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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 und in US-A-5 297 523. bei diesen
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 Deaktivierung des Elektromagneten, um den Druck über dem
Verstärkerkolben
abzulassen. Dies wiederum bewirkt einen Abfall des Brennstoffdruckes,
was bewirkt, dass das Nadelrückschlagelement
sich unter der Wirkung seiner Rückstellfeder schließt, um die
Einspritzung zu beenden. Während diese
hydraulisch betätigten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen sehr gut über viele Jahre gearbeitet
haben, bleibt Raum zur Verbesserung, insbesondere auf dem Gebiet
der Formung einer Einspritzratenform vom Beginn bis zum Ende, um
präzise
zu einem Satz von Motorbetriebsbedingungen zu passen.
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Mit den Jahren haben die Ingenieure
entdeckt, dass Motor Emissionen beträchtlich bei gewissen Betriebsbedingungen
reduziert werden können, in
dem man eine spezielle Ein spritzratenform vorsieht. Bei vielen 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, die Einspritzratenform
durch hydraulisch betätigte
Brennstoffeinspritzsysteme zu steuern.
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Die vorliegende Erfindung ist darauf
gerichtet, die Fähigkeit
von hydraulisch betätigten
Brennstoff Einspritzvorrichtungen zu verbessern, zuverlässig bessere
Einspritzratenformen während
jedes Einspritzereignisses zu erzeugen.
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Gemäß DE-A-41 18 237 wird ein Brennstoffeinspritzsystem
vorgesehen, welches Folgendes aufweist:
eine Vielzahl von hydraulisch
betätigten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen mit direkt gesteuerten Nadelventilen,
wobei jede Einspritzvorrichtung einen Einspritzvorrichtungskörper besitzt,
der einen Betätigungsströmungsmitteleinlass
definiert, weiter einen Brennstoffversorgungsdurchlass und eine
Nadelsteuerkammer; einen einzelnen Elektromagneten, der an dem Einspritzvorrichtungskörper angebracht ist,
ein Nadelventilglied, welches bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper montiert
ist, und welches eine hydraulische Verschlussfläche besitzt, die dem Druck
in der Nadelsteuerkammer ausgesetzt ist;
eine Quelle für Betätigungsströmungsmittel
mit relativ hohem Druck, die mit dem Betätigungsströmungsmitteleinlass verbunden
ist.
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Die vorliegende Erfindung wird gekennzeichnet
durch eine Brennstoffquelle mit relativ niedrigem Druck, die mit
dem Brennstoffversorgungsdurchlass verbunden ist;
durch einen
Computer in Verbindung mit dem Elektromagneten, der diesen steuern
kann; und
wobei der Elektromagnet einen Zwei-Wege-Elektromagnet
bzw. einen Zwei-Wege-Elektromagnetventil ist.
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In den beigefügten Zeichnungen stellen die Figuren
Folgendes dar:
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Brennstoffeinspritzsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine geschnittene Seitenansicht einer Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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3 ist
eine teilweise geschnittene seitliche Ansicht eines oberen Teils
der in 2 gezeigten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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4 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des unteren Teils der
in 2 gezeigten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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5 ist
eine geschnittene Seitenansicht einer Brennstoff Einspritzvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines oberen Teils der
in 5 gezeigten Brennstoffeinspritzvorrichtung.
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7 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des unteren Teils der
in 5 gezeigten Einspritzvorrichtung.
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8a–f ist eine Gruppe von Kurven, die Komponentenpositionen
und Einspritzparameter gegenüber
der Zeit für
ein einziges "Rampen-Quadrat-Einspritzereignis" zeigt.
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9a–e ist eine Gruppe von Kurven, die Komponentenpositionen
und Einspritzparameter gegenüber der
Zeit für
ein "Pilot-Plus-Quadrat-Einspritzereignis" zeigt.
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10 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer gestuften Anordnung
aus Kolben und Trommel bzw. aus Kolben und Zylinder gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer gestuften Anordnung
aus Kolben und Zylinder gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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12a ist
die teilweise geschnittene Seitenansicht einer gestuften Anordnung
aus Kolben und Zylinder gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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12b ist
eine Draufsicht des mittleren Teils des in 12a gezeigten gestuften Kolbens.
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13 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht der gestuften Anordnung
aus Kolben und Zylinder gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer gestuften Anordnung
aus Kolben und Zylinder gemäß noch eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf 1 ist dort nun ein Ausführungsbeispiel
eines hydraulisch betätigten
elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems 10 in einer
beispielhaften Konfiguration gezeigt, wie es für einen direkt einspritzenden
Diesel-Verbrennungsmotor 12 geeignet ist. Das Brennstoffsystem 10 weist eine
oder mehrere hydraulisch betätigte
elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvor richtungen 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 zur elektronischen
Steuerung des Brennstoffeinspritzsystems und eine Vorrichtung oder
Mittel 22 zur Rückzirkulation
von Betätigungsströmungsmittel
und zur Wiedergewinnung von hydraulischer Energie aus dem Betätigungsströmungsmittel,
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 Betätigungsströmungsmittelkühler 28,
einen oder mehrere Betätigungsströmungsmittelfilter 30,
eine Hochdruck-Pumpe 32 zur Erzeugung eines relativ hohem
Druckes in dem Betätigungsströmungsmittel
und mindestens eine Hochdruck-Betätigungsströmungsmittelsammelleitung 36.
Ein Common-Rail-Durchlass (Durchlass mit gemeinsamer Druckleitung) 38 ist
in Strömungsmittelverbindung
mit dem Auslass aus der Betätigungsströmungsmittelpumpe 32 mit
relativ hohem Druck. 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 Mitteln 22 zur Rückzirkulation oder Wiedergewinnung
von hydraulischer Energie leitet. Ein Teil des rückzirkulierten Betäti gungsströmungsmittels
wird in die Hochdruck-Betätigungsströmungsmittelpumpe 32 geleitet,
und ein anderer Teil wird zu dem Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 über die
Rückzirkulationsleitung 33 zurück geleitet.
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Irgend welches verfügbares Motorströmungsmittel
wird vorzugsweise als das Betätigungsströmungsmittel
bei der vorliegenden Erfindung verwendet. Jedoch ist bei den bevorzugten
Ausführungsbeispielen
das Betätigungsströmungsmittel Motorschmieröl, und der
Betätigungsströmungsmittelsumpf 24 ist
ein Motorschmierölsumpf.
