EP0386445A1 - Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0386445A1
EP0386445A1 EP19900101710 EP90101710A EP0386445A1 EP 0386445 A1 EP0386445 A1 EP 0386445A1 EP 19900101710 EP19900101710 EP 19900101710 EP 90101710 A EP90101710 A EP 90101710A EP 0386445 A1 EP0386445 A1 EP 0386445A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closing spring
valve needle
injection
pressure
fuel injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19900101710
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Dipl.-Ing. Hofmann
Bernhard Dipl.-Ing. Bronkal
Ernst Dipl.-Ing. Brocke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0386445A1 publication Critical patent/EP0386445A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F02M45/083—Having two or more closing springs acting on injection-valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection nozzle according to the preamble of the main claim.
  • the second value of the fuel injection pressure at which the valve needle continues to move from the intermediate position is dimensioned and fixed so that the valve needle only reaches the intermediate position in idle and in the lower part-load range, so that the fuel in each case has a is injected for a sufficiently long period of time in the required form or atomization quality.
  • the valve needle movement continues after stopping in the intermediate position, so that there is a pre-injection and a main injection phase in connection with the graduated opening pressure curve and the main injection quantity of the fuel only reaches the combustion chamber of the engine when the ignition of the pre-injected fuel is already initiated.
  • the arrangement according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the second value of the fuel injection pressure, at which the valve needle is moved from the intermediate position, is no longer constant, but increases when a predetermined pressure is exceeded, so that after that the Valve needle is stopped in the intermediate position in a defined manner and / or is moved out of this in a delayed manner towards the stroke end position.
  • the injection process is stretched into a pre-injection and a main injection phase even at high engine speeds.
  • a design which has been tried and tested in known injection nozzles with two closing springs and a constant opening pressure level results when the first closing spring first acts solely on the valve needle and the second closing spring comes into effect after the valve needle has reached the intermediate position and the additional piston influences the second closing spring.
  • the first closing spring is arranged between the valve needle and the second closing spring and is surrounded by an annular body, by means of which the end of the second closing spring facing the valve needle is supported on a shoulder fixed to the housing until the intermediate position of the valve needle is reached, and if further the end of the first closing spring remote from the valve needle rests on a support member moved with the annular body (FIG. 1). It is thereby achieved that the additional piston acts only on the second closing spring, so that already during the preliminary stroke the valve needle of the additional piston is activated so that a two-stage stroke of the valve needle is ensured even at the highest possible speed of the machine.
  • the desired increase in the second value of the nozzle opening pressure in the higher speed range can be achieved with a particularly small stroke of the additional piston if it acts on both closing springs according to a further proposal of the invention.
  • FIGS. 1-4 each show a partial longitudinal section through one of the exemplary embodiments.
  • the injection nozzle according to FIG. 1 has a nozzle body 10 which, together with an intermediate disk 12, is clamped to a nozzle holder 16 by means of a union nut 14.
  • a valve seat which is no longer shown, is formed in the nozzle body 10 and a valve needle 18 is displaceably mounted, which is acted upon by two differently preloaded closing springs 20, 22 arranged in the nozzle holder 16 in the manner described in more detail below.
  • a pressure chamber is formed which surrounds the valve needle 18 and which is connected on the inlet side via a channel connection 24 in the parts to a fuel connection piece 26 on the nozzle holder 16.
  • valve needle 18 in the In the area of the pressure chamber, the valve needle 18 is provided with a pressure shoulder at the transition to a needle section with a smaller diameter, which, with the guide bore in the nozzle body 10, delimits an annular channel leading from the pressure chamber to the valve seat.
  • the fuel injection pressure acts on the valve needle 18 in the opening direction on the pressure shoulder.
  • the weaker closing spring 20 acts on the valve needle 18 via a pressure piece 28, which is guided in a bush 30, which in turn is slidably mounted in the intermediate disk 12.
  • An annular body 32 which surrounds the closing spring 20, sits on the bushing 30, the upper end edge of which is acted upon by the stronger closing spring 22 via a thrust washer 34 which supports the closing spring 20 and is provided with a hub shoulder 33.
  • the closing spring 22 is supported by a support disk 35 on a shoulder 36 of the nozzle holder 16 which is fixed to the housing and, in the closed position of the valve needle 18, presses the bush 30 via the ring body 32 onto the upper end face 37 of the nozzle body 10.
  • the bushing 30 is provided with two stop shoulders 38 and 40, one of which, 38, with a ring shoulder on the valve needle 18, a preliminary stroke h v and the other, 40, with an inner shoulder of the intermediate disk 12, the total stroke h g of the valve needle 18 limited.
  • a cylinder bore 42 is provided upstream of the closing spring 22, which is connected to the channel connection 24 carrying the injection fuel and merges at an annular shoulder 44 into a narrower bore 46 which leads into the closing spring chamber of the nozzle holder 16.
  • an additional piston 48 is slidably guided, which projects through the bore 46 with a shoulder 49 and is acted upon by a spring 50 which presses it against the support disk 35.
  • the fuel injected The cross section of the additional piston 48 is dimensioned such that the force exerted by it on the support disk 35 overcomes the support force of the closing spring 22 when the engine speed and the fuel injection pressure dependent thereon exceed a predetermined value.
  • the fuel injection pressure rises only to such an extent that it can only overcome the force of the weaker closing spring 20.
  • the valve needle 18 executes a stroke, which is limited by the stop shoulder 38 on the bush 30 and therefore corresponds in size to the preliminary stroke h v .
  • the fuel injection pressure also rises until it finally overcomes the force of the second, stronger closing spring 22.
  • the additional piston 48 is also activated and displaced by a stroke h k by the fuel injection pressure exceeding a predetermined value, the stronger closing spring 22 being compressed and its force being further increased. It is thereby achieved that the valve needle 18 is briefly stopped in the intermediate position or slows out of it into the end-of-stroke position in this area of the operating characteristic map and the main injection quantity is thereby injected with the desired delay. Because the additional piston 48 only on the second closing spring 22 acts, there is still enough time for its activation even in the borderline case to achieve the desired effect.
  • the injection nozzle according to Figure 2 has the same basic structure as that of Figure 1, so that the same or equivalent parts are provided with the same reference number. The difference is that a first closing spring 52, which constantly acts on the valve needle 18, is arranged upstream of a second, stronger closing spring 54, which comes into effect only after the preliminary stroke.
  • the first closing spring 52 is surrounded by a sleeve 56 and acts on the valve needle 18 via a push rod 58 guided in the bushing 30, the closing spring 52 being supported on the bottom of the sleeve 56 and pressing it against a shoulder 60 of the nozzle holder 16 which is fixed to the housing.
  • the second closing spring 54 is supported by a washer 62, which also guides the push rod 58, and the sleeve 56 also on the shoulder 60 fixed to the housing and engages via a thrust member 64 guided on the push rod 58 on the bushing 30, which also supports the forward stroke in this embodiment determines the valve needle 18 and limits its total stroke.
  • an additional piston 48 is acted upon by the fuel injection pressure, but acts here on the two closing springs 52, 54 via the sleeve 56. It is thereby achieved that the increase in the opening pressure stage in the high speed range is achieved by a smaller stroke h k of the additional piston 48 than in the first exemplary embodiment.
  • the injection nozzle according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 in that the additional piston 48 acts on the two closing springs 52 and 54 in chronological succession.
  • a pressure piece 66 influenced by the additional piston 48 which is slidably arranged in a sleeve 68, by means of which both closing springs 52, 54 are supported on the shoulder 60 fixed to the housing.
  • the sleeve 68 has a first pressure shoulder 70, on which the first closing spring 52 is supported via the pressure piece 66.
  • a second pressure shoulder 72 is formed on the sleeve 68, against which the pressure piece 66 comes to bear under the action of the additional piston 48 when it has traveled a partial stroke h t of its possible total stroke h k after activation.
  • the opening pressure level or the second opening pressure, which moves the valve needle from the intermediate position is increased in two stages, so that an even more differentiated adaptation to the respective application is possible.
  • an additional piston 78 acts solely on the first closing spring 52, which, as in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, constantly acts on the valve needle and determines the first value of the opening pressure.
  • the closing spring 52 is supported on the bottom of a sleeve 80 and the additional piston 78 on a valve seat 82 in a nozzle holder 84, which surrounds a smaller diameter inlet bore 86 in the cylinder chamber of the additional piston 78 and increased by the additional piston 78 until the predetermined one is reached Value of the fuel injection pressure is closed.
  • the stroke h k of the additional piston 78 is determined by the sleeve 80 in cooperation with an inner annular collar 88 of the nozzle holder 84, on which the second closing spring 54, which is not influenced by the additional piston 78, is supported.
  • the design of the additional piston 78 as a valve body has an advantageous effect on the closing process.
  • the additional pistons 48 of the other designs could also be designed as two-stage valve pistons according to FIG. 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Kraftstoff-Einspritzdüsen der gattungsmäßigen Art haben den Vorteil, daß in mittleren und höheren Lastbereichen der Einspritzvorgang in eine Voreinspritzphase und eine Haupteinspritzphase gegliedert ist und die Haupteinspritzmenge erst in die Brennkammer gelangt, wenn dort die Zündung des voreingespritzten Kraftstoffs bereits eingeleitet ist. Im oberen Drehzahlbereich ist es jedoch wegen des steilen Anstiegs des Kraftstoffeinspritzdrucks schwierig, die erwünschte Zweistufigkeit des Einspritzverlaufes aufrecht zu erhalten. Zur Behebung dieses Mangels wird erfindungsgemäß die Anordnung eines vom Kraftstoffeinspritzdruck beaufschlagten Zusatzkolbens (48, 78) vorgeschlagen, der in höheren Drehzahlbereichen durch Zusammendrücken mindestens einer der Schließfedern (20, 22 bzw. 52, 54) die aus der Zwischenstellung herausführende Bewegung der Ventilnadel (18) verzögert. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Dieselmotoren mit Direkteinspritzung.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Einspritzdüsen dieser Gattung ist der zweite Wert des Kraftstoffeinspritzdrucks, bei welchem sich die Ventilnadel aus der Zwischenstellung weiterbewegt, so bemessen und unveränderlich festgelegt, daß die Ventilnadel im Leerlauf und im unteren Teillastbereich nur bis in die Zwischenstellung gelangt, so daß der Kraftstoff jeweils über einen genügend langen Zeitraum in der geforderten Form bzw. Zerstäubungsgüte eingespritzt wird. Im oberen Teillastbereich und bei Vollast setzt sich die Ventilnadelbe­wegung nach dem Anhalten in der Zwischenstellung fort, so daß sich im Zusammenhang mit dem abgestuften Öffnungsdruckverlauf eine Vor- und eine Haupteinspritzphase ergibt und die Haupteinspritzmenge des Kraftstoffs erst in den Brennraum der Maschine gelangt, wenn die Zündung des voreingespritzten Kraftstoffs bereits eingeleitet ist. Dabei kann es jedoch im oberen Drehzahlbereich vorkommen, daß der Kraftstoffeinspritzdruck so schnell ansteigt, daß die Ventilnadel die Zwischenstellung ohne Halt überfährt, so daß ein großer Teil der Haupteinspritzmenge bereits vor der Zündung in den Brennraum ge­langt, wo es sich auf die Geräuschentwicklung nachteilig auswirkt.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der zweite Wert des Kraftstoffeinspritzdrucks, bei welchem die Ventilnadel aus der Zwi­schenstellung weiterbewegt wird, nicht mehr konstant ist, sondern sich bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckes so erhöht, daß auch danach die Ventilnadel in der Zwischenstellung definiert ange­halten und/oder aus dieser heraus verzögert gegen die Hubendstellung weiterbewegt wird. Dadurch wird auch bei hohen Drehzahlen der Ein­spritzvorgang in eine Vor- und eine Haupteinspritzphase gestreckt.
  • Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale sind vorteil­hafte Weiterbildungen der Anordnung gemäß Hauptanspruch möglich.
  • Eine bei bekannten Einspritzdüsen mit zwei Schließfedern und kon­stanter Öffnungsdruckstufe bewährte Ausführung ergibt sich, wenn die erste Schließfeder zunächst allein auf die Ventilnadel einwirkt und die zweite Schließfeder nach Erreichen der Zwischenstellung der Ven­tilnadel zur Wirkung kommt und der Zusatzkolben die zweite Schließ­feder beeinflußt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Schließfeder zwischen der Ventilnadel und der zweiten Schließfeder angeordnet und von ei­nem Ringkörper umgeben ist, über den sich das der Ventilnadel zuge­kehrte Ende der zweiten Schließfeder bis zum Erreichen der Zwischen­stellung der Ventilnadel an einer gehäusefesten Schulter abstützt und wenn ferner das von der Ventilnadel abgekehrte Ende der ersten Schließfeder an einem mit dem Ringkörper bewegten Stützglied anliegt (Figur 1). Dadurch ist erreicht, daß der Zusatzkolben allein auf die zweite Schließfeder einwirkt, so daß bereits während des Vorhubes der Ventilnadel der Zusatzkolben aktiviert wird, so daß auch bei der größtmöglichen Drehzahl der Maschine ein zweistufiger Hubverlauf der Ventilnadel sichergestellt ist.
  • Die gewünschte Steigerung des zweiten Wertes des Düsenöffnungs­druckes im höheren Drehzahlbereich läßt sich mit einem besonders kleinen Hub des Zusatzkolbens realisieren, wenn dieser gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf beide Schließfedern einwirkt.
  • Weitere vorteilhafte Konstruktionsmerkmale gehen aus der nachfol­genden Beschreibung hervor.
    • Zeichnung
  • Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­stellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Figuren 1 - 4 zeigen je einen Teil-Längsschnitt durch eines der Ausführungs­beispiele.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die Einspritzdüse nach Figur 1 hat einen Düsenkörper 10, der zusam­men mit einer Zwischenscheibe 12 durch eine Überwurfmutter 14 an ei­nem Düsenhalter 16 festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist ein nicht mehr dargestellter Ventilsitz gebildet und eine Ventilnadel 18 ver­schiebbar gelagert, die von zwei im Düsenhalter 16 angeordneten, un­terschiedlich vorgespannten Schließfedern 20, 22 in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise beaufschlagt ist. Im Düsenkörper 10 ist ein die Ventilnadel 18 umgebender Druckraum gebildet, der zu­laufseitig über eine Kanalverbindung 24 in den Teilen mit einem Kraftstoff-Anschlußstutzen 26 am Düsenhalter 16 verbunden ist. Im Bereich des Druckraums ist die Ventilnadel 18 mit einer Druckschul­ter am Übergang zu einem im Durchmesser schwächeren Nadelabschnitt versehen, der mit der Führungsbohrung im Düsenkörper 10 einen vom Druckraum zum Ventilsitz führenden Ringkanal begrenzt. An der Druck­schulter greift der Kraftstoffeinspritzdruck im Öffnungssinn an der Ventilnadel 18 an.
  • Die schwächere Schließfeder 20 wirkt über ein Druckstück 28 auf die Ventilnadel 18 ein, welches in einer Buchse 30 geführt ist, die ihrerseits verschiebbar in der Zwischenscheibe 12 gelagert ist. Auf der Buchse 30 sitzt ein die Schließfeder 20 umgebender Ringkörper 32 auf, dessen oberer Stirnrand von der stärkeren Schließfeder 22 über eine die Schließfeder 20 abstützende, mit einem Nabenansatz 33 ver­sehene Druckscheibe 34 beaufschlagt ist. Die Schließfeder 22 stützt sich über eine Stützscheibe 35 an einer gehäusefesten Schulter 36 des Düsenhalters 16 ab und drückt in Schließstellung der Ventilnadel 18 die Buchse 30 über den Ringkörper 32 an die obere Stirnseite 37 des Düsenkörpers 10 an. Die Buchse 30 ist mit zwei Anschlagschultern 38 und 40 versehen, von denen die eine, 38, mit einer Ringschulter an der Ventilnadel 18 einen Vorhub hv und die andere, 40, mit ei­ner inneren Schulter der Zwischenscheibe 12 den Gesamthub hg der Ventilnadel 18 begrenzt.
  • Im Düsenhalter 16 ist stromauf der Schließfeder 22 eine Zylinderboh­rung 42 vorgesehen, die an die den Einspritzkraftstoff führende Ka­nalverbindung 24 angeschlossen ist und an einer Ringschulter 44 in eine engere Bohrung 46 übergeht, die in die Schließfederkammer des Düsenhalters 16 führt. In der Zylinderbohrung 42 ist ein Zusatzkol­ben 48 verschiebbar geführt, der mit einem Ansatz 49 durch die Boh­rung 46 ragt und von einer Feder 50 beaufschlagt ist, welche ihn ge­gen die Stützscheibe 35 drückt. Der vom Einspritzkraftstoff beauf­ schlagte Querschnitt des Zusatzkolbens 48 ist so bemessen, daß die von ihm auf die Stützscheibe 35 ausgeübte Kraft die Stützkraft der Schließfeder 22 überwindet, wenn die Drehzahl der Maschine und der davon abhängige Kraftstoffeinspritzdruck einen vorgegebenen Wert übersteigen.
  • Die Einspritzdüse nach Figur 1 arbeitet wie folgt:
  • Im Leerlauf und im unteren Lastbereich steigt der Kraftstoffein­spritzdruck nur soweit an, daß er lediglich die Kraft der schwäche­ren Schließfeder 20 zu überwinden vermag. Dabei führt die Ventilna­del 18 jeweils einen Hub aus, der durch die Anschlagschulter 38 an der Buchse 30 begrenzt ist und daher in seiner Größe dem Vorhub hv entspricht. Mit zunehmender Drehzahl der Maschine und/oder zuneh­mender Belastung steigt auch der Kraftstoffeinspritzdruck an, bis er schließlich die Kraft der zweiten, stärkeren Schließfeder 22 über­windet. Dabei ergibt sich ein abgestufter Einspritzverlauf mit einer Vor- und einer Haupteinspritzphase, bei welchem die Ventilnadel 18 in einer durch den Vorhub hv vorgegebenen Zwischenstellung kurz verharrt und sich danach in bzw. gegen ihre Hubendstellung weiterbe­wegt.
  • Im oberen Drehzahlbereich wird durch den einen vorgegebenen Wert übersteigenden Kraftstoffeinspritzdruck auch der Zusatzkolben 48 aktiviert und um einen Hub hk verschoben, wobei die stärkere Schließfeder 22 zusammengedrückt und deren Kraft weiter erhöht wird. Dadurch ist erreicht, daß auch in diesem Bereich des Betriebskenn­feldes die Ventilnadel 18 in der Zwischenstellung kurz angehalten bzw. aus dieser heraus verlangsamt in die Hubendstellung geführt und dadurch die Haupteinspritzmenge mit der gewünschten Verzögerung ein­gespritzt wird. Weil der Zusatzkolben 48 nur auf die zweite Schließ­ feder 22 einwirkt, steht für seine Aktivierung auch im Grenzfall noch eine genügend große Zeit zur Verfügung, um die gewünschte Wir­kung zu erzielen.
  • Die Einspritzdüse nach Figur 2 hat den gleichen grundsätzlichen Auf­bau wie jene nach Figur 1, so daß gleiche bzw. gleichwirkende Teile mit der gleichen Bezugszahl versehen sind. Unterschiedlich ist, daß eine erste, die Ventilnadel 18 ständig beaufschlagende Schließfeder 52 stromauf einer zweiten, erst nach dem Vorhub zur Einwirkung kom­menden stärkeren Schließfeder 54 angeordnet ist. Die erste Schließ­feder 52 ist von einer Hülse 56 umgeben und wirkt über eine in der Buchse 30 geführte Druckstange 58 auf die Ventilnadel 18 ein, wobei sich die Schließfeder 52 am Boden der Hülse 56 abstützt und diese gegen eine gehäusefeste Schulter 60 des Düsenhalters 16 drückt. Die zweite Schließfeder 54 stützt sich über eine die Druckstange 58 ebenfalls führende Scheibe 62 und die Hülse 56 ebenfalls an der ge­häusefesten Schulter 60 ab und greift über ein auf der Druckstange 58 geführtes Druckstück 64 an der Buchse 30 an, die auch bei dieser Ausführung den Vorhub der Ventilnadel 18 bestimmt und deren Gesamt­hub begrenzt.
  • Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist ein vom Kraftstoffeinspritz­druck beaufschlagter Zusatzkolben 48 vorgesehen, der hier jedoch über die Hülse 56 auf beide Schließfedern 52, 54 einwirkt. Dadurch ist erreicht, daß die Erhöhung der Öffnungsdruckstufe im hohen Dreh­zahlbereich durch einen kleineren Hub hk des Zusatzkolbens 48 er­reicht wird als beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Einspritzdüse nach Figur 3 unterscheidet sich von jener nach Figur 2 dadurch, daß der Zusatