Weise mit kleinen Öffnungen (nicht
gezeigt) in Verbindung.
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Eine Ventilnadel 16 ist
innerhalb der geschlossenen Bohrung 12 verschiebbar, wobei
die Ventilnadel 16 einen ersten Bereich 16a mit
einem Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der
Bohrung 12 ist, wodurch eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte
Abdichtung gebildet wird, und einen zweiten Bereich 16b mit
kleinerem Durchmesser aufweist, der es ermöglicht, dass Kraftstoff zwischen
der Ventilnadel 16 und dem Düsenkörper 10 fließen kann,
wobei der Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten
Bereich
16a, 16b die Gestalt
einer gewinkelten Druckfläche 16c besitzt,
die sich innerhalb des ringförmigen
Gangs 14 befindet. Das dem geschlossenen Ende der Bohrung 12 benachbarte
Ende der Ventilnadel 16 ist so gestaltet, dass es eine
konische Form besitzt und an der Sitzfläche anliegen kann, so dass
eine im Wesentlichen flüssigkeitsdichte
Abdichtung gebildet wird. Das freie Teil des Ventilnadelendes wirkt
ebenfalls als Druckfläche.
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Das dem geschlossenen Ende der Bohrung 12 abgewandte
Ende des Ventilkörpers 10 grenzt
an ein erstes Abstandsstück 18,
das mit einer in einer Linie mit der geschlossenen Bohrung 12 fluchtenden, durchgehenden
Bohrung 20 versehen ist. Ein Einsatz 22 befindet
sich innerhalb der durchgehenden Bohrung 20, wobei das
erste Abstandsstück 18,
der Einsatz 22 und das Ende des Ventilkörpers 10 zusammen
eine Steuerungskammer 24 begrenzen, innerhalb der eine Feder 26 angeordnet
ist, wobei sich die Feder 26 zwischen dem Einsatz 22 und
einem Ende der Ventilnadel 16 befindet und die Ventilnadel 16 gegen
ihre Sitzfläche
spannt.
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Der Einsatz 22 besitzt einen
Vorsprung 22a, der sich in die Steuerungskammer 24 erstreckt
und einen Anschlag definiert, der so angeordnet ist, dass dadurch
die Bewegung der Ventilnadel 16 begrenzt wird. Eine sich
axial erstreckende Drillbohrung ist im Vorsprung 22a vorhanden,
die sich ausgehend von dessen in Richtung der Ventilnadel 16 liegendem Ende
erstreckt, wobei die Drillbohrung eine Kammer 28 begrenzt,
die über
einen Durchgang 30 mit einer ringförmigen, zwischen dem Einsatz 22 und
dem ersten Abstandsstück 18 befindlichen
Kammer 32 in Verbindung steht. Der Kraftstoff-Fluss durch
den Durchgang 30 wird von einer Verengung oder Öffnung 30a beschränkt.
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Das dem Ventilkörper 10 abgewandte
Ende des ersten Abstandsstücks 18 grenzt
an ein zweites Abstandsstück 34 an,
wobei das erste und das zweite Abstandsstück 18, 34 zusammen
mit dem Einsatz 22 eine zweite ringförmige Kammer 36 begrenzen,
die mit der ersten ringförmigen
Kammer 32 über
einen verengten ringförmigen
Spaltfilter 38 verbunden ist, der angebracht ist, um den
zwischen der ersten und der zweiten Kammer 32, 36 fließenden Kraftstoff
zu filtern.
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Am von der Ventilnadel 16 abgewandten Ende
des Einsatzes 22 ist eine Vertiefung 40 vorhanden,
so dass der Einsatz 22 zusammen mit dem zweiten Abstandsstück 34 eine
Kammer begrenzt. Das zweite Abstandsstück 34, ist mit einem
Paar von Bohrungen 35a, 35b versehen, die mit
der vom Einsatz 22 und dem zweiten Abstandsstück 34 begrenzten
Kammer in Verbindung stehen, wobei ein Ventilglied 42 innerhalb
der Bohrung 35a verschieblich angeordnet ist. Das Ventil 42 trägt an seinem
vom ersten Abstandsstück 18 abgewandten
Ende einen Magnetanker 44, der unter dem Einfluss des Magnetfeldes
einer Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 bewegt
werden kann. Das Ventilglied 42 weist einen Bereich 42a mit
vergrößertem Durchmesser
auf, der an einem konischen; rund um ein Endteil der das Ventilglied 42 beherbergenden
Bohrung 35a ausgebildeten Sitz anliegen kann, wobei ein
benachbarter Teil 48 des Ventilglieds 42 einen kleineren
Durchmesser besitzt, so dass eine ringförmige Kammer ausgebildet ist.
Die ringförmige
Kammer steht über
einen Durchgang 50 mit der ringförmigen Kammer 36 in Verbindung,
die vom ersten und dem zweiten Abstandsstück 18, 34 und
dem Einsatz 22 begrenzt wird.
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Wie in 1 dargestellt,
befindet sich die Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 innerhalb eines
Düsenhalters 52,
wobei der Düsenkörper 10 und
das erste und das zweite Abstandsstück 18, 34 mit
Hilfe einer Hutmutter 54 am Düsenhalter 52 befestigt
sind. Der Düsenhalter 52,
das erste und das zweite Abstandsstück 18, 34 und
der Düsenkörper 10 sind
jeweils mit Bohrungen versehen, die zusammen eine Hochdruck-Kraftstoffversorgungsleitung 56 begrenzen
bzw. bilden, die vorgesehen ist, um Kraftstoff unter hohem Druck
zum ringförmigen
Gang 14 zu führen.
Eine Drosselung oder Verengung 58 ist innerhalb des ersten
Abstandsstücks 18 in
der Hochdruck-Kraftstoffleitung 56 vorgesehen,
um die Menge der Kraftstoffabgabe an den ringförmigen Gang 14 zu beschränken, und
in Richtung stromaufwärts
von der Drosselung 58 öder
Verengung ist ein verengter Durchgang 60 angeordnet, der
die Kraftstoffzufuhr von der Hochdruck-Kraftstoffversorgungsleitung 56 zur
Steuerungskammer 24 zu ermöglicht. Stromaufwärts des
verengten Durchgangs 60 ist ein zweiter verengter Durchgang 62 angeordnet,
um die Kraftstoffzufuhr aus der Hochdruck-Kraftstoffversorgungsleitung 56 zur
ersten ringförmigen
Kämmen 32 zu
ermöglichen.
Die Kombination aus dem zweiten verengten Durchgang 62,
dem Durchgang 30 und der Öffnung 30a stellt
einen verengten Fließkanal
zwischen der Kammer 28 und der Versorgungsleitung 56 bereit.
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Die Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 umfasst
ein im allgemeinen zylindrisches Kernelement 64 und ein
zylindrisches Magnetjoch 70, wobei sich Wicklungen 66 zwischen
dem Kernelement 64 und dem Magnetjoch 70 befinden.
Die Enden des Kernelements 64 und des Magnetjochs 70 sind
im Wesentlichen coplanar, wie man am besten aus 2 ersehen kann. Das Kernelement 64 weist
einen Mittelgang auf, in dem eine Feder 68 angeordnet ist,
wobei die Feder 68 an einem Ende des Ventilglieds 42 zu
liegen kommt, wodurch das Ventilglied 42 gegen seine Sitzfläche gespannt
wird.
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Wie in 2 am
deutlichsten dargestellt, besitzt die Oberfläche des Magnetankers 44,
die in Richtung der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 zeigt,
eine ringförmige,
kegelstumpfförmige
Gestalt, so dass der Luftspalt zwischen dem Innenrand dieser Oberfläche des
Magnetankers 44 und der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 kleiner
ist als der Luftspalt am Außenrand
des Magnetankers 44. Der Teil des Ventilglieds 42,
der sich durch den Magnetanker 44 erstreckt, besitzt eine kegelförmige Gestalt,
wobei sein Kegelwinkel dem des Magnetankers 44 angepasst
ist. Es sollte deshalb klar sein, dass dann, wenn die Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 eingeschaltet
ist, um das Ventilglied 42 von seiner Sitzfläche anzuheben,
die Bewegung des Ventilglieds 42 in Richtung der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 durch
die Berührung
des Ventilglieds 42 am Kernelement 64 begrenzt
wird, so dass der Magnetanker 44 nicht mit der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 in
Kontakt kommt. Das Vorhandensein eines relativ kleinen Luftspalts
zwischen dem Magnetanker 44 und der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 führt dazu,
dass die von der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 erzeugte Kraft
relativ groß ist.
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Das für das Ventilglied 42 verwendete
Material ist härter
als das relativ weiche Kernelement 64, weshalb in Abwesenheit
eines zusätzlichen
Anschlags oder einer Bewegungsbegrenzung die Bewegung des Ventilglieds
42 durch den Anschlag am Kernelement 64 begrenzt ist. Im
Betrieb wird ein derartiges Anstoßen anfangs zu einer Verformung
des Kernelements 64 führen,
bis sich dieses in seiner Form an das Ende des Ventilglieds 42 angepasst
hat, woraufhin die Anlagefläche
einen relativ großen
Bereich einnimmt.
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Während
des Betriebs wird in der Stellung, die in den beigefügten Zeichnungen
gezeigt ist, der Versorgungsleitung 56 Kraftstoff unter
hohem Druck zugeführt,
weshalb der ringförmige
Gang 14 und die Steuerungskammer 24 mit unter
hohem Druck befindlichen Kraftstoff gefüllt sind. Die Wirkung des hohen
Kraftstoffdrucks auf das innerhalb der Steuerungskammer 24 angeordnete
Ende der Ventilnadel 16 reicht zusammen mit der Wirkung
der Feder 26 darauf aus, dass die Ventilnadel 16 gegen
die Wirkung des Kraftstoffdrucks auf die Druckfläche 16c und auf irgendwelche
andere Oberflächen
der Ventilnadel 16, die ein Anheben der Ventilnadel 16 von
ihrer Sitzfläche
bewirken könnten,
in Anlage an ihrer Sitzfläche
gehalten wird. Weiterhin wird das Ventilglied 42 von der
Feder 68 in Anlage an seiner Sitzfläche gehalten, wobei sich das
Ventilglied 42 in dieser Stellung im Wesentlichen im Gleichgewichtsdruck befindet,
da der Durchmesser der Sitzflächengrundlinie
im Wesentlichen gleich dem der Bohrung 35a ist.
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Um eine Einspritzung einzuleiten,
wird die Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 mit
Energie beaufschlagt, um das Ventilglied 42 von seiner Sitzfläche anzuheben.
Diese Bewegung des Ventilglieds 42 führt dazu, dass Kraftstoff aus
der Steuerungskammer 24 und der Kammer 28 mit
einer Geschwindigkeit oder in einer Menge zu einem geeigneten Niederdruck-Ablauf
fließt,
die größer als
die Geschwindigkeit oder Menge des Kraftstoff-Flusses über die
verengten Durchgänge 60, 62 in
die Steuerungskammer 24 und Kammer 28 ist, und
daher auch dazu, dass der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerungskammer 24 und
der Kammer 28 fällt.
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Die Verringerung des Kraftstoffdrucks
innerhalb der Steuerungskammer 24 führt zu einer Verringerung der
auf das Ende der Ventilnadel 16 wirkenden Kraft, was dazu
führt,
dass sich die Ventilnadel 16 anschließend von ihrer Sitzfläche anhebt
und damit die Einspritzung beginnt.
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Die Bewegung der Ventilnadel 16 weg
von ihrer Sitzfläche
reicht aus, um ihr Ende zum Anliegen an den Vorsprung 22a zubringen,
weshalb das Ende der Drillbohrung geschlossen wird, die die Kammer 28 begrenzt.
Der Kraftstoff-Fluss aus der Steuerungskammer 24 wird daher
beendet, wobei die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 56 und
der Steigerungskammer 24 über den verengten Durchgang 60 dazu
führt,
dass der Druck innerhalb der Steuerungskammer 24 im Wesentlichen
auf den gleichen Druck steigt, der in der Versorgungsleitung 56 herrscht.
Da das Ventilglied 42 von seiner Sitzfläche angehoben ist, bleibt der
Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer 28 und daher der auf
ein Mittelteil des Ventilnadelendes 16 einwirkende Druck
auf einem relativ niedrigem Niveau und reicht nicht aus, um die Ventilnadel 16 in
Richtung ihres Sitzes zu bewegen, sogar dann nicht, wenn ein Teil
des Endes der Ventilnadel 16 dem angestiegenem Druck innerhalb
der Steuerungskammer 24 ausgesetzt ist.
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Um die Einspritzung zu beenden, wird
die Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 ausgeschaltet,
wodurch das Ventilglied 42 unter der Wirkung der Feder 68 zur
Anlage an seine Sitzfläche
gelangt. Diese Anlage beendet den Kraftstoff-Fluss aus dem Durchgang 50,
wobei die über
den verengten Durchgang 62, den Durchgang 30 und
die Öffnung 30a bestehende
Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 56 und der Kammer 28 zu
einem Anstieg des Kraftstoffdrucks innerhalb der Kammer 28 führt. Ein
derartiger Anstieg des Kraftstoffdrucks reicht zusammen mit der
Wirkung der Feder 26 aus, um die Ventilnadel 16 gegen
die Wirkung des Kraftstoffdrucks zu bewegen, der auf die Druckfläche 16c und
auf andere gewinkelte Oberfächen
der Ventilnadel 16 einwirkt, wobei diese Bewegung so lang
anhält,
bis die Ventilnadel 16 an ihrer Sitzfläche angekommen ist, woraufhin
die Einspritzung beendet wird.
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Wie in 2 dargestellt,
besitzt das Ende der die Kammer 28 definierenden. Drillbohrung
einen relativ großen
Durchmesser, und daher wirkt dann, wenn die Ventilnadel 16 zur
Anlage am Vorsprung 22a kommt, der Druck innerhalb der
Kammer 28 auf einen relativ großen Bereich des Endes der Ventilnadel 16 ein.
Ein relativ kleiner Anstieg des Kraftstoffdrucks innerhalb der Kammer 28 ist
deshalb notwendig, um eine Bewegung der Ventilnadel 16 hervorzurufen,
wobei der relativ kleine Druckanstieg auf einen relativ großen Teil
der Endfläche
der Ventilnadel 16 einwirkt.
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Da sich die Steuerungskammer 24 unter
hohem Druck befindet, bevor das Ventilglied 42 zur Anlage
an seine Sitzfläche
bewegt wird, um die Einspritzung zu beenden, ist die Kraftstoffmenge
relativ gering, die durch den verengten Durchgang 62 fließen muss,
damit sich die Ventilnadel 16 bewegt, weshalb die Beendigung
der Einspritzung nach Abschalten der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 rasch eintritt.
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Es sollte klar sein, dass die Betriebseigenschaften
der Einspritzdüse
von einer Anzahl von Faktoren abhängt, darunter dem Durchmessender
Endfläche
der Ventilnadel 16, den Flächen der Druckoberfläche 16c und
anderer gewinkelter Oberflächen der
Ventilnadel 16, auf die Kraftstoff einwirkt, um die Ventilnadel
von ihrer Sitzfläche
anzuheben, und auch den relativen effektiven Durchmessern der Verengung 58 und
der verengten Durchgänge 60, 62. Wenn
beispielsweise die effektive Durchflussbeschränkung durch die Verengung 62,
den Durchgang 30 und die Öffnung 30a gering
ist, dann steigt der Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer 28 auf
das Abschalten der Elektromagnet-Betätigungsanordnung 46 hin
mit hoher Geschwindigkeit an. Deshalb kann eine Bewegung der Ventilnadel 16 in
die Anlage an ihre Sitzfläche
rasch erreicht werden, wobei die Verringerung der effektiven Durchflussbegrenzung
den Nachteil besitzt, dass dann, wenn das Ventilglied 42 von
seiner Sitzfläche
angehoben ist, eine größere Kraftstoffmenge
am Ventilglied 42 vorbei zum Niederdruck-Ablauf fließen wird,
wodurch Kraftstoff aus der Versorgungsleitung 56 durch
den verengten Durchgang 62 zum Ventilglied 42 fließen kann.
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Die Bereitstellung des Spaltfilters 38 fängt relativ
große
vom Kraftstoff mitgeführte
Teilchen auf, wodurch verhindert wird, dass diese Teilchen das Ventilglied 42 erreichen.
Damit werden diese Teilchen daran gehindert, das Ventilglied 42 in
seiner geöffneten
Stellung zu verstopfen. Es sollte klar sein, dass dann, wenn eine
derartige Verstopfung erfolgte, eine Situation eintreten kann, in
der die Ventilnadel 46 von ihrer Sitzfläche angehoben bleibt, während in der
Kammer 28 kein ausreichender Druck erzielt werden kann,
um die Ventilnadel 16 in Richtung ihrer Sitzfläche zu bewegen.
Es ist deshalb erkennbar von Bedeutung, sicherzustellen, dass Teilchen,
die eine derartige Verstopfung des Ventilglieds 42 hervorrufen könnten, am
Erreichen des Ventilglieds 42 gehindert werden, weshalb
die Bereitstellung zusätzlicher
Filtermittel in Gestalt des Spaltenfilters 38 wünschenswert
ist.
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Die Verwendung des Einsatzes 22 und
des ersten Abstandsstücks 18 als
Begrenzung der Steuerungskammer 24 ermöglicht die Bereitstellung einer Steuerungskammer
mit kleinere Volumen. Dort wo die Steuerungskammer ein relativ großes Volumen besitzt,
kann die relativ große
Kraftstoffmenge darin um einen signifikanten Betrag verdichtet werden, weshalb
eine genaue Steuerung der Ventilnadel nicht möglich ist. Die Verwendung einer
Steuerungskammer mit einem kleinem Volumen verringert diesen Nachteil.