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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Brennstoffeinspritzung
und insbesondere auf hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtungen
mit direkt gesteuerten Nadelventilgliedern und auf Brennstoffeinspritzsysteme.
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Bekannte
hydraulisch betätigte
Brennstoffeinspritzsysteme und/oder Brennstoffeinspritzkomponenten
sind beispielsweise gezeigt in US-A-5 121 730, in US-A-5 271 371,
in US-A-5 297 523 und in US-A-5 522 545. Bei diesem hydraulisch
betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen öffnet sich
ein federvorgespanntes Nadelrückschlagelement,
um die Brennstoffeinspritzung zu beginnen, wenn der Druck durch
eine Anordnung aus Verstärkerkolben
und Stössel
auf einen Ventilöffnungsdruck
angehoben wird. Auf den Verstärkerkolben
wirkt ein Betätigungsströmungsmittel
mit relativ hohem Druck, wie beispielsweise Motorschmieröl, wenn
ein elektromagnetgetriebenes Betätigungsströmungsmittelsteuerventil
den Hochdruck-Einlass der Einspritzvorrichtung öffnet. Die Einspritzung wird
beendet durch die Aktivierung des Elektromagneten, um den Druck über dem
Verstärkerkolben
abzulassen. Dies bewirkt wiederum einem Abfall des Brennstoffdruckes,
was bewirkt, dass das Nadelrückschlagelement
sich unter der Wirkung der Rückstellfeder
schließt,
um die Einspritzung zu beenden. Während diese hydraulisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen über viele
Jahre hervorragend gearbeitet haben, bleibt Raum zur Verbesserung,
insbesondere auf dem Gebiet der Formung der Einspritzratenform vom
Beginn zum Ende, um präzise
zu einem Satz von Motorbetriebsbedingungen zu passen.
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Über die
Jahre haben die Ingenieure entdeckt, dass Motoremissionen beträchtlich
bei gewissen Betriebsbedingungen reduziert werden können, in
dem man eine spezielle Einspritzratenform vorsieht. In manchen Fällen werden
die Emissionen verbessert, wenn die anfängliche Einspritzrate steuerbar ist,
und wenn es ein nahezu vertikales abruptes Ende für die Einspritzung
gibt. Während
diese früheren
hydraulisch betätigten
Brennstoffeinspritzsysteme eine gewisse Fähigkeit zur Steuerung der Einspritzratenform
haben, bleibt Raum zur Verbesserung der Fähigkeit zur Steuerung der Einspritzra tenform
bei hydraulisch betätigten
Brennstoffeinspritzsystemen.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die Fähigkeit
von hydraulisch betätigten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu verbessern, zuverlässig bessere
Einspritzratenformen während
jedes Einspritzereignisses zu erzeugen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen,
die Folgendes aufweist:
einen Einspritzvorrichtungskörper, der
einen Betätigungsströmungsmittelhohlraum,
eine Kolbenbohrung und einen Düsenauslass
definiert;
wobei die Kolbenbohrung eine erste Bohrung und eine
zweite Bohrung aufweist;
einen Kolben mit einem oberen Teil,
der verschiebbar in der Kolbenbohrung aufgenommen ist und zwischen
einer zurückgezogenen
Position und einer vorgeschobenen Position bewegbar ist;
wobei
der obere Teil des Kolbens einen ersten Bereich aufweist, der von
einem zweiten Bereich getrennt ist;
wobei der erste Bereich
und die erste Bohrung einen ersten Hohlraum definieren, der mit
dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum
durch einen relativ uneingeschränkten
Strömungsquerschnitt
verbunden ist, wenn der Kolben in der zurückgezogenen Position ist;
wobei
der zweite Bereich und die zweite Bohrung einen zweiten Hohlraum
definieren, der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum
durch einen relativ eingeschränkten
Flussquerschnitt verbunden ist, wenn der Kolben in der zurückgezogenen
Position ist; und
wobei der erste Bereich bzw. die erste Fläche dem Strömungsmitteldruck
in dem ersten Hohlraum ausgesetzt ist, und wobei der zweite Bereich
bzw. die zweite Fläche
dem Strömungsmitteldruck
in dem zweiten Hohlraum über
einen Teil der Kolbenbewegung von der zurückgezogenen Position zur vorgeschobenen
Position ausgesetzt ist;
wobei der Kolben und/oder der Einspritzvorrichtungskörper weiter
einen eingeschränkten
Durchlass definieren, der den Betätigungsströmungsmittelhohlraum mit dem
zweiten Hohlraum verbindet, und wobei der eingeschränk te Durchlass
den eingeschränkten
Strömungsquerschnitt
aufweist; und
ein Nadelventilglied, welches in dem Einspritzvorrichtungskörper positioniert
ist und bewegbar ist zwischen einer offenen Position, in der der
Düsenauslass
offen ist, und einer geschlossenen Position, in der der Düsenauslass
blockiert ist.
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In
den beigefügten
Zeichnungen stellen die Figuren folgendes dar:
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1 eine schematische Ansicht
eines Brennstoffeinspritzsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 eine geschnittene Seitenansicht
einer Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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3 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht eines oberen Teils der in 2 gezeigten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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4 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht des unteren Teils der in 2 gezeigten Einspritzvorrichtung.
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5 eine geschnittene Seitenansicht
einer Brennstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht eines oberen Teils der in 5 gezeigten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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7 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht des unteren Teils der in 5 gezeigten Einspritzvorrichtung.
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8a–f Gruppen
von Kurven, die Komponentenpositionen und Einspritzparameter gegenüber der
Zeit über
ein einziges "Rampen-Quadrat-Einspritzereignis" zeigen.
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9a–e Gruppen
von Kurven, die Komponentenpositionen und Einspritzparameter gegenüber der
Zeit über
ein "Pilot-Plus-Quadrat-Einspritzereignis" zeigen.
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10 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht einer gestuften Kolben/Zylinder-Anordnung gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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11 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht einer gestuften Kolben/Zylinder-Anordnung gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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12a eine teilweise geschnittene
Seitenansicht einer gestuften Kolben/Zylinder-Anordnung gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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12b eine Draufsicht des
mittleren Teils des in 12a gezeigten
gestuften Kolbens.
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13 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht der gestuften Kolben/Zylinder-Anordnung gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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14 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht einer gestuften Kolben/Zylinder-Anordnung gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung.
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Mit
Bezug auf 1 ist ein
Ausführungsbeispiel
eines hydraulisch betätigten,
elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems 10 in
einer beispielhaften Konfiguration gezeigt, wie es für einen
direkt einspritzenden Dieselverbrennungsmotor 12 angepasst
ist. Das Brennstoffsystem 10 weist eine oder mehrere hydraulisch
betätigte,
elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtungen 14 auf,
die geeignet sind, um in einer jeweiligen Zylinderkopfbohrung des
Motors 12 positioniert zu werden. Das Brennstoffsystem 10 weist
eine Vorrichtung oder Mittel 16 auf, um Betätigungsströmungsmittel
zu jeder Einspritzvorrichtung 14 zu liefern, weiter eine
Vorrichtung oder Mittel 18, um Brennstoff zu jeder Einspritzvorrichtung
zu liefern, einen Computer 20, um elektronisch das Brennstoffeinspritzsystem
zu steuern, und eine Vorrichtung oder Mittel 22, um Betätigungsströmungsmittel
zurück
zuzirkulieren, und um hydraulische Energie von dem Betätigungsströmungsmittel
wiederzugewinnen, welches jede der Einspritzvorrichtungen verlässt.
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Die
Betätigungsströmungsmittelversorgungsmittel 16 weisen
vorzugsweise einen Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 auf,
eine Betätigungsströmungsmitteltransferpumpe 26 mit
relativ niedrigem Druck, einen Betäti gungsströmungsmittelkühler 28,
einen oder mehrere Betätigungsströmungsmittelfilter 30,
eine Hochdruck-Pumpe 32 zur Erzeugung eines relativ hohem
Druckes in dem Betätigungsströmungsmittel
und mindestens eine Betätigungsströmungsmittelsammelleitung 36 mit
relativ hohem Druck. Ein Common-Rail-Durchlass (Durchlass mit gemeinsamer
Druckleitung) 38 ist in Strömungsmittelverbindung mit dem
Auslass der Betätigungsströmungsmittelpumpe 32 mit
relativ hohem Druck angeordnet. Ein Rail-Verzweigungsdurchlass 40 verbindet
den Betätigungsströmungsmitteleinlass von
jeder Einspritzvorrichtung 14 mit dem Hochdruck-Common-Rail-Durchlass 38.
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Betätigungsströmungsmittel,
welches den Betätigungsströmungsmittelablauf 52, 54 (siehe 2) von jeder Einspritzvorrichtung 14 verlässt, tritt in
eine Rückzirkulationsleitung 27 ein,
die dieses zu den Hydraulikenergie rückzirkulations- oder -wiedergewinnungsmitteln 22 trägt. Ein
Teil des rückzirkulierten
Betätigungsströmungsmittel
wird zu den Hochdruck-Betätigungsströmungsmittelpumpe 32 geleitet, und
ein weiterer Teil wird zu dem Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 über die
Rückleitung 33 zurückgebracht.
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Irgend
ein verfügbares
Motorströmungsmittel
wird vorzugsweise als das Betätigungsströmungsmittel
bei der vorliegenden Erfindung verwendet. Jedoch ist bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispielen das
Betätigungsströmungsmittel
Motorschmieröl, und
der Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 ist
ein Motorschmierölsumpf.
Dies gestattet, dass das Brennstoffeinspritzsystem als ein zusätzliches
Untersystem zu dem Schmierölzirkulationssystem
des Motors angeschlossen wird. Alternativ könnte das Betätigungsströmungsmittel
Brennstoff sein, der von einem Brennstofftank 42 oder von
einer anderen Quelle geliefert wird, wie beispielsweise Kühlströmungsmittel
usw..
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Die
Brennstoffversorgungsmittel 18 weisen vorzugsweise einen
Brennstofftank 42 auf, einen Brennstoffversorgungsdurchlass 44,
der in Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Brennstofftank 42 und dem Brennstoffeinlass 60 (2) von jeder Einspritzvorrichtung 14 angeordnet
ist, eine Brennstofftransferpumpe 46 mit relativ niedrigem Druck,
einen oder mehrere Brennstofffilter 48, ein Brennstoffversorgungsregulierungsventil 49,
und ein Brennstoffrückzirkulations-
und -rückleitungsdurchlass 47,
der in Strömungsmittelverbindung
zwischen den Einspritzvorrichtungen 14 und dem Brennstofftank 42 angeordnet
ist.
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Der
Computer 20 weist vorzugsweise ein elektronisches Steuermodul 11 auf,
welches Folgendes steuert: 1) die Brennstoffeinspritzzeitsteuerung; 2)
die gesamte Brennstoffeinspritzmenge während eines Einspritzzyklus;
3) den Brennstoffeinspritzdruck; 4) die Anzahl der getrennten Einspritzungen oder
Einspritzsegmente während
jedes Einspritzzyklus; 5) die Zeitintervalle zwischen den Einspritzsegmenten;
6) die Brennstoffmenge von jedem Einspritzsegment während eines
Einspritzzyklus; 7) den Betätigungsströmungsmitteldruck;
und 8) irgend eine Kombination dieser obigen Parameter. Der Computer 20 nimmt
eine Vielzahl von Sensoreingangssignalen S1–S8 auf, die bekannten Sensoreingängen entsprechen,
wie beispielsweise dem Motorbetriebszustand, der Belastung usw.,
die verwendet werden, um die präzise
Kombination der Einspritzparameter für einen darauf folgenden Einspritzzyklus
zu bestimmen. In diesem Beispiel gibt der Computer 20 das
Steuersignal S9 aus, um den Betätigungsströmungsmitteldruck
zu steuern, und ein Steuersignal S10, um
das Strömungsmittelsteuerventil
(oder mehrere Strömungsmittelsteuerventile)
innerhalb jeder Einspritzvorrichtung 14 zusteuern. Jeder
der Einspritzparameter ist variabel unabhängig von der Motordrehzahl und
der Motorbelastung steuerbar. Im Falle der Einspritzvorrichtung 14 ist
das Steuersignal S10 Strom für den Elektromagneten,
der vom Computer angewiesen wird.
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Mit
Bezug auf die 2–4 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 mit
einem einzigen Drei-Wege-Elektromagneten 75 gezeigt. Die
Einspritzvorrichtung 14 weist einen Einspritzvorrichtungskörper 15 mit
einem Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 auf, der
mit einem Rail-Verzweigungsdurchlass 40 verbunden ist,
weiter Betätigungsströmungsmittelabläufe 52 und 54,
die mit der Betätigungsströmungsmittelrückzirkulationsleitung 27 verbunden
sind, und einen Brennstoffeinlass 60, der mit einem Brennstoffversorgungsdurchlass 44 verbunden
ist. (Siehe 1). Die Einspritzvorrichtung 14 weist
Hydraulikmittel auf, um Brennstoff innerhalb der Einspritzvorrichtung
während
jedes Einspritzereignisses unter Druck zu setzen, und ein Nadelsteuerventil,
welches das Öffnen und
das Verschließen
des Düsenauslasses 63 steuert.
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Die
Hydraulikmittel zum Unterdrucksetzen von Brennstoff weisen ein Betätigungsströmungsmittelsteuerventil
auf, welches abwechselnd den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zu
dem hohem Druck des Betätigungsströmungsmitteleinlasses 50 oder
zu dem geringen Druck des Betätigungsströmungsmittelablaufes 52 öffnet. Das
Betätigungsströmungsmittelsteuerventil
weist einen Drei-Wege-Elektromagneten 75 auf, der an einem
Stift-Kolbenventilglied 76 angebracht
ist. Ein Verstärkerkolbenventilglied 78 spricht
auf die Bewegung des Stift-Kolbenventilgliedes 76 an, um
alternativ den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 oder
zum Niederdruck-Ablauf 52 zu öffnen. Die hydraulischen Mittel
zum Unterdrucksetzen weisen auch einen Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 auf,
der sich zu einer Kolbenbohrung 56 öffnet, innerhalb der ein Verstärkerkolben 83 sich
zwischen einer zurückgezogenen
Position (wie gezeigt) und einer vorgeschobenen Position hin und
her bewegt. Der Einspritzvorrichtungskörper 15 weist auch
eine Stösselbohrung 58 auf,
innerhalb der sich ein Stössel 85 zwischen
einer zurückgezogenen
Position (wie gezeigt) und einer vorgeschobenen Position hin und
her bewegt. Ein Teil der Stösselbohrung 58 und
des Stössels 85 definieren
eine Brennstoffdruckkammer 64, innerhalb welcher Brennstoff
während
jedes Einspritzereignisses unter Druck gesetzt wird. Der Stössel 85 und
der Verstärkerkolben 83 werden
zu ihren zurückgezogenen
Positionen zwischen den Einspritzereignissen unter der Wirkung der
Druckfeder 84 zurückgestellt.
Somit weisen die Hydraulikmittel zum Unterdrucksetzen von Brennstoff
die Brennstoffdruckkammer 64, den Stössel 85, den Verstärkerkolben 83,
den Betätigungsströmungsmitteleinlass 50,
den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 und
verschiedene Komponenten des Betätigungsströmungsmittelsteuerventils auf,
welches den Elektromagneten 75, das Stift-Kolbenventilglied 76,
eine Kugel 53 und ein Verstärkerkolbenventilglied 78 usw.
aufweist.
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Brennstoff
tritt in die Einspritzvorrichtung 14 an Brennstoffeinlass 60 ein
und läuft
entlang des Brennstoffversorgungsdurchlasses 66 über das
Kugelrückschlagventil 68 und
in die Brennstoffdruckkammer 64, wenn sich der Stössel 85 zurückzieht. Das
Kugelrückschlagelement 68 verhindert
den Rückfluss
von Brennstoff von der Brennstoffdruckkammer 64 in den
Brennstoffversorgungsdurchlass 66 während des Abwärtshubes
des Stössels.
Nicht verbrauchter Brennstoff wird von jeder Einspritzvorrichtung über eine
Rückleitungsöffnung 74 zu
rückzirkuliert.
Unter Druck gesetzter Brennstoff läuft von der Brennstoffdruckkammer 64 über einen
Verbindungsdurchlass 69 zur Düsenkammer 62. Ein
Nadelventilglied 86 bewegt sich innerhalb der Düsenkammer 62 zwischen
einer offenen Position, in der der Düsenauslass 63 geöffnet ist,
und einer geschlossene Position, in der der Düsenauslass 63 geschlossen
ist. Das Nadelventilglied 86 ist mechanisch in seine geschlossenen
Position durch eine Druckfeder 89 vorgespannt.
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Das
Nadelventilglied 86 weist hydraulische Öffnungsflächen 87 auf, die dem
Strömungsmitteldruck
innerhalb der Düsenkammer 62 ausgesetzt sind,
und eine hydraulische Verschlussfläche 88, die dem Strömungsmitteldruck
innerhalb einer Nadelsteuerkammer 72 ausgesetzt ist. Das
Nadelventilglied 86 weist einen Nadelteil 91 und
einen Verstärkerteil 92 auf,
die als getrennte Stücke
für eine
einfache Herstellung gezeigt sind, jedoch könnten beide Teile als eine
einzelne integrale Komponente hergestellt werden.
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Es
sei bemerkt, dass unter Druck gesetzter Brennstoff auf die hydraulischen Öffnungsflächen 87 wirkt,
während
Betätigungsströmungsmittel
auf die hydraulische Verschlussfläche 88 wirkt. Vorzugsweise
sind die hydraulische Verschlussfläche und die hydraulische Öffnungsfläche so bemessen
und angeordnet, dass das Nadelventilglied 86 hydraulisch
zu seiner geschlossenen Position vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer
zu einer Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
offen ist. Um somit eine direkte Steuerung des Nadelventilgliedes 86 trotz
des hohen Brennstoffdruckes innerhalb der Düsenkammer 62 aufrechtzuerhalten,
sollte ein adäquater
Druck auf der hydraulischen Verschlussfläche 88 sein, um den Düsenauslass 63 geschlossen
zu halten. Wenn die Nadelsteuerkammer 72 zu einem Niederdruck-Durchlass geöffnet ist,
verhält
sich das Nadelventilglied 86 wie ein einfaches Rückschlagventil
einer Bauart, die in der Technik bekannt ist, und zwar dahingehend,
dass es öffnet,
wenn der Brennstoffdruck, der auf die hydraulischen Öffnungsflächen 87 wirkt,
größer als
ein Ventilöftnungsdruck
ist, der ausreicht, um die Rückstellfeder 89 zu überwinden.
Somit sind die hydraulischen Öffnungsflächen 87 und die
hydraulische Verschlussfläche 88 vorzugsweise so
bemessen und angeordnet, dass das Nadelventilglied hydraulische
zu seiner offenen Position hin vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer
an einem Niederdruck-Durchlass angeschlossen ist, und der Brennstoffdruck
innerhalb der Düsenkammer
größer als
der Ventilöftnungsdruck
ist.
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In
dieser Einspritzvorrichtung wird das Stift-Kolbenventilglied 76 nicht
nur als Teil des Betätigungsströmungsmittelsteuerventils
angesehen, sondern wirkt auch als das Nadelsteuerventil, um abwechselnd
den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
dem hohem Druck des Betätigungsströmungsmitteleinlasses 50 oder
dem niedrigen Druck in dem Betätigungsströmungsmittelablauf 54 zu öffnen. Man
kann das Öffnen
und Schließen
des Düsenauslasses 63 steuern,
wenn Brennstoff über einem
Ventilöffnungsdruck
ist, und zwar durch Steuerung des Aussetzens bzw. des Freilegens
der hydraulischen Verschlussfläche 88 entweder
einer Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
oder einem Niederdruck-Durchlass. Somit bildet bei dieser Einspritzvorrichtung
der Betätigungsströmungsmittelablauf 54 einem
Niederdruck-Durchlass, und der Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 bildet
eine Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel.
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Das
Verstärkerkolbenventilglied 78 ist
durch eine Druckfeder 82 von einer geschlossenen Position,
wie gezeigt, zu einer offenen Position hin vorgespannt. Wenn das
Verstärkerkolbenventilglied 78 in seiner
geschlossenen Position ist, wie gezeigt, ist der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geschlossen,
jedoch zum Niederdruck-Betätigungsströmungsmittelablauf 52 offen.
Wenn das Verstärkerkolbenventilglied 78 unter
der Wirkung der Druckfeder 82 sich in seine offene Position
bewegt, wird der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geöffnet und
zum Ablauf 52 geschlossen. Die Position des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 wird
durch einen Drei-Positionen-Elektromagneten 75 gesteuert,
der das Betätigungsstiftkolbenventilglied 76 zwischen
einer ersten Position, einer zweiten Position und einer dritten
Position gegen die Wirkung der Druckfeder 77 bewegen kann.
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Wenn
der Elektromagnet 75 entregt ist, wie gezeigt, drückt die
Druckfeder 77 das Stift-Kolbenventilglied 76 nach
rechts in seine erste Position, in der der Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
dem zweiten Niederdruck-Betätigungsströmungsmittelablauf 54 über den
Sitz 65 geöffnet
ist. Gleichzeitig drückt
das Stift-Kolbenventilglied 76 auf die Kugel 53,
um den Sitz 59 zu schließen und dem Sitz 61 zu öffnen, so
dass die hydraulische Endfläche 79 des
Verstärkerkolbenventilgliedes 78 dem
niedrigen Druck des zweiten Ablaufes 54 ausgesetzt ist. Dies
bewirkt, dass das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel,
welches auf das andere Ende des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 wirkt,
dieses in seiner geschlossenen Position hält, wie gezeigt, und zwar gegen
die Wirkung der Druckfeder 82. Wenn somit der Elektromagnet 75 entregt
wird, ist der Betätigungsströmungsmittelhohlraum
zu einem Betätigungsströmungsmittelablauf 52 offen
und zu dem Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geschlossen.
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Wenn
der Elektromagnet 75 mit einem vollen Strom oder Einzugsstrom
erregt wird, wird das Stift-Kolbenventilglied 76 nach links
gegen seinen Anschlag zu einer zweiten Position gezogen. Wenn dies
auftritt, drückt
das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel
die Kugel 53 weg vom Sitz 59, um den Sitz 61 zu
schließen.
Dies bewirkt, dass das Verstärkerkolbenventilglied 78 hydraulisch
ausgeglichen wird, und es bewegt sich nach rechts zu seiner offenen
Position unter der Wirkung der Druckfeder 82. Gleichzeitig
schließt das
Stift-Kolbenventilglied 76 den Steuerdurchlass 71 zum
zweiten Ablauf 54 und öffnet
den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
einem Transferdurchlass 70, der zu dem hohem Druck in dem
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 hin
offen ist.
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Wenn
der Elektromagnet 75 mit einem mittleren Strom oder Haltestrom
erregt wird, bewegt sich das Kolbenventilglied 76 geringfügig nach
rechts in eine dritte Position, die bei einer ausreichenden Distanz
ist, um den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
dem hohem Druck in dem Transferdurchlass 70 zu schließen und
erneut diesen zum Niederdruck-Ablauf 54 zu öffnen. Jedoch
reicht der Haltestrom nicht aus, um irgend eine Veränderung der
Position des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 zu bewirken,
welches in seiner offenen Position bleibt, wobei der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zu
dem Hochdruck-Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 offen
ist. Wenn das Verstärkerkolbenventilglied 78 in
seiner offenen Position ist, fließt Betätigungsströmungsmittel durch den Einlass 50 in
das hohle Innere 80 des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 durch
radiale Öffnungen 81 und
dann gleichzeitig in den Verbindungsdurchlass 70 und den
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51.
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Mit
Bezug auf die 5–7 wird eine Zwei-Wege-Elektromagnetbrennstoffeinspritzvorrichtung 14' als eine Alternative
zu der gerade beschriebenen Drei-Wege-Elektromagnetbrennstoffeinspritzvorrichtung 14 dargestellt.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14' verwendet einen einzigen Zwei-Wege-Elektromagneten 130,
um abwechselnd den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zum Betätigungsströmungsmitteleinlass 106 oder
zum Niederdruck-Betätigungsströmungsmittelablauf 104 zu öffnen, und
verwendet den gleichen Elektromagneten 130 zur Steuerung
des Freilegens bzw. Darbietens einer Nadelsteuerkammer 118 gegenüber einem
Niederdruck-Durchlass oder einer Quelle für Hochdruck-Strömungsmittel.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14' könnte statt den in 1 gezeigten Einspritzvorrichtungen 14 eingesetzt
werden, da beide Einspritzvorrichtungen im wesentlichen ähnlich arbeiten,
während
eine einen einzigen Drei-Wege- Elektromagneten
verwendet, und während
die andere einen einzigen Zwei-Wege-Elektromagneten verwendet,
um die gleichen Aufgaben zu erreichen. Der einzige Zwei-Wege-Elektromagnet
der Einspritzvorrichtung 14' erreicht
das, was der Drei-Wege-Elektromagnete der Einspritzvorrichtung 14 tut, und
zwar durch Ausnutzung eines Hysterese-Effektes in dem Betätigungsströmungsmittelsteuerventil gegenüber dem
schnellen Ansprechen des Nadelventilgliedes auf das Nadelsteuerventil.
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Die
Einspritzvorrichtung 14' weist
einen Einspritzvorrichtungskörper 105 mit
einem Betätigungsströmungsmitteleinlass 106 auf,
der mit einem Rail-Verzweigungsdurchlass 40 verbunden
ist, weiter einen Betätigungsströmungsmittelablauf 104,
der mit der Betätigungsströmungsmittelrückzirkulationsleitung 27 verbunden
ist, und einen Brennstoffeinlass 120, der mit einem Brennstoffversorgungsdurchlass 44 verbunden
ist. (Siehe 1). Die
Einspritzvorrichtung 14' weist
Hydraulikmittel auf, um Brennstoff innerhalb der Einspritzvorrichtung
während
jedes Einspritzereignisses unter Druck zusetzen, und ein Nadelsteuerventil,
welches das Öffnen
und schließen des
Düsenauslasses 117 steuert.
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Die
hydraulischen Mittel zum Unterdrucksetzen von Brennstoff weisen
ein Betätigungsströmungsmittelsteuerventil
auf, welches einen Zwei-Wege-Elektromagneten 130 aufweist,
der an einem Stift 135 angebracht ist. Ein Verstärkerkolbenventilglied 140 spricht
auf die Bewegung des Stiftes 135 und ein Kugelventilglied 136 an,
um alternativ den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zum Betätigungsströmungsmitteleinlass 106 oder
zum Niederdruck-ablauf 104 zu öffnen. Der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 öffnet sich
zu einer gestuften Kolbenbohrung 110, innerhalb welcher
sich ein gestufter Verstärkerkolben 150 zwischen
einer zurückgezogenen
Position (wie gezeigt) und einer vorgezogenen Position hin und her
bewegt. Der Einspritzvorrichtungskörper 105 weist auch
eine Stösselbohrung 111 auf,
innerhalb welcher sich ein Stössel 153 zwischen
einer zurückgezogenen
Position (wie gezeigt) und einer vorgeschobenen Position hin und
her bewegt. Ein Teil der Stösselbohrung 111 und des
Stössels 153 definieren
eine Brennstoffdruckkammer 112, innerhalb welcher Brennstoff
während jedes
Einspritzereignisses unter Druck gesetzt wird. Der Stössel 153 und
der Verstärkerkolben 150 werden
zu ihren zurückgezogenen
Positionen zwischen den Einspritzereignissen unter der Wirkung der Druckfeder 154 zurückgebracht.
Somit weisen die hydraulischen Mittel zum Unterdrucksetzen von Brennstoff
die Brennstoffdruckkammer 112, den Stössel 153, den Verstärkerkolben 150,
den Betätigungsströmungsmitteleinlass 106,
den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 und
die verschiedenen Komponenten des Betätigungsströmungsmittelsteuerventils auf,
welches den Elektromagneten 130, die Kugel 136,
den Stift 135 und das Verstärkerkolbenventilglied 140 usw.
aufweist.
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Brennstoff
tritt in die Einspritzvorrichtung 14' an Brennstoffeinlass 120 ein
und läuft über das
Kugelrückschlagelement 121 entlang
eines versteckten Brennstoffversorgungsdurchlasses 124 und
in die Brennstoffdruckkammer 112, wenn der Stössel 153 sich
zurückzieht.
Das Kugelventilglied 121 verhindert den Rückfluss
von Brennstoff von einer Brennstoffdruckkammer 112 in den
Brennstoffversorgungsdurchlass während
des Abwärtshubes
des Stössels. Unter
Druck gesetzter Brennstoff läuft
von der Brennstoffdruckkammer 112 über einen Verbindungsdurchlass 113 zu
der Düsenkammer 114.
Ein Nadelventilglied 160 bewegt sich innerhalb der Düsenkammer 114 zwischen
einer offenen Position, in welcher der Düsenauslass 117 offen
ist, und einer geschlossenen Position, in der der Düsenauslass 117 geschlossen ist.
In diesem Ausführungsbeispiel
weist das Nadelventilglied 160 einen unteren Nadelteil 161 auf,
und einen oberen Verstärkerteil 162,
der von Abstandshaltern 164 und 166 getrennt wird,
die alle als getrennte Komponenten hergestellt sind, jedoch als
ein einziges integrales Stück
hergestellt werden könnten,
wenn die Feder 165 wieder neu angeordnet werden würde. Das
Nadelventilglied 160 ist mechanisch zu seiner geschlossenen
Position durch eine Druckfeder 165 vorgespannt. Anders
als bei dem vorherigen Ausführungsbeispielen
ist die Druckfeder 165 zwischen dem Abstandshalter 164 und
dem Verstärkerteil 162 zusammengedrückt. Wenn
somit in diesem Ausführungsbeispiel
das Nadelventilglied 160 geschlossen ist, und die Nadelsteuerkammer 118 zu dem
niedrigen Druck offen ist, wird der steuerkammer 118 zu
dem niedrigen Druck offen ist, wird der Verstärkerteil 162 zu seinem
oberen Anschlag gedrückt.
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Das
Nadelventilglied 160 weist hydraulische Öffnungsflächen 163 auf,
die dem Strömungsmitteldruck
innerhalb der Düsenkammer 114 ausgesetzt sind,
und eine hydraulische Verschlussfläche 167, die dem Strömungsmitteldruck
innerhalb der Nadelsteuerkammer 118 ausgesetzt ist. Wie
in dem vorherigen Ausführungsbeispiel
sind die hydraulische Verschlussfläche und die hydraulischen Öffnungsflächen so
bemessen und angeordnet, dass das Nadelventilglied 160 hydraulisch
zu seiner geschlossenen Position hin vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer 118 zu
einer Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
hin offen ist. Somit sollte es einen adäquaten Druck auf der hydraulischen
Verschlussfläche 167 geben,
um den Düsenauslass 117 geschlossen zu
halten, und zwar trotz der Anwesenheit von Hochdruck-Brennstoff in der
Düsenkammer 114,
der anderenfalls über
einem Ventilöffnungsdruck
ist. Die hydraulischen Öffnungsflächen 163 und
die hydraulische Verschlussfläche 167 sind
auch vorzugsweise so bemessen und angeordnet, dass das Nadelventilglied 160 hydraulisch
zu seiner offenen Position hin vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer 118 mit
einem Niederdruck-Durchlass
verbunden ist, und wenn der Brennstoff Druck innerhalb der Düsenkammer 114 größer als
der Ventilöffnungsdruck
ist.
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Das
Betätigungsströmungsmittelsteuerventil der
Einspritzvorrichtung 14' kann
so angesehen werden, dass es einen Zwei-Wege-Elektromagneten 130 besitzt,
der an einem Stift 135 angebracht ist, der normalerweise
in Kontakt mit der Kugel 136 ist, außer wenn der Stift 135 vollständig zurückgezogenen
ist. Der Stift 135 wird durch eine Druckfeder 138 und
die hydraulische Kraft auf die Kugel 136 zu einer zurückgezogenen
Position hin vorgespannt. In dieser Position schließt die Kugel 136 den
Sitz 172 und öffnet den
Sitz 173, so dass Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel in Kontakt mit
der hydraulischen Endfläche 141 des
Verstärkerkolbenventilgliedes 140 fließt. Wenn
der Elektromagnet 130 entregt ist, ist der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zu
dem Betätigungsströmungsmittelablauf 104 über den
Sitz 170 geöffnet,
und das Verstärkerkolbenventilglied 140 ist hydraulisch
ausgeglichen und nach unten gedrückt, wie
gezeigt, um den Sitz 171 zu schließen und den Sitz 170 zu öffnen. Wenn
der Elektromagnet 130 erregt wird, bewegt sich der Stift 135 nach
unten, was bewirkt, dass die Kugel 136 den Sitz 172 öffnet und den
Sitz 173 schließt.
Dies bewirkt, dass die hydraulische Endfläche 141 dem niedrigen
Druck in dem Ablaufdurchlass 129 ausgesetzt ist, der mit
einem zweiten Ablauf 108 verbunden ist. Dies erzeugt eine hydraulische
Unausgeglichenheit in dem Verstärkerkolbenventilglied 140,
was bewirkt, dass es sich nach oben gegen die Wirkung der Druckfeder 145 bewegt, um
den Sitz 170 zu schließen
und den Sitz 171 zu öffnen.
Dies gestattet, das Betätigungsströmungsmittel vom
Einlass 106 in das hohle Innere 147 des Verstärkerkolbenventilgliedes 140 fließt, und
zwar durch radiale Öffnungen 146, über den
Sitz 171 und in dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109,
um auf den gestuften Oberteil des Verstärkerkolbens 150 zu wirken.
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Das Öffnen und
Schließen
des Düsenauslasses 117 über das
Nadelventilglied 160 wird gesteuert durch das Nadelsteuerventil,
welches den Elektromagneten 130 aufweist. Wie früher erwähnt, zieht sich
der Stift 135 unter der Wirkung der Druckfeder 138 zurück, wenn
er entregt wird, so dass das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel, welches durch das
hohle Innere 147 fließt,
auf die Kugel 136 drückt um
den Sitz 173 zu öffnen
und den Sitz 172 zu schließen. Wenn er in dieser Konfiguration
ist, fließt
das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel
vom Einlass 106 über
den Sitz 173 entlang eines versteckten Durchlasses in den
Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 119.
Der Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 119 öffnet sich
zu der Nadelsteuerkammer 118 und wirkt auf die hydraulische
Verschlussfläche 167 des
Nadelventilgliedes 160, was dieses nach unten drückt, um
den Düsenauslass 117 zu
schließen.
Wenn der Elektromagnet 130 erregt ist, wird der Stift 135 nach
unten bewegt, was auf die Kugel 136 drückt, um den Sitz 173 zu
schließen
und den Sitz 172 zu öffnen.
Dies öffnet
den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 119 zu
dem niedrigen Druck innerhalb des Ablaufdurchlasses 129,
der mit dem zweiten Niederdruck- Strömungsmittelablauf 108 verbunden
ist. Die Abläufe 104 und 108 verbinden
sich zusammen außerhalb
des Einspritzvorrichtungskörpers 105.
Wenn somit der Elektromagnet 130 erregt ist, wird nun die
hydraulische Verschlussfläche 167 des
Nadelventilgliedes 160 einem Niederdruck-Durchlass ausgesetzt,
und das Nadelventilglied beginnt, sich wie ein einfaches Rückschlagventil
zu verhalten, und zwar dahingehend, dass es sich nun öffnen wird,
wenn der Brennstoffdruck innerhalb der Düsenkammer 114 größer als
ein Ventilöffnungsdruck
ist, der ausreicht, um eine Rückstellfeder 165 zu überwinden.
In diesem Ausführungsbeispiel
weist das Nadelsteuerventil den Elektromagneten 130, den Stift 135,
die Kugel 136, den Sitz 172 und den Sitz 173 auf.
Das Betätigungsströmungsmittelsteuerventil weist
alle Komponenten des Nadelsteuerventiles und zusätzlich das Verstärkerkolbenventilglied 140,
die Druckfeder 145, den Sitz 170 und den Sitz 171 auf.
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Wiederum
mit Bezug auf 6 weist
die gestufte Kolbenbohrung 110 eine obere Bohrung 115 und
eine untere Bohrung 116 mit einem größeren Durchmesser auf. Der
gestufte obere Teil des Kolbens 150 weist ein erstes Gebiet 122 auf,
welches von einem zweiten Gebiet 132 durch einen geraden zylindrischen
Teil 133 getrennt ist. Das erste Gebiet 122 und
die obere Bohrung 115 definieren einen oberen Hohlraum 123,
der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 durch
ein relativ uneingeschränktes
Flussgebiet bzw. einen Strömungsquerschnitt 127 verbunden
ist, wenn der Kolben 150 in seiner zurückgezogenen Position ist, wie
gezeigt.
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Die
zweite Fläche 132 und
die untere Bohrung 116 definieren einen unteren Hohlraum 126,
der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 über einen
eingeschränkten
Durchlass 123 verbunden ist, der einen eingeschränkten Strömungsquerschnitt 131 aufweist,
wenn der Kolben in seiner zurückgezogenen
Position ist. Wenn der Kolben seine Bewegung von seiner zurückgezogenen
Position zu seiner vorgeschobenen Position beginnt, ist die erste Fläche 122 dem
vollen Strömungsmitteldruck
in dem oberen Hohlraum 123 ausgesetzt, während die
zweite Fläche 132 dem
Strömungsmitteldruck
in dem unteren Hohlraum 126 ausgesetzt ist. Wegen der Rate, mit
der das Volumen des unteren Hohlraumes 126 wächst, wenn
der Kolben 150 sich in seinem Abwärtshub bewegt, verhindert der
eingeschränkte Strömungsquerschnitt 131,
dass die zweite Fläche 132 den
vollen Strömungsmitteldruck
in dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 erfährt, bis
der Kolben sich um eine ausreichende Distanz nach unten bewegt,
so dass Strömungsmittel
auch um die ringförmige
Verjüngung 134 auf
die zweite Fläche 132 fließen kann.
In diesem Ausführungsbeispiel wird
der eingeschränkte
Durchlass 128 durch den Einspritzvorrichtungskörper 105 definiert.
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Ebenfalls
in 6 gezeigt sind die
Konstruktionsparameter "A", "B", "C" und "D". Die Höhe der ringförmigen Verjüngung 134 wird
vorzugsweise so ausgewählt,
dass sie ausreichend lang ist, dass die Bewegungsrate des Kolbens
nicht durch die Höhe der
ringförmigen
Verjüngung
beeinflusst wird. Dies eliminiert einen möglichen Bereich von Veränderungen,
wenn Einspritzvorrichtungen dieser Bauart in Massen hergestellt
werden. Die Steuerung der Konstruktionsparameter A, B, C und D ergibt
eine wesentliche Steuerung über
die anfängliche
Bewegungsrate des Kolbens 150, und daher das anfängliche
Einspritzratenprofil von der Einspritzvorrichtung. Der Lochdurchmesser "A", der den eingeschränkten Strömungsquerschnitt 131 definiert,
der Durchmesser "B" der oberen Bohrung 115 und
die Höhe "C" des geraden zylindrischen Teils 133 können so
bemessen sein, dass wenn der gerade zylindrische Teil 133 noch
immer in der oberen Bohrung 115 ist, der Strömungsmitteldruck
in dem unteren Hohlraum 126 so gemacht werden kann, dass
er im wesentlichen ein niedriger konstanter Druck ist. Somit steuert
die Höhe des
geraden zylindrischen Teils 133 die Dauer der verlangsamten
Kolbenbewegung, um ein stiefelförmiges
Einspritzprofil zu erzeugen. Wenn der Kolben 150 seine
Abwärtsbewegung
fortsetzt, bewegt sich der gerade zylindrische Teil 133 aus
der oberen Bohrung 115, um einen ringförmigen Spalt zwischen der ringförmigen Verjüngung 134 und
der oberen Bohrung 115 zu öffnen. 8e zeigt, dass der Druck auf der zweiten
Fläche 132 gering
bleibt, bis der zylindrische Teil 133 die obere Bohrung 115 freimacht.
Dieser verringerte Druck verlangsamt die anfängliche Bewegungsrate des Kolbens 150 und
reduziert die anfängliche
Einspritzrate. Nach einer aus reichenden Bewegung des Kolbens 150 fließt Betätigungsströmungsmittel
frei in den unteren Hohlraum 126 sowohl durch den eingeschränkten Durchlass 128 als
auch über
die ringförmige
Verjüngung 134,
so dass der Druck in dem unteren Hohlraum 126 beginnt,
anzusteigen. Als eine Folge steigt der Brennstoffdruck, wobei er
einen rampenförmig
aufwärts
laufenden Teil eines Einspritzprofils erzeugt. Die Neigung "D" der ringförmigen Verjüngung 134 steuert
die Neigung des rampenförmig
aufwärts
laufenden Teils.
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Die
Höhe "C" des geraden zylindrischen Teils 133 steuert
die Dauer eines flachen Teils eines stiefelförmigen Einspritzprofils. Wenn
die Abmessung "C" kurz genug ist,
würde der
anfängliche
flache Teil verschwinden, was nur einen rampenförmig aufwärts laufenden Teil zur Folge
hat, wie in 8f veranschaulicht.
Immer noch hat die Abmessung "C" vorzugsweise eine
gewisse minimale Führungsdistanzlänge, weil
eine gewisse Bewegung des Kolbens typischerweise nötig ist,
um den Brennstoff unter den Stössel 153 auf
einen zufriedenstellenden Einspritzdruck zu komprimieren. Somit
sieht die vorliegende Erfindung durch Veränderung der Abmessungen "A", "B", "C" und "D" eine
nahezu vollständige
Flexibilität bei
der Steuerung des vorderen Teils der Einspritzratenform vor, was
sehr wichtig bei der Steuerung von Motoremissionen ist.
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Mit
Bezug auf 10 ist ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt, welches einen Kolben 180 mit
einem gestuften oberen Teil aufweist, der verschiebbar in einer
Kolbenbohrung 176 aufgenommen ist, der eine untere Bohrung 177 und
eine obere Bohrung 178 aufweist. Wie bei dem früheren Ausführungsbeispiel
weist der gestufte Kolben 180 eine erste Fläche 181 auf,
die von einer zweiten Fläche 182 durch
einen geraden zylindrischen Teil 184 getrennt ist. Der
gestufte Kolben 180 sitzt auf einem Stössel 153 und auf einer Rückstellfeder 154,
die identisch mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind.
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Wie
bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel definieren
die erste Fläche 181 und
die obere Bohrung 178 einen oberen Hohlraum 190,
der mit einem Betä tigungsströmungsmittel-hohlraum 175 durch
einen relativ uneingeschränkten
Strömungsmittelquerschnitt
verbunden ist. Die zweite Fläche 182 und
die untere Bohrung 177 definieren einen unteren Hohlraum 191,
der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 175 durch
einen relativ eingeschränkten Strömungsquerschnitt 174 verbunden
ist, der durch das Gebiet zwischen dem geraden zylindrischen Teil 184 und
der oberen Bohrung 178 definiert wird. Diese Version arbeitet
im wesentlichen ähnlich
wie die vorherige Version, jedoch statt dass der Einspritzvorrichtungskörper einen
getrennten eingeschränkten Durchlassweg
definiert, definieren der Kolben und der Zylinder einen eingeschränkten Durchlass 174. Ebenfalls
ist dieses Ausführungsbeispiel
dahingehend abweichend, dass statt einer ringförmigen Verjüngung auf dem oberen gestuften
Teil des Kolbens ein Schlitz 187 darin eingearbeitet ist.
In diesem Fall ist die Breite des Schlitzes 187 der entsprechende Teil
zur Neigung "D", die in 2 gezeigt ist. Anders gesagt,
je weiter der Schlitz, desto steiler der rampenförmig aufwärts laufende Teil des Einspritzprofils. In
diesem Ausführungsbeispiel
entspricht die Höhendifferenz
des oberen gestuften Teils von der Tiefe des Schlitzes der Abmessung "C", die in 6 gezeigt ist.
Anders gesagt, je tiefer der Schlitz ist, desto geringer wird ein
flacher Teil (Stiefel) sein, der in dem Einspritzratenprofil erscheint.
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Mit
Bezug auf 11 ist noch
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem der Kolben selbst den
eingeschränkten
Durchlass 224 definiert. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
ist ein gestufter Kolben 280 verschiebbar in einer Kolbenbohrung 270 aufgenommen,
der eine untere Bohrung 271 und eine obere Bohrung 272 aufweist.
Eine erste Fläche 281 ist
von einer zweiten Fläche 282 durch
einen geraden zylindrischen Teil 284 getrennt. Die erste
Fläche 281 und die
obere Bohrung 272 definieren einen oberen Hohlraum 290,
der zu dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 222 über einen
relativ uneingeschränkten Strömungsquerschnitt
offen ist. Wie bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen definieren
die zweite Fläche 282 und
die untere Bohrung 271 einen unteren Hohlraum 291,
der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 222 über einen
eingeschränkten
Durchlass 224 verbunden ist. Wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
isoliert der gerade zylindrische Teil 284 im wesentlichen
den unteren Hohlraum vom oberen Hohlraum. Dieses Ausführungsbeispiel
der Erfindung arbeitet im wesentlichen identisch mit den früher beschriebenen
Ausführungsbeispielen,
enthält
jedoch eine andere Geometrie, um die gleichen Zwecke zu erreichen.
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Mit
Bezug auf die 12a und 12b ist noch ein anderes
Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem ein gestufter Stössel 380 verschiebbar
aufgenommen ist, und wobei eine Kolbenbohrung 370 vorgesehen
ist, die eine untere Bohrung 371 und eine obere Bohrung 372 aufweist.
Eine erste Fläche 381 und
die obere Bohrung 372 definieren einen oberen Hohlraum,
wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen. Genauso
definieren eine zweite Fläche 382 und
die untere Bohrung 371 einen unteren Hohlraum, der mit dem
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 322 über einen
eingeschränkten
Durchlass 324 verbunden ist, der in diesem Ausführungsbeispiel
durch Schlitze erzeugt wird, die in die ringförmige Verjüngung 385 eingeschnitten
werden. Somit definieren in diesem Ausführungsbeispiel genauso wie
in dem in 10 gezeigten
Ausführungsbeispiel
der Kolben und der Zylinder bzw. die Trommel den eingeschränkten Durchlass 324.
Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel
genauso wie das in 6 gezeigte
Ausführungsbeispiel,
und zwar dahingehend, dass es einen geraden zylindrischen Teil 384 und
einen ringförmigen
verjüngten
Teil 385 aufweist.
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Mit
Bezug auf 13 ist ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt, welches sich genauso wie die
vorherigen Ausführungsbeispiele
verhält,
jedoch eine andere Geometrie aufweist. In diesem Fall ist die zweite
Fläche 482 innerhalb
der ersten Fläche 481 gelegen.
Genauso wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen öffnet sich
ein eingeschränkter
Durchlass 424 in einen ersten Hohlraum 491. Ein
relativ uneingeschränkter Strömungsquerschnitt 423 öffnet sich
zu einem zweiten Hohlraum 490. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
ist ein gestufter Kolben 480 verschiebbar in einer Kolbenbohrung 470 aufgenommen,
die eine obere Bohrung 471 und eine untere Bohrung 472 aufweist.
Ebenfalls wie in dem in 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel
weist der gestufter Kolben einen geraden zylindrischen Teil 484 und
eine ringförmige
Verjüngung 485 auf.
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14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, indem noch eine weitere geometrische
Veränderung
der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Insbesondere wird ein gestufter Kolben 580 verschiebbar
in einer Kolbenbohrung 570 aufgenommen. Die erste Fläche 581 ist
von einer zweiten Fläche 582 durch
einen geraden zylindrischen Teil 584 getrennt. Wie bei
den vorherigen Ausführungsbeispielen
ist ein erster Hohlraum 591 mit einem (nicht gezeigten)
Betätigungsströmungsmittelhohlraum
durch einen eingeschränkten
Durchlass 524 verbunden, der einen eingeschränkten Strömungsquerschnitt 525 aufweist.
Ebenfalls wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen ist ein zweiter Hohlraum 590,
der auf die erste Fläche 581 wirkt,
mit einem Betätigungsströmungsmittelhohlraum über einen
nicht eingeschränkten
Strömungsquerschnitt 523 verbunden.
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Nun
wird mit Bezug auf die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14,
die in den 2–4 veranschaulicht ist, jede
Einspritzsequenz begonnen durch Aufbringen eines Einzugsstromes
auf den Elektromagneten 75, um das Stift-Kolbenventilglied 76 nach
links zubewegen. Ein Öldruck,
der in die Einspritzvorrichtung eintritt und an dem Sitz 59 gefangen
wird, kann nun auf das Kugelventil 53 drücken, um
den Sitz 61 zu schließen.
Hochdruck-Öl
kann über
den Sitz 59 durch Quernuten in der Rückseite des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 fließen um auf
eine hydraulische Endfläche 79 zu
wirken. Das Verstärkerkolbenventilglied 78 ist
nun druckausgeglichen, und die Feder 82 bewegt es nach
rechts. Dies öffnet
den Sitz 55 und schließt
den Sitz 57. Die Hauptölversorgung
kann durch die radialen Öffnungen 81 über den
Sitz 55 in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum Oberteil
des Verstärkerkolbens 83 fließen, wobei
er beginnt, sich abwärts
zubewegen. Öl
fließt
auch durch einen Verbindungsdurchlass 70 zu dem Stift-Kolbenventilglied 76.
Mit der Bewegung des Stift-Kolbenventilgliedes 76 öffnet sich
der Sitz 67, und der Sitz 65 schließt sich,
was bewirkt, dass der hohe Druck in dem Transferdurchlass 70 mit
dem Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 ver bunden
wird. Der hohe Druck, der auf die hydraulische Verschlussfläche 88 wirkt,
hält das
Nadelventilglied 86 in seiner geschlossenen Position. Wenn
der Verstärkerkolben 83 und
der Stössel 85 sich
nach unten bewegen, beginnt der Brennstoffdruck, sich innerhalb
der Brennstoffdruckkammer 64 aufzubauen, was das Kugelrückschlagelement 65 schließt.
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Um
eine direkte Steuerung des Nadelventilgliedes 86 vorzusehen,
wird der Elektromagneteinzugsstrom auf seinen Haltestrom reduziert,
nachdem der Brennstoffdruck den Ventilöffnungsdruck erreicht. Durch
Vorsehen von zwei Kraftniveaus von dem Elektromagneten (Einzug und
Halten) tritt eine andere Einspritzcharakteristik auf. Der Rückfall auf
einen Haltestrom von einem anfänglichen
Einzugsstrom bewirkt, dass das Stift-Kolbenventilglied 76 den
Sitz 67 schließt
und den Sitz 65 öffnet.
Der Haltestrom wird genügend
Kraft vorsehen, um zu verhindern, dass die Elektromagnetfeder 77 das
Kugelventil 53 weg vom Sitz 61 drückt. Das
Hochdruck-Öl
kann nicht länger über den
Sitz 67 in den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 fließen, um
die Nadelsteuerkammer 72 unter Druck zu setzen. Wenn der
Elektromagnethaltestrom aufrecht erhalten wird, wird sich ein Brennstoffdruck
innerhalb der Düsenkammer 62 über den
Verbindungsdurchlass 69 zur Brennstoffdruckkammer 64 aufbauen,
bis ein Ventilöffnungsdruck
(VOP) erreicht wird und das Nadelventilglied sich gegen die Wirkung
der Nadelrückstellfeder 89 öffnet.
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Wenn
der volle Einzugsstrom angelegt wird, baut sich der Brennstoffdruck
weiterhin von dem Verstärkerkolben 83 auf,
und der Stössel 85 bewegt
sich abwärts
(oder wird an einem Punkt gestoppt, wo der Brennstoff vollständig komprimiert
ist, was den Stössel
hydraulische verriegelt), jedoch wird sich das Nadelventilglied 86 nicht öffnen, weil
Hochdruck-Öl
in die Nadelsteuerkammer 72 fließen kann, um auf die hydraulische
Verschlussfläche 88 des
Nadelventilgliedes 86 zu wirken. Dieser Druck auf dem Nadelventilglied 86 sieht
eine Kraft vor, die erforderlich ist, um es geschlossen zu halten.
Um das Nadelventilglied 86 zu öffnen wechselte der Elektromagnet 75 vom
Einzugsstrom zu seinem niedrigeren Haltestrom. Die Nadelsteuerkammer
wird zum niedrigen Druck des Ablaufes 54 über den
Sitz 65 geöffnet. Dies
nimmt die Kraft weg, die das Nadelventilglied geschlossen hält, und
nun öffnet
dies, was gestattet, dass Brennstoff aus der Düsenkammer 62 durch
den Düsenauslass 63 austritt.
Eine Brennstoffeinspritzung kann unterbrochen werden oder temporär angehalten
werden, indem man den Elektromagnetstrom auf seinen Einzugspegel
zurückbringt.
Dies setzt erneut die hydraulische Verschlussfläche 88 des Nadelventilgliedes 86 unter
Druck, was bewirkt, dass es schließt. Diese direkte Steuerung
des Nadelventilgliedes 86 gestattet, dass der Düsenauslass
irgend eine Anzahl von Malen während
jedes Einspritzzyklus geöffnet
und geschlossen wird, ohne die hydraulischen Druckmittel zu beeinflussen.
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Um
die Einspritzung zu beenden und zu gestatten, dass die Einspritzvorrichtung
sich für
den nächsten
Zyklus erneut mit Brennstoff füllt,
wird der Elektromagnet 75 entregt. Dies bewirkt, dass das Stift-Kolbenventilglied 76 den
Sitz 67 schließt
und den Sitz 65 öffnet.
Dies löst
das unter Druck gesetzte Öl,
welches auf die hydraulische Verschlussfläche 88 wirkt. Die
Elektromagnetfeder 77 bewirkt, dass das Betätigungsventilglied 76 das
Kugelventil 53 vom Sitz 61 zurück drückt, um den Sitz 59 zu
schließen. Die
Hochdruck-Ölversorgung
wird beim Sitz 59 abgeschlossen, und der Öldruck auf
der hydraulische Endfläche 79 des
Verstärkerkolbenventilgliedes 78 wird über den
Sitz 61 zu dem Niederdruck-Ablauf 54 abgelassen.
Das Verstärkerkolbenventilglied 78 ist wiederum
hydraulisch unausgeglichen, was bewirkt, dass es sich nach links
gegen die Wirkung der Feder 82 bewegt, um den Sitz 55 zu
schließen
und den Sitz 57 zu öffnen.
Dies lässt
unter Druck gesetztes Öl
ab, welches auf dem oberen Teil des Verstärkerkolbens 83 wirkt,
und zwar durch Öffnung
des Betätigungsströmungsmittelhohlraumes 51 zu
dem Niederdruck-Ablauf 52 über den Sitz 57. Der
Verstärkerkolben 83 und
der Stössel 84 werden
dann nach oben durch die Rückstellfeder 84 zurückgebracht.
Der sich verringernde Brennstoffdruck bewirkt, dass sich das Kugelventil 68 öffnet und
gestattet, dass nachlaufender Brennstoff in die Brennstoffdruckkammer 64 fließt.
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Die
Veränderung
der Strompegel von Einzug zum Halten erzeugt eine wahre Freiheit
für die
Lieferung von Brennstoff während
des Einspritzzyklus. Eine Einspritzcharakteristik, die auf spezifische
Motorbetriebszustände
zugeschnitten ist, kann erhalten werden. Dieses Einspritzsystem
sieht die Fähigkeit vor,
Einspritzdrücke
durch Steuerung des Druckes des Betätigungsströmungsmittels zu steuern und
bietet die Möglichkeit,
die Einspritzcharakteristiken durch die direkte Steuerung des Nadelventilgliedes zu
steuern. Die direkte Steuerung des Nadelventilgliedes gestattet
es dem Computer, zu steuern, wann das Nadelventilglied bei irgend
einem Druck zwischen dem Ventilöffnungsdruck
und einem maximalen Einspritzdruck geöffnet wird. Dies bietet ein
beträchtliches
Ausmaß einer
Steuerung über
die anfängliche
Einspritzungsmassenflussrate, um eine gewisse Ratenformung zu erzeugen,
falls erwünscht. Gleichzeitig
gestatten die direkten Steueraspekte der vorliegenden Erfindung
ein wünschenswertes
abruptes Ende für
die Einspritzung durch Vorsehen der Mittel, durch welche das Nadelventilglied
schnell zu irgend einem gewünschten
Zeitpunkt geschlossen werden kann.
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Mit
Bezug auf die Einspritzvorrichtung 14', die in den 5–7 und in den Kurvendarstellungen der 8 und 9 veranschaulicht wurde, wird jede Einspritzsequenz
begonnen durch Erregung des Elektromagneten 130, um die
Kugel 136 zu bewegen, um den Sitz 172 zu öffnen und
den Sitz 173 zu schließen.
Das unter Druck gesetzte Strömungsmittel,
dass zuvor auf die hydraulische Endfläche 141 des Kolbenventilgliedes 140 gewirkt
hat, kann über den
Sitz 172 ablaufen. Das Verstärkerkolbenventilglied 140 ist
nun hydraulisch nicht ausgeglichen und beginnt, sich gegen die Wirkung
der Druckfeder 145 nach oben zu bewegen. Dies öffnet den
Sitz 171 und schließt
den Sitz 170. Die Hauptölversorgung
kann nun durch radiale Öffnungen 146 über den
Sitz 171 in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 obenauf
dem Verstärkerkolben 150 fließen, was
seine Bewegung nach unten startet. Wenn sich der Verstärkerkolben 150 und
der Stössel 153 nach
unten bewegen, beginnt der Brennstoffdruck, sich innerhalb der Brennstoffdruckkammer 112 aufzubauen,
was das Kugelrückschlagelement 121 schließt. Wenn
der Elektromagnet erregt wird, ist der Nadelsteuerdurchlass 119 zum
Nieder druck-Ablauf 129 offen, so dass das Nadelventilglied 160 sich öffnen wird,
wenn der Brennstoffdruck einen Ventilöffnungsdruck überschreitet,
der ausreicht, um die Rückstellfeder 165 zusammen
zu drücken.
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Da
nur der Innere gestufte obere Teil 155 des Verstärkerkolbens 150 dem
Hochdruck-Öl
in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 ausgesetzt
ist, beschleunigt der Verstärkerkolben
mit einer langsameren Rate nach unten, als er das sonst tun würde, wenn
der volle Strömungsmitteldruck über die vollständige Oberfläche des
Verstärkerkolbens
wirken würde.
Das Volumen über
der ringförmigen Oberseite 156 des
Verstärkerkolbens 150 wird
durch Strömungsmittel
gefüllt,
welches durch den eingeschränkten
Durchlass 128 fließt.
Wenn sich der Verstärkerkolben
weiter nach unten bewegt, erreicht er schließlich einen Punkt, wo das Volumen über dem Raum 156 schneller
anwächst,
als das Strömungsmittel über den
Durchlass 128 geliefert werden kann. Dies bewirkt eine
momentane Verzögerung
der Abwärtsbewegung
des Kolbens, was einen langsameren Aufbau des Brennstoffdruckes
unter den Stössel 153 in
der Brennstoffdruckkammer 112 zur Folge hat.
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Wenn
ein "Rampen-Quadrat-Einspritzprofil" der in 8f gezeigten Art erwünscht ist,
wird der Strom zum Elektromagneten 130 fortgesetzt bzw.
gehalten, wie in 8a gezeigt,
und zwar während
der Dauer des Einspritzereignisses. Nachdem die Kugel und der Kolben
sich bewegt haben, wie in den 8b und 8c gezeigt, und zwar aufgrund
der anfänglichen
Erregung des Elektromagneten 130, fällt der Elektromagnetstrom
auf einen Haltestrom, der den Elektromagnetstift an seiner Position
hält und doch
Energie spart, da weniger Energie erforderlich ist, um den Stift 135 in
dieser Position zu halten. Wegen der langsameren Beschleunigung
und der Verzögerung,
die in der Bewegung des Verstärkerkolbens 150 durch
Anwendung eines gestuften Oberteils in einer gestuften Bohrung erzeugt
wird, geht die anfängliche
Masseneinspritzrate wünschenswerterweise
rampenförmig
in einer Weise nach oben, die die Abgasemissionen bei gewissen Motorbetriebszuständen verbessert.
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Zur
Beendigung der Einspritzung und um zu gestatten, dass die Einspritzvorrichtung
sich für
den nächsten
Zyklus erneut mit Brennstoff füllt,
wird der Elektromagnet 130 entregt. Dies bewirkt, dass
die Kugel 136 den Sitz 173 öffnet und den Sitz 172 schließt. Dies
führt wieder
dazu, dass das unter Druck gesetzte Öl auf die hydraulische Verschlussfläche 167 wirkt,
und bewirkt mit Hilfe der Rückstellfeder 165,
dass sich das Nadelventilglied 160 schließt und dass
ein abruptes Ende der Einspritzung vorgesehen wird. Das Öffnen des
Sitzes 173 bewirkt, dass das Verstärkerkolbenventilglied 140 wiederum
hydraulisch ausgeglichen wird, so dass die Druckfeder 145 dieses
nach unten bewegt, um den Sitz 171 zu schließen und
den Sitz 170 zu öffnen.
Dies gestattet, dass das Betätigungsströmungsmittel
im Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 in
den Betätigungsströmungsmittelablauf 104 abläuft, so
dass der Verstärkerkolben 150 und
der Stössel 153 sich
unter der Wirkung der Rückstellfeder 154 zurückziehen kann.
Das Absenken des Brennstoffdruckes innerhalb der Brennstoffdruckkammer 112 bewirkt,
dass sich das Kugelrückschlagelement 121 öffnet. Nachlaufender
Brennstoff beginnt, in die Einspritzvorrichtung für das nächste Einspritzereignis
einzufließen. Somit
wird bei dieser Einspritzvorrichtung eine einfache Erregung und
Entregung des Elektromagneten eine rampenförmige anfängliche Einspritzrate zur Folge
haben, und zwar aufgrund des gestuften Oberteils des Verstärkerkolbens
und eines abrupten Endes der Einspritzung aufgrund der direkten
Steuermerkmale des Nadelventilgliedes der vorliegenden Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung ist zu weit komplexeren Einspritzratenprofilen
fähig als
jene, die in 8f veranschaulicht
wurde. Beispielsweise zeigen die Kurvendarstellungen in den 9a–9e,
dass beispielsweise die Einspritzvorrichtung 14' so ausgeführt werden
kann, dass sie ein Pilot- bzw. Voreinspritzungssegment C gefolgt
durch ein "quadratisches" Haupteinspritzungssegment
E erzeugt. Um ein solches Einspritzratenprofil zu erzeugen wird
der Elektromagnet 130 anfänglich mit einem maximalen Strom
erregt, so dass die Kugel 136 sich bewegt, um den Sitz 172 zu öffnen und
den Sitz 173 zu schließen. Kurz
nachdem die Kugel sich bewegt, beginnt das Verstärkerkolbenventilglied, sich
von seiner geschlossenen Position zu seiner offenen Position zu bewegen,
so dass das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel
beginnt, in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zu
fließen,
wobei der Kolben und der Stössel
beginnen, sich in ihrem Abwärtshub
zu bewegen. Wenn der Brennstoffdruck innerhalb der Düsenkammer
den Ventilöffnungsdruck überschreitet,
der ausreicht, um die Rückstellfeder 165 zu
komprimieren, öffnet
sich das Nadelventilglied kurz, um zu gestatten, dass ein Voreinspritzungssegment
C auftritt.
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Um
eine geteilte Einspritzung zu erzeugen wird der Elektromagnet kurzzeitig
für einen
ausreichenden Zeitraum entregt, damit sich die Kugel 136 zurück in ihre
ursprüngliche
Position bewegt, um den Sitz 173 zu öffnen und den Sitz 172 zu
schließen. Dies
setzt wiederum die hydraulische Verschlussfläche des Nadelventilgliedes 160 unter
Druck, was bewirkt, dass es schließt. Gleichzeitig wird das Verstärkerkolbenventilglied
hydraulisch ausgeglichen und beginnt, sich zu bewegen, um den Sitz 171 zu
verschließen.
Weil jedoch die Feder 145 relativ schwach ist, bewegt sich
das Verstärkerkolbenventilglied
relativ langsam. Bevor sich das Verstärkerkolbenventilglied ausreichend
weit bewegt, um den Sitz 171 zu schließen, wird der Elektromagnet
wiederum erregt, was bewirkt, dass die Kugel 136 wiederum
den Sitz 173 schließt
und erneut den Sitz 172 öffnet. Dies gestattet, dass
sich das Nadelventilglied bei einen viel höheren Brennstoffdruck erneut öffnet als
bei dem Ventilöftnungsdruck,
um einen abrupten Beginn oder eine "quadratische" Einspritzung vorzusehen. Zu diesem
Zeitpunkt kehrt das Verstärkerkolbenventilglied die
Richtung um, wie im Abschnitt D (9c)
und kehrt zu seiner vollständig
offenen Position zurück. Da
somit die Kugel 136 und das Nadelventilglied 160 viel
schneller auf die Bewegung des Elektromagneten 130 reagieren
können,
kann das Nadelsteuerventil schneller geöffnet und geschlossen werden
als das Verstärkerkolbenventilglied
reagieren kann, um den Sitz 171 zu schließen.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass eine große Vielzahl von Masseneinspritzratenprofilen
mit der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann. Beispielsweise
kann ein einfaches "quadratisches" Einspritzratenprofil
durch eine Entregung des Elektromagneten erzeugt werden, bevor der
Brennstoffdruck in der Düsenkammer
den Ventilöffnungsdruck erreicht,
und dann durch erneutes Erregen des Elektromagneten bevor das Verstärkerkolbenventilglied 140 bewegt
wird, um den Sitz 170 zu schließen, jedoch nachdem der Brennstoffdruck
einen erwünschten
Einspritzdruck über
dem Ventilöffnungsdruck
erreicht hat. Der Fachmann wird auch erkennen, dass durch Auswahl
von speziellen Masseneigenschaften für die Kugel 136 und
das Verstärkerkolbenventilglied 140 genauso
wie für
die Stärke
der Feder 145 zusammen mit den Leistungscharakteristiken
des Elektromagneten 130 eine ausreichende Zeitverzögerung in
der Reaktion des Kolbenventilgliedes erzeugt werden kann, um eine
direkte Steuerung des Nadelventilgliedes in einer Einspritzvorrichtung
zu gestatten, die nur einen einzigen Zwei-Wege-Elektromagneten besitzt, während man
eine adäquate
Steuerung der hydraulischen Druckmittel beibehält.
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Der
Aspekt der vorliegenden Erfindung des gestufte Kolbens findet potenzielle
Anwendung bei irgendeiner Kolben- und Zylinderanordnung, die hydraulisch
angetrieben wird, und bei der es wünschenswert ist, die anfängliche
Bewegungsrate des Kolbens zu verlangsamen. Diese Verlangsamung der anfänglichen
Bewegungsrate des Kolbens wird erreicht durch Überarbeitung von verschiedenen
geometrischen Beziehungen zwischen dem Kolben und der Kolbenbohrung
anstelle durch Steuerung des Druckes des Strömungsmittels, welches auf den
Kolben insgesamt wirkt. Die vorliegende Erfindung findet spezielle
Anwendung im Falle von hydraulisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen,
bei denen es wünschenswert
ist, die anfängliche
Bewegungsrate des Kolbens zu verlangsamen, um eine wünschenswertere
Frontend-Einspritzratenspur vorzusehen, um nicht wünschenswerte
Motoremissionen zu verringern.
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Während irgend
eines der veranschaulichten Ausführungsbeispielen
in einer Brennstoffeinspritzvorrichtung verwendet werden könnte, ist
das in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
besonders wünschenswert,
und zwar wegen der Einfachheit, mit welcher kreisförmige Merkmale
in einer Bohrung oder in einem zylindrische Kolben mit relativ engen Toleranzen
maschinell bearbeitet werden können. Anders
gesagt könnten
die in einigen der Ausführungsbeispiele
veranschaulichten Schlitze sich als schwieriger in zuverlässiger Weise
bei der Massenfertigung herzustellen erweisen, während man die engen Abmessungstoleranzen
beibehält,
die nötig sind,
um durchgängige
Ergebnisse zu erzeugen.
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Auf
jeden Fall ist die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen und soll nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung
in irgend einer Weise einschränken.
Anders gesagt sollen die verschiedenen geometrischen geformten Kolben-
und Zylinderanordnungen die oben dargestellt wurden nicht als erschöpfende Darstellung
von Beispielen angesehen werden, die in den Umfang der vorliegenden
Erfindung fallen. Der Fachmann wird erkennen, dass andere Kolben-
und Zylinderanordnungsgeometrien, die nicht gezeigt sind, in den
Umfang der vorliegenden Erfindung fallen werden. Andere Aspekte,
Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der
Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden. Die vorliegende
Erfindung kann den Spitzenbrennstoffeinspritzdruck abhängig von
der Motordrehzahl und der Belastung variieren. Die vorliegende Erfindung
kann variabel die Brennstoffmenge von jedem getrennten Brennstoffeinspritzsegment
während
eines Einspritzzyklus steuern. Die Erfindung kann auch variabel
jedes Zeitintervall zwischen jedem getrennten Brennstoffeinspritzsegment
während
eines Einspritzzyklus steuern. Darüber hinaus kann der Einspritzvorrichtungselektromagnet
einmal oder für
eine ausgewählte
Vielzahl von Malen während
eines Einspritzzyklus erregt und entregt werden, um ein Einspritzsegment
oder eine variabel ausgewählte
Vielzahl von Einspritzsegmenten zu erzeugen.