Dies gestattet, dass das Brennstoffeinspritzsystem als ein zusätzliches
Untersystem mit dem Schmierölzirkulationssystem
des Motors verbunden wird. Alternativ könnte das Betätigungsströmungsmittel
Brennstoff sein, der von dem Brennstofftank 42 oder von
einer anderen Quelle geliefert wird, wie beispielsweise Kühlströmungsmittel
usw..
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Die Strömungsmittelversorgungsmittel 18 weisen
vorzugsweise einen Brennstofftank 42 auf, weiter einen
Brennstoffversorgungsdurchlass 44, der in Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Brennstofftank 42 und dem Brennstoffeinlass 60 (2) von jeder Einspritzvorrichtung 14 angeordnet
ist, weiter eine Brennstoff Transferpumpe 46 mit relativ
niedrigem Druck, einen oder mehrere Brennstofffilter 48, ein
Brennstoffversorgungsregelungsventil 49 und einen Brennstoffzirkulations-
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 1) die Zeitsteuerung
der Brennstoffeinspritzung steuert; 2) die gesamte eingespritzte
Brennstoffmenge während eines
Einspritzzyklus; 3) den Brennstoffeinspritzdruck; 4) die Anzahl
der getrennten Einspritzungen oder der 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 der obigen Parameter. Der Computer 20 nimmt
eine Vielzahl von Sensoreingangssignalen S1–S8 auf, die bekannten Sensoreingangsgrössen entsprechen,
wie beispielsweise dem Motorbetriebszustand, der Motorbelastung
usw., die verwendet werden, um die präzise Kombination der Einspritzparameter
für einen
darauf folgenden Einspritzzyklus zu bestimmen. Bei diesem Beispiel
gibt der Computer 20 ein Steuersignal S9 zur
Steuerung des Betätigungsströmungsmitteldruckes
aus, und ein Steuersignal S10 zur Steuerung
des Strömungsmittelsteuerventils
(der Strömungsmittelsteuerventile)
innerhalb jeder Einspritzvorrichtung 14. Jeder der Einspritzparameter
ist variabel steuerbar, und zwar unabhängig von der Motordrehzahl
und der Motorbelastung. Im Fall der Einspritzvorrichtung 14 ist
das Steuersignal S10 der Strom zum Elektromagneten,
der von dem Computer angewiesen wurde.
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Mit Bezug auf die 2–4 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 mit
einem einzigen Drei-Wege-Elektromagneten
bzw. Elektromagnetventil 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
hydraulische Mittel auf, um Brennstoff in nerhalb der Einspritzvorrichtung
während
jedes Einspritzereignisses unter Druck zu setzen, und ein Nadelsteuerventil,
welches das Öffnen
und Schließen
des Düsenauslasses 63 steuert.
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Die hydraulischen Mittel um Brennstoff
unter Druck zu setzen weisen ein Betätigungsströmungsmittelsteuerventil auf,
welches abwechselnd den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zu
dem hohem Druck des Betätigungsströmungsmitteleinlasses 50 oder
zu dem niedrigem Druck des Betätigungsströmungsmittelablaufes 52 öffnet. Das Betätigungsströmungsmittelsteuerventil
weist einen Drei-Wege-Elektromagneten 75 auf,
der an dem Stiftkolbenventilglied 76 angebracht ist. Ein
Verstärkerkolbenventilglied 78 spricht
auf die Bewegung des Stiftkolbenventilgliedes 76 an, um
abwechselnd den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 oder
zum Niederdruck-Ablauf 52 zu öffnen. Die hydraulischen Druckmittel
weisen auch den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 auf,
der sich zu einer Kolbenbohrung 56 öffnet, in der sich ein Verstärkerkolben 83 hin
und her bewegt zwischen einer zurückgezogenen Position (wie gezeigt)
und einer vorderen Position. Der Einspritzvorrichtungskörper 15 weist
auch eine Stösselbohrung 58 auf,
innerhalb der sich ein Stössel 85 hin und
her bewegt, und zwar zwischen einer zurückgezogenen Position (wie gezeigt)
und einer vorgeschobenen Position. Ein Teil der Stösselbohrung 58 und des
Stössels 85 definieren
eine Brennstoffdruckkammer 64, innerhalb der 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 zurückgebracht.
Somit weisen die hydraulischen Mittel um Brennstoff unter Druck
zusetzen die Brennstoffdruckkammer 64, den Stössel 85,
den Verstärker kolben 83,
den Betätigungsströmungsmitteleinlass 50,
den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 und
die verschiedenen Komponenten des Betätigungsströmungsmittelsteuerventils auf,
welches den Elektromagneten 75, das Stiftkolbenventilglied 76, die
Kugel 53 und das Verstärkerkolbenventilglied 78 usw.
mit einschließt.
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Brennstoff tritt in die Einspritzvorrichtung 14 an
dem Brennstoffeinlass 60 ein und läuft entlang des Brennstoffversorgungsdurchlasses 66 über das Kugelrückschlagventil 68 und
in die Brennstoffdruckkammer 64, wenn der Stössel 85 sich
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 zurück zirkulieren.
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 geschlossenen Position, in der der Düsenauslass 63 geschlossen
ist. Das Nadelventilglied 86 ist mechanisch zu seiner 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 den Strömungsmitteldruck
in einer Nadelsteuerkammer 72 ausgesetzt ist. Das Nadelventilgliedes 86 weist
einen Nadelteil 91 und einen Verstärkerteil 92 auf, die
für eine
einfache Herstellung als getrennte Stücke gezeigt sind, wobei beide
Teile als eine einzige integrale Komponente hergestellt werden könnten.
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Es sei bemerkt, dass der unter Druck
gesetzte Brennstoff auf die hydraulischen Öffnungsflächen 87 wirkt, während Betätigungsströmungsmittel
auf die hydraulische Verschlussfläche 88 wirkt. Vorzugsweise
sind die hydraulische Verschlussfläche und die hydraulische Öffnungsflächen so
bemessen und angeordnet, dass das Nadelventilglied 86 hydraulisch zu
seiner geschlossenen Position hin vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer
zu einer Quelle für Hochdruck-Strömungsmittel
offen ist. Um somit eine direkte Steuerung des Nadelventilgliedes 86 trotz des
hohen Strömungsmitteldruckes
innerhalb der Düsenkammer 62 aufrecht
zu erhalten, 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, arbeitet das Nadelventilglied 86 als ein einfaches
in der Technik bekanntes Rückschlagventil,
und zwar dahingehend, dass es sich öffnet, wenn der auf die hydraulischen Öffnungsflächen 87 wirkende
Brennstoffdruck größer ist
als ein Ventilöffnungsdruck,
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 hydraulisch zu
seiner offenen Position vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer
mit einem Niederdruck-Durchlass verbunden ist, und wenn der Brennstoffdruck
innerhalb der Düsenkammer
größer ist
als der Ventilöffnungsdruck.
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In dieser Einspritzvorrichtung wird
das Stiftkolbenventilglied 76 nicht nur als Teil des Betätigungsströmungsmittelsteuerventils
angesehen sondern wirkt auch als das Nadelsteuerventil, um abwechselnd
den Betätigungsströ mungsmittelsteuerdurchlass 71 zum
hohen Druck des Betätigungsströmungsmitteleinlasses 50 oder
zum niedrigen Druck in den Betätigungsströmungsmittelablauf 54 zu öffnen. Man
kann das Öffnen
und Schließen
des Düsenauslasses 63 steuern,
wenn der Brennstoff über
einem Ventilöffnungsdruck
ist, und zwar durch Steuerung dessen, wie lang man die hydraulische Verschlussfläche 88 entweder
einer Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
oder dem Niederdruck-Durchlass
aussetzt. In dieser Einspritzvorrichtung bildet somit der Betätigungsströmungsmittelablauf 54 einen
Niederdruck-Durchlass, und der Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 bildet
eine Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel.
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Das Verstärkerkolbenventilglied 78 wird durch
eine Druckfeder 82 von einer geschlossenen Position, wie
gezeigt, zu einer offenen Position vorgespannt. Wenn das Verstärkerkolbenventilglied 78 in
seiner geschlossenen Position ist, wie gezeigt, wird der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geschlossen,
ist jedoch offen zum Niederdruck-Betätigungsströmungsmittelablauf 52.
Wenn das Verstärkerkolbenventilglied 78 sich
unter der Wirkung der Druckfeder 82 in seiner offenen Position
bewegt, wird der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geöffnet und zum
Ablauf 52 geschlossen. Die Position des Verstärkerkolbenventilglied
des 78 wird durch den 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 ausgeschaltet wird,
wie gezeigt, drückt
die Druckfeder 77 das Stiftkolbenventil glied 76 nach
rechts in seine erste Position, in der der Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
dem zweiten Niederdruck-Betätigungsströmungsmittelablauf 54 über den
Sitz 65 geöffnet
wird. Zum gleichen Zeitpunkt drückt
das Stiftkolbenventilglied 76 auf die Kugel 53,
um den Sitz 59 zu schließen und den Sitz 61 zu öffnen, so
dass die hydraulische Endflächen 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 ausgeschaltet
wird, ist der Betätigungsströmungsmittelhohlraum
offen zu dem Betätigungsströmungsmittelablauf 52 und
zum Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 geschlossen.
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Wenn der Elektromagnet 75 mit
einem vollen Strom oder Einzugsstrom erregt wird, wird das Stiftkolbenventilglied 76 nach
links gegen seinen Anschlag in eine zweite 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 dass es sich nach rechts in seiner offenen Position
unter der Wirkung der Druckfeder 82 bewegt. Zum gleichen
Zeitpunkt schließt
das Stiftkolbenventilglied 76 den Steuerdurchlass 71 zum
zweiten Ablauf 54 und öffnet
den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
einem Transferdurchlass 70, der zu dem hohen Druck in dem
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 offen
ist.
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Wenn der Elektromagnet 75 mit
einem mittleren Strom oder Haltestrom erregt wird, bewegt das Stiftkolbenventilglied
76 sich
geringfügig
nach rechts in eine dritte Position, die bei einer ausreichenden Distanz
liegt, um den Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 zu
dem hohen Druck in dem Transferdurchlass 70 hin abzuschließen, und
diesen erneut zum Niederdruck-Ablauf 54 zu öffnen. Jedoch reicht
der Haltestrom nicht aus, um irgend eine Veränderung der Position des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 zu
verursachen, welches in seiner offenen Position bleibt, wobei der
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 zum
Hochdruck-Betätigungsströmungsmitteleinlass 50 hin
offen bleibt. 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-Elektromagnet-Brennstoffeinspritzvorrichtung 14' als eine Alternative
zu der gerade beschriebenen Drei-Wege-Elektromagnet-Brennstoffeinspritzvorrichtung 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, um zu steuern,
wie eine Nadelsteuerkammer 118 einen Niederdruck-Durchlass oder einer
Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
ausgesetzt wird. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 14' könnte statt
den Einspritzvorrichtungen 14 eingesetzt werden, die in 1 gezeigt sind, da beide
Einspritzvorrichtungen im wesentlichen ähnlich arbeiten, während die
eine einen Drei-Wege-Elektromagneten verwendet, und die andere einen
Zwei-Wege-Elektromagneten verwendet, um die gleichen Aufgaben auszuführen. Der Zwei-Wege-Elektromagnet der
Einspritzvorrichtung 14' erreicht
das, was der Drei-Wege-Elektromagnet der Einspritzvorrichtung 14 tut,
in dem er einen Hysterese-Effekt in dem Betätigungsströmungsmittelsteuerventil gegenüber dem
schnellen Ansprechen des Nadelventilgliedes auf das Nadelsteuerventil ausnutzt.
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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 hydraulische
Mittel auf, um Brennstoff innerhalb der Einspritzvorrichtung während jedes Einspritzereignisses
unter Druck zu setzen, und ein Nadelsteuerventil, welches das Öffnen und
schließen des
Düsenauslasses 117 steuert.
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Die hydraulischen Mittel um Brennstoff
unter Druck zu setzen 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 des Kugelventilgliedes 136 an,
um abwechselnd den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zum
Betätigungsströmungsmitteleinlass 106 oder
zum Niederdruck-Ablauf 104 zu öffnen. Der
Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 öffnet sich
zu einer gestuften Kolbenbohrung 110, innerhalb der sich
eingestufter Verstärkerkolben 150 zwischen
einer zurückgezogenen
Position (wie gezeigt) und einer vorgeschobenen Position bzw. vorderen
Position hin und her bewegt. Der Einspritzvorrichtungskörper 105 weist auch
eine Stösselbohrung 111 auf,
innerhalb der sich ein Stössel 153 zwischen
einer zurückgezogenen bzw.
hinteren Position (wie gezeigt) und einer Vorgeschobenen bzw. vorderen
Position hin und her bewegt. Ein Teil der Stösselbohrung 111 und
des Stössels 153 definieren
eine Brennstoffdruckkammer 112, in der 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 zurückgezogen.
Somit weisen die hydraulischen Mittel um Brennstoff unter Druck
zu setzen 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' bei einem Brennstoffeinlass 120 ein
und läuft
zurück über das
Kugelrückschlagelement 121 entlang
eines versteckten Brennstoffversorgungsdurchlasses 124 und
in die Brennstoffdruckkammer 112, wenn der Stössel 153 sich
zurückzieht.
Das Kugelrückschlagelement 121 verhindert
den Rückfluss
von Brennstoff aus der Brennstoffdruckkammer 112 in den
Brennstoffversorgungsdurchlass während
des Abwärtshubes
des Stössels.
Unter Druck gesetzter Brennstoff läuft von der Brennstoffdruckkammer 112 über einen Verbindungsdurchlass 113 zur
Düsenkammer 114. Ein
Nadelventilglied 160 bewegt sich innerhalb der Düsenkammer 114 zwischen
einer offenen Position, in der der Düsenauslass 117 offen
ist, und einer geschlossenen Position, in der der Düsenauslass 117 geschlossen
ist. In diesem Ausfüh rungsbeispiel
weist das Nadelventilglied 160 einen unteren Nadelteil 161 und
einen oberen Verstärkerteil 162 getrennt
durch Abstandshalter 164 und 166 auf, die alle
als getrennte Komponenten hergestellt sind, die jedoch als ein einziges
integrales Stück
hergestellt werden könnten,
wenn die Feder 165 anders angeordnet werden würde. Das
Nadelventilglied 160 ist mechanisch in seine geschlossene
Position durch eine Druckfeder 165 vorgespannt. Anders
als bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
wird die Druckfeder 165 zwischen dem Abstandshalter 164 und
dem Verstärkerteil 162 zusammengedrückt. Wenn
somit in diesem Ausführungsbeispiel
das Nadelventilglied 160 geschlossen wird und die Nadelsteuerkammer 118 offen
zu dem niedrigen Druck ist, wird der Verstärkerkolben 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
bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
sind die hydraulische Verschlussfläche und die hydraulischen Öffnungsflächen so
bemessen und angeordnet, dass das Nadelventilglied 160 hydraulisch
zu seiner geschlossenen Position vorgespannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer 118 zu
einer Quelle für
Hochdruck-Strömungsmittel
offen ist. Somit sollte ein adäquater
Druck auf der hydraulischen Verschlussfläche 167 vorhanden sein,
um den Düsenauslass 117 trotz
der Anwesenheit des Hochdruck-Brennstoffes in der Düsenkammer 114 geschlossen
zu halten, der sonst über
einem Ventilöffnungsdruck
ist. Die hydraulischen Öffnungsflächen 163 und
die hydraulische Verschlussfläche 167 sind
auch vorzugsweise so angeordnet und bemessen, dass das Nadelventilglied 160 hydraulisch zu
seiner offenen Position vorge spannt ist, wenn die Nadelsteuerkammer 118 mit
einem Niederdruck-Durchlass verbunden ist, und wenn der Brennstoffdruck
in 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 aufweist,
der an einem Stift 135 angebracht ist, der normalerweise
in Kontakt mit der Kugel 136 ist, außer wenn der Stift 135 vollständig zurückgezogen
ist. Der Stift 135 wird durch eine Druckfeder 138 und
die hydraulische Kraft auf der Kugel 136 zu einer zurückgezogenen
Position 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 wird, wird der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zu
dem Betätigungsströmungsmittelablauf 104 über den
Sitz 170 geöffnet,
und das Verstärkerkolbenventilglied 140 ist hydraulisch
ausgeglichen und wird 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 den hohlen Innenraum 147 des
Verstärkerkol benventilgliedes 140, durch
die radialen Öffnungen 146, über den
Sitz 171 und in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 fließt, um auf
den abgestuften oberen Teil des Verstärkerkolbens 150 zu
wirken.
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Das Öffnen und Schließen des
Düsenauslasses 117 über das
Nadelventilglied 160 wird durch das Nadelsteuerventil gesteuert,
welches den Elektromagneten 130 aufweist. Wie zuvor erwähnt zieht
sich der Stift 135 unter der Wirkung der Druckfeder 138 zurück, wenn
er erregt wird, so dass das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel, welches durch den
hohlen Innenraum 174 fließt, auf die Kugel 136 drückt, um
den Sitz 173 zu öffnen
und den Sitz 172 zu schließen. Wenn man diese Konfiguration
hat, fließt
das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel vom
Einlass 160 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 Elektromagneten 130 erregt wird, 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 miteinander außerhalb des
Einspritzvorrichtungskörpers 105.
Wenn somit der Elektromagnet 130 erregt ist, ist 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 ist als
ein Ventilöffnungsdruck,
der ausreicht, um die Rückstellfeder 165 zu überwinden.
In diesem Ausführungsbeispiel
weist das Nadelsteuerventil einen Elektromagneten 130,
einen Stift 135, eine Kugel 136, den Sitz 172 und
den Sitz 173 auf. Das Betätigungsströmungsmittelsteuerventil weist
alle Komponenten des Nadelsteuerventils 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
größerem Durchmesser
auf. Der gestufte obere Teil des Kolbens 150 weist eine
erste Fläche 122 auf,
die von einer zweiten Fläche 132 durch
einen regelmäßigen zylindrischen Teil 133 getrennt
ist. Die erste Fläche
bzw. der erste Bereich 122 und die obere Bohrung 115 definieren
einen oberen Hohlraum 123, der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 durch
einen relativ uneingeschränkten
Flussquerschnitt 127 verbunden ist, wenn der Kolben 150 in
seiner zurückgezogenen
Position ist, wie gezeigt.
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Das zweite Gebiet bzw. die zweite
Fläche 132 und
die untere Bohrung 116 definieren einen unteren Hohlraum 126,
der mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 über einen
eingeschränkten
Durchlass 128 verbunden ist, der einen eingeschränkten Strömungsquerschnitt 131 aufweist, wenn
der Kolben in seiner zurückgezogenen
Position ist. Wenn der Kolben seine Bewegung aus 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
bzw. Geschwindig keit, mit der das Volumen des unteren Hohlraums 126 zunimmt,
wenn sich der Kolben 150 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 über
eine ausreichende Distanz nach unten bewegt, so dass das 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 einer Veränderung,
wenn Einspritzvorrichtungen dieser Bauart in Masse hergestellt werden.
Die Steuerung der Konstruktionsparameter A, B, C und D gibt eine
wesentliche Steuerung der anfänglichen
Bewegungsrate des Kolbens 150 und daher des anfänglichen
Einspritzratenprofils von der Einspritzvorrichtung. Der Durchmesser "A" des Loches, der den eingeschränkten Strömungsquerschnitt 131 definiert,
der Durchmesser "B" der oberen Bohrung 115 und
die Höhe "C" des regelmäßigen zylindrischen Teils 133 können so
bemessen werden, dass wenn der regelmäßige zylindrische Teil 133 immer
noch in der oberen Bohrung 115 ist, der Strömungsmitteldruck
in dem unteren Hohlraum 126 so gemacht bzw. gesteuert werden kann,
dass er im wesentlichen ein niedriger konstanter Druck ist. Somit
steuert die Höhe
des regelmäßigen zylindrischen
Teils 133 die Dauer der verlangsamten Bewegung des Kolbens,
um ein schuh- bzw. stiefelförmiges
Einspritzprofil zu erzeugen. Wenn der Kolben 150 seine
Abwärtsbewegung
fortsetzt, bewegt sich der regelmäßige 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 niedrig bleibt,
bis der zylindrischen Teil 133 die obere Bohrung 115 frei
macht. Dieser verringerter Druck verlangsamt die anfängliche
Bewegungsrate des Kolbens 150 und verringert die anfängliche
Einspritzrate. Nach einer ausreichenden Bewegung des Kolbens 150 fließt Betätigungsströmungsmittel
freier 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, was einen
rampenförmigen
ansteigenden Teil eines Einspritzprofils erzeugt. Die Neigung "D" der ringförmigen Verjüngung 134 steuert
die Neigung des rampenförmigen
ansteigenden Teils.
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Die Höhe "C" des
regelmäßigen 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 zur Folge hätte, dass nur ein Teil rampenförmig ansteigt,
wie in 8f veranschaulicht.
Immer noch hat die Abmessung "C" eine gewisse minimale
Führungsdistanzlänge, weil eine
gewisse Bewegung des Kolbens typischerweise nötig ist, um den Brennstoff
unter dem Stössel 153 auf
einen zufriedenstellenden Einspritzungsdruck zu komprimieren. Somit
bietet die vorliegende Erfindung durch Veränderung der Abmessungen "A", "B", "C" und "D" eine
nahezu vollständige
Flexibilität
bei der Steuerung des vorderen Teils der Einspritzratenform, 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 Oberteil aufweist, der verschiebbar in einer Kolbenbohrung 176 aufgenommen
ist, die eine untere Bohrung 177 und eine obere Bohrung 178 aufweist.
Wie bei dem früheren
Ausführungsbeispiel
weist der gestufte Kolben 180 einen ersten Bereich 181 auf,
der von einem zweiten Bereich 182 durch einen regelmäßigen zylindrischen
Teil 184 getrennt ist. Der gestufte Kolben 180 sitzt
auf einem Stössel 153 und
einer Rückstellfeder 154,
die identisch sind wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel definieren
das erste Gebiet 181 und die obere Bohrung 178 einen
oberen Hohlraum 190, der mit einem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 175 durch
einen relativ uneingeschränkten
Flussquerschnitt verbunden ist. Der zweiten Bereich 182 und
die untere Bohrung 177 definieren einen unteren Hohlraum 191, der
mit dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 175 durch
einen relativ eingeschränkten
Flussdurchlass 174 verbunden ist, der von dem Gebiet zwischen dem
regelmäßigen zylindrischen
Teil 184 und der oberen Bohrung 178 definiert
ist. Diese Version arbeitet im wesentlichen ähnlich wie die frühere Version,
wobei jedoch statt dessen, dass der Einspritzvorrichtungskörper einen
getrennten eingeschränkten Durchlassweg
definiert, der Kolben und der Zylinder einen eingeschränkten Durchlass 174 definieren. Auch
ist dieses Ausführungsbeispiel
dahingehend unterschiedlich, dass an Stelle 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
Gegenteil zu der Neigung "D", die in 2 gezeigt ist. Anders gesagt
ist je breiter der Schlitz desto steiler der rampenförmig aufwärts laufende
Teil des Einspritzungsprofils. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die
Differenz der Höhe
des oberen gestuften Teils von der Tiefe des Schlitzes der Abmessung "C", wie sie in 6 gezeigt wird. Anders gesagt gilt, dass
je tiefer der Schlitz ist, desto weniger ein flacher Teil (Stiefelform)
in dem Einspritzratenprofil erscheinen wird.
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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,
die eine untere Bohrung 271 und eine obere Bohrung 272 aufweist.
Ein erster Bereich 281 ist von einem zweiten Bereich 282 durch
einen regelmäßigen zylindrischen
Teil 284 getrennt. Der erste Bereich 281 und die
obere Bohrung 272 definieren einen oberen Hohlraum 290,
der zu dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 222 über einem
relativ uneingeschränkten
Strömungsquerschnitt
offen ist. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen definieren der
zweite Bereich 282 und die untere Bohrung 271 einen
unteren Hohlraum 291, der mit einem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 222 über den
eingeschränkten
Durchlass 224 verbunden ist. Wie bei dem Ausführungsbeispiel,
welches in 2 gezeigt ist,
isoliert der regelmäßige zylindrische
Teil 284 im wesentlichen den unteren Hohlraum von dem oberen Hohlraum.
Dieses Ausführungsbeispiel
der Erfindung arbeitet im wesentlichen ähnlich wie die beschriebenen
früheren
Ausführungsbeispiele,
es 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 weite res 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.
Ein erster Bereich 381 und die obere Bohrung 372 definieren
einen oberen Hohlraum, wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen. Genauso
definieren ein zweiter Bereich 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 geschnitten
sind. Somit definieren der Kolben und die Trommel bzw. der Zylinder
in diesem Ausführungsbeispiel
wie in dem in 10 gezeigten
Ausführungsbeispiel
den eingeschränkten
Durchlass 324. Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel wie das in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel
dahingehend, dass es einen regelmäßigen 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 identisch wie die
vorherigen Ausführungsbeispiele
verhält,
jedoch eine andere Geometrie aufweist. In diesem Fall ist der zweiten
Bereich 482 innerhalb des ersten Bereiches 481 gelegen.
Genauso wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen öffnet sich
ein eingeschränkter
Durchlass 424 in einen ersten Hohlraum 491. Ein
relativ uneingeschränkter
Strömungsquerschnitt 432 öffnet sich
in einen zweiten Hohlraum 490. Genau 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 bei dem in 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel
weist der gestufte Kolben einen regelmäßi gen zylindrischen Teil 484 und
eine ringförmige
Verjüngung 485 auf.
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14 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei dem noch eine weitere geometrische
Variationen der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Insbesondere
ist ein gestufter Kolben 580 verschiebbar in einer Kolbenbohrung 570 aufgenommen.
Der erste Bereich 581 ist von einem zweiten Bereich 582 durch
einen regelmäßigen 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 Flussquerschnitt 525 aufweist.
Ebenfalls wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist ein zweiter
Hohlraum 590, der auf den ersten Bereich 581 wirkt,
mit einem Betätigungsströmungsmittelhohlraum über einen nicht
eingeschränkten
Strömungsquerschnitt 523 verbunden.
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Mit Bezug auf die in den 2–4 veranschaulichte
Brennstoffeinspritzvorrichtung 14 wird jede Einspritzsequenz
begonnen durch Anlegen eines Einzugsstroms an den Elektromagneten 75,
um das Stiftkolbenventilglied 76 nach links zu bewegen. Der Öldruck,
der in die Einspritzvorrichtung eingetreten ist, und der in dem
Sitz 59 eingeschlossen wurde, kann nun auf das Kugelventil 53 drücken, um
um den Sitz 61 zu schließen.
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Hochdruck-Öl kann über den Sitz 59 durch Kreuznuten
in der Rückseite
des Verstärkerkolbenventilgliedes 78 fließen, um
auf eine hydraulische Endfläche 79 zu
wirken. Das Verstärkerkolbenventilglied 78 ist
nun druckausgeglichen, und die Feder bewegt es nach rechts. Dies öffnet den
Sitz 55 und schließt
den Sitz 57. Die Hauptölversorgung
kann durch radiale Öffnungen 81 über den
Sitz 55 in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 51 auf
den oberen Teil des Verstärkerkolbens 83 fließen, was beginnt,
diesen nach unten zu bewegen. Öl
fließt auch
durch einen Verbindungsdurchlass 70 zu dem Kolbenventilglied 76.
Mit der Bewegung des Kolbenventilgliedes 76 öffnet sich
der Sitz 67 und der Sitz 65 schließt sich,
was bewirkt, dass der hohe Druck in dem Übertragungsdurchlass 70 mit
dem Betätigungsströmungsmittelsteuerdurchlass 71 verbunden
ist. 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 hat.
In dem man zwei Kraftniveaus von dem Elektromagneten vorsieht (Einzugsstrom
und Haltestrom) tritt eine unterschiedliche Einspritzungscharakteristik auf.
Wenn man zurück
zu einem Haltestrom von dem anfänglichen
Einzugsstrom abfällt,
bewirkt dies, dass das Kolbenventilglied 76 den Sitz 67 und
den offenen Schlitz schließt.
Der Haltestrom wird genügend
Kraft liefern, 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
Elektromagnet Haltestrom aufrecht erhalten wird, wird sich der Brennstoffdruck
innerhalb der Düsenkammer 62 über seinen Verbindungsdurchlass 69 zur
Brennstoffdruckkammer 64 aufbauen, bis ein Ventilöffnungsdruck
(VOP) er reicht wird, und das Nadelventilglied sich wieder gegen
die Wirkung der Nadelrückstellfeder 89 öffnet.
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Wenn der volle Einzugsstrom angelegt
wird, baut sich der Brennstoffdruck weiter dadurch auf, dass sich
der Verstärkerkolben 83 und
der Stössel 85 nach
unten bewegen (oder an irgend einem Punkt angehalten werden, wo
der Brennstoff vollständig komprimiert
ist, was den Stössel
hydraulisch verriegelt), jedoch wird sich das Nadelventilglied 86 nicht öffnen, weil
das Hochdruck-Öl
in die Nadelsteuerkammer 72 fließen darf, um auf die hydraulische
Verschlussfläche 88 des
Nadelventilgliedes 86 zu wirken. Dieser Druck auf das Nadelventilglied 86 sieht eine
Kraft vor, die erforderlich ist, um es geschlossen zu halten. Um
das Nadelventilglied 86 zu öffnen schaltet der Elektromagnet 75 von
dem Einzugsstrom auf seinen niedrigeren Haltestrom um. Die Nadelsteuerkammer
wird zu dem niedrigen Druck des Ablaufes 54 über den
Sitz 65 geöffnet.
Dies nimmt die Kraft weg, die das Nadelventilglied geschlossen hält, und
nun öffnet
es, was gestattet, dass Brennstoff aus der Düsenkammer 62 durch
den Düsenauslass 63 austritt.
Die Brennstoffeinspritzung kann unterbrochen werden oder zeitweise
angehalten werden in dem man den Elektromagnetstrom auf seinen Einzugspegel
zurückbringt.
Dies setzt erneut die hydraulische Verschlussfläche 88 des Nadelventilgliedes 86 unter
Druck, was bewirkt, dass dieses schließt. Diese direkte Steuerung
des Nadelventilgliedes 86 gestattet, dass der Düsenauslass
irgendeine Anzahl von Malen während
jedes Einspritzungszyklus geöffnet und
geschlossen werden, ohne die hydraulischen Druckmittel zu beeinflussen.
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Um die Einspritzung zu beenden und
der Einspritzvorrichtung zu gestatten, sich für den nächsten Zyklus erneut mit Brennstoff
zu füllen,
wird der Elektromagnet 75 ent regt bzw. ausgeschaltet. Dies bewirkt,
dass das Betätigungsstiftkolbenventilglied 76 den
Sitz 67 schließt
und den Sitz 65 öffnet.
Dies lässt
das unter Druck gesetzte Öl
ab, welches auf die hydraulische Verschlussfläche 88 wirkt. Die
Elektromagnetfeder 77 bewirkt, dass das Betätigungsventilglied 76 das
Kugelventil 53 vom Sitz 61 zurück drückt, bei dem Sitz 59 zu
schließen.
Die Hochdruck-Ölversorgung
wird in den Sitz 59 abgeschlossen, und der Öldruck auf
der hydraulischen Endfläche 79 des
Verstärkerkolbenventilgliedes 78 wird über den
Sitz 61 zum Niederdruck-Ablauf 54 abgelassen.
Das Verstärkerkolbenventilglied 78 ist
wiederum hydraulisch nicht ausgeglichen, 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 den oberen Teil des Verstärkerkolbens 83 wirkt,
und zwar durch Öffnung
des Betätigungsströmungsmittelhohlraums 51 zum
Niederdruck-Ablauf 52 über
den Sitz 57. Der Verstärkerkolben 83 und der
Stössel 84 werden
dann nach oben durch die Rückstellfeder 84 zurückgestellt.
Die Verringerung des Brennstoffdruckes bewirkt, dass das Kugelrückschlagelement 68 sich öffnet und
gestattet, dass Nachfüllbrennstoff
in die Brennstoffdruckkammer 64 fließt.
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Die Veränderung der Strompegel von
dem Einzugsstrompegel auf den Haltestrompegel erzeugt eine tatsächliche
Freiheit zur Lieferung von Brennstoff während des Einspritzungszyklus.
Eine Einspritzungscharakteristik, die auf spezielle Motorbetriebsbedingungen
zugeschnitten ist, kann erhalten werden. Dieses Einspritzungssystem
bietet die Möglichkeit,
die Einspritzdrücke
durch Steuerung des Druckes des Betätigungsströmungsmittels zu variieren und
bietet die Möglichkeit,
die Einspritzungscharakteristiken durch die direkte Steuerung des
Nadelventilgliedes zu steuern. Die direkte Steuerung des Nadelventilgliedes
gestattet, dass der Computer steuert, wann das Nadelventilglied
geöffnet
wird, und zwar bei irgend einem Druck zwischen dem Ventilöffnungsdruck
und einem maximalen Einspritzdruck. Dies bietet ein beträchtliches
Ausmaß an
Steuerung bezüglich
der anfänglichen
Einspritzungsmassenflussrate, um eine gewisse Ratenformung zu erzeugen,
falls erwünscht.
Gleichzeitig gestatten die Aspekte der direkten Steuerung der vorliegenden
Erfindung ein wünschenswertes
abruptes Ende für
die Einspritzung, indem man Mittel vorsieht, durch welche das Nadelventilglied
schnell zu irgend einem erwünschten
Zeitpunkt geschlossen werden können.
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Mit Bezug auf die Einspritzvorrichtung 14', die in den 5–7 dargestellt
wird, und mit Bezug auf die Kurvendarstellungen der 8 und 9 wird jede
Einspritzungssequenz gestartet 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,
welches zuvor auf die hydraulische Endfläche 141 des Kolbenventilgliedes 140 wirkt,
kann über
den Sitz 172 abfließen.
Das Verstärkerkolbenventilglied 140 ist
nun hydraulisch nicht ausgeglichen und beginnt, sich nach oben gegen
die Wirkung der Druckfeder 145 zubewegen. Dies öffnet den
Sitz 171 und schließt
den Sitz 170. Die Hauptölversorgung
kann nun durch die radialen Öffnungen 146 fließen, und zwar über den
Sitz 171 in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zum
oberen Teil des Verstärkerkolbens 150,
was beginnt, ihn nach unten zu bewegen. Wenn sich der Verstärkerkolben 150 und der
Stössel 153 nach
unten bewegen, beginnt der Brennstoffdruck, sich innerhalb der Brennstoffdruckkammer 112 nach
unten zu bewegen, was das Kugelrückschlagventil 121 schließt. Wenn
der Elektromagnet erregt ist, ist der Nadelsteuerdurchlass 119 zu dem
Niederdruck-Ablauf 129 offen,
sodass das Nadelventilglied 160 sich öffnen wird, wenn der Brennstoffdruck
einen Ventilöffnungsdruck überschreitet, der
ausreicht, um die Rückstellfeder 165 zu
komprimieren.
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Da nur der innere gestufte obere
Teil 155 des Verstärkerkolbens 150 dem
Hochdruck-Öl
in dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 ausgesetzt
ist, beschleunigt der Verstärkerkolben
nach unten mit einer geringeren Rate, als er es sonst tun würde, wenn
der volle Strömungsmitteldruck über die
gesamte Oberseite des Verstärkerkolbens
wirken würde.
Das Volumen über
der ringförmigen
oberen Fläche 156 des
Verstärkerkolbens 150 wird
mit Strömungsmittel
gefüllt,
welches durch den eingeschränkten
Durchlass 128 fließt.
Wenn der Verstärkerkolben
sich weiter nach unten bewegt, erreicht er schließlich einen
Punkt, wo das Volumen über
dem Raum 156 schneller zunimmt, als Strömungsmittel über den
Durchlass 128 geliefert werden kann. Dies bewirkt eine
momentane Verzögerung
der Abwärtsbewegung
des Kolbens, was einen langsameren Aufbau des Brennstoffdruckes
unter dem Stössel 153 in der
Brennstoffdruckkammer 112 zur Folge hat.
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Wenn ein "Rampen-Quadrat-Einspritzungsprofil" der Art erwünscht ist,
wie in 8 gezeigt, wird der
Strom zum Elektromagneten 130 fortgesetzt, wie in 8a gezeigt, und zwar über die
Dauer des Einspritzungsereignisses. Nach dem die Kugel und der Kolben
sich bewegt haben, wie in 8b und 8c gezeigt, und zwar aufgrund
der anfänglichen
Erregung des Elektromagneten 130, wird der Elektromagnetstrom
auf einen Haltestrom abgesenkt, der den Elektromagnetstift in seiner
gleichen Position hält,
jedoch Energie einspart, da weniger Energie erforderlich ist, um
den Stift 135 an dieser Position zu halten. Wegen der langsameren
Beschleunigung und der Verzögerung,
die in der Bewegung des Verstärkerkolbens 150 durch
die Anwendung eines gestuften Oberteils in einer gestuften Bohrung
erzeugt wird, bewegt sich die anfängliche Einspritzmassenrate
in wünschenswerter
Weise rampenförmig
nach oben, und zwar in einer Weise, die die Abgasemissionen bei
gewissen Motorbetriebsbedingungen verbessert.
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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 130 entregt bzw. abgeschaltet. Dies bewirkt,
dass die Kugel 136 den Sitz 173 öffnet und den
Sitz 172 schließt.
Dies führt
erneut dazu, dass das unter Druck gesetztes Öl auf die hydraulische Verschlussfläche 167 wirkt,
und bewirkt mit Hilfe der Rückstellfeder 165,
dass das Nadelventilglied 160 sich schließt und ein
abruptes Ende für
die Einspritzung vorsieht. 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
in dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 in
den Betätigungsströmungsmittelablauf 104 abläuft, so
dass der Verstärkerkolben 150 und
der Stössel 153 sich unter
der Wirkung der Rückstellfeder 154 zurückziehen
können.
Die Verringerung des Brennstoffdruckes innerhalb der Brennstoffdruckkammer 112 bewirkt, dass
das Kugelrückschlagelement 121 sich öffnet. Nachfüllbrennstoff
beginnt, in die Einspritzvorrichtung für das nächste Einspritzereignis zu
fließen.
Somit wird bei dieser Einspritzvorrichtung ein einfaches Erregen
und Entregen bzw. Ausschalten des Elektromagneten eine rampenförmige anfängliche
Einspritzungsrate zur Folge haben, und zwar aufgrund des gestuften
oberen Teils des Verstärkerkol bens,
und weiterhin auch ein abruptes Ende für die Einspritzung aufgrund
der Steuermerkmale der vorliegenden Erfindung für das direkt wirkenden Nadelventilglied.
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Die vorliegende Erfindung kann viel
komplexerer Einspritzungsratenprofile ausführen, als in 8f veranschaulicht. Beispielsweise zeigen
die Kurvendarstellungen in den 9a–9e, dass beispielsweise die
Einspritzvorrichtung 14' so
ausgeführt
werden kann, dass sie ein Voreinspritzungssegment C erzeugt, und
zwar gefolgt durch ein "quadratisches" Haupteinspritzungssegment
E. Um ein solches Einspritzungsratenprofil 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
aus seiner geschlossenen Position in seine offene Position zu bewegen,
so dass das Hochdruck-Betätigungsströmungsmittel
beginnt, in den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 109 zu
fließen,
wodurch 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 zusammen
zu drücken, öffnet sich
das Nadelventilglied kurz, um zu gestatten, dass das Voreinspritzungssegment
C auftritt.
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Um eine geteilte Einspritzung zu
erzeugen wird der Elektromagnet kurz für eine ausreichende Zeitdauer
ausgeschaltet, so dass die Kugel 136 sich zurück zu ihrer
ursprünglichen
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 sich schließt. Gleichzeitig wird das Verstärkerkolbenventilglied
hydraulisch ausge glichen und beginnt, sich zu bewegen, um den Sitz 171 zu schließen. Weil
jedoch die Feder 145 relativ schwach ist, bewegt sich das
Verstärkerkolbenventilglied ziemlich
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 den Sitz 172 erneut öffnet. Dies gestattet, dass
das Nadelventilglied sich erneut mit einem Brennstoffdruck öffnet, der
wesentlich höher ist
als der Ventilöffnungsdruck,
um einen abrupten Beginn oder eine "quadratische Form" für
die Einspritzung vorzusehen. Gleichzeitig kehrt das Verstärkerkolbenventilglied
die Richtung um, wie in dem Segment D (9c) und kehrt zu der vollständig offenen
Position zurück.
Da somit die Kugel 136 und das Nadelventilglied 160 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 Masseneinspritzungsratenprofilen mit der vorliegenden
Erfindung erzeugt werden können.
Beispielsweise kann ein einfaches "quadratisches" Einspritzungsratenprofil erzeugt werden durch
Abschalten des Elektromagneten, bevor der Brennstoffdruck in der
Düsenkammer
den Ventilöffnungsdruck
erreicht, und dann durch erneutes Einschalten des Elektromagneten,
bevor das Verstärkerkolbenventilglied 140 bewegt
wird, um den Sitz 170 zu schließen, nach dem jedoch der Druck
einen erwünschten
Einspritzungsdruck über
dem Ventilöffnungsdruck
erreicht hat. Der Fachmann wird auch erkennen, dass durch Auswahl
der spezifischen Masseneigenschaften für die Kugel 136 und
das Verstärkerkolbenventilglied 140 genauso
wie durch Auswahl der Stär ke
der Feder 145 zusammen mit den Leistungscharakteristiken
des Elektromagneten 130 eine ausreichende Zeitverzögerung bei
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 hat,
während
eine adäquate
Steuerung der hydraulischen Druckmittel beibehalten wird.
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Der Aspekt des gestuften Kolbens
der vorliegenden Erfindung findet mögliche Anwendung bei irgend
einer Anordnung aus Trommel bzw. Zylinder und Kolben, 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 Einarbeiten von verschiedenen
geometrischen Beziehungen zwischen dem Kolben und der Kolbenbohrung
und nicht durch eine Steuerung des Druckes des Strömungsmittels, welches
auf den Kolben insgesamt wirkt. Die vorliegende Erfindung findet
spezielle Anwendung im Fall von hydraulisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen,
bei denen es wünschenswert
ist, die anfängliche
Bewegungsrate des Kolbens zu verlangsamen, um ein wünschenswerteres
vorderes Einspritzungsratenprofil vorzusehen, um unerwünschte Motoremissionen
zu reduzieren.
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Während
irgend eines der veranschaulichten Ausführungsbeispiele in einer Brennstoffeinspritzvorrichtung
verwendet werden könnte,
ist das in 6 gezeigte
Ausführungsbeispiel
das wünschenswerteste,
und zwar wegen der Leichtigkeit, mit der kreisförmige bzw. runde Merkmale in
eine Bohrung oder in einem zylindrischen Kolben maschinell eingearbeitet werden
können,
und zwar mit relativ engen Toleranzen. Anders gesagt könnte es
sich als schwierig erweisen, die Schlitze, die in einigen der Ausführungsbeispiele
veranschaulicht worden sind, in großen Mengen herzustellen, 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 Erfindung in irgendeiner Weise einschränken. Anders
gesagt sollen die verschiedenen geometrisch geformten Anordnungen aus
Kolben und Trommel bzw. Kolben und Zylinder, die oben veranschaulicht
wurden, nicht als erschöpfende
Darstellung von Beispielen angesehen werden, die in den Umfang der
vorliegenden Erfindung fallen. Der Fachmann wird erkennen, dass
andere Geometrien von Anordnungen aus Kolben und Zylinder, 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.
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Die vorliegende Erfindung kann den
Spitzen Brennstoffeinspritzdruck unabhängig von der Motordrehzahl
und von der Motorbelastung variieren. Die vorliegende Erfindung
kann variabel die Brennstoffmenge von jedem getrennten Brennstoffeinspritzungssegment
während
eines Einspritzzyklus steuern. Die Erfindung kann auch variabel
jedes Zeitintervall zwischen jedem getrennten Brennstoffeinspritzungssegment
während
eines Einspritzzyklus steuern. Darüber hinaus kann der Einspritzvorrichtungselektromagnet
einmal erregt oder entregt werden, oder kann eine Vielzahl von Malen
während
eines Einspritzzyklus erregt und entregt werden, um ein Einspritzungssegment
oder eine variabel ausgewählte
Vielzahl von Einspritzungssegmenten zu erzeugen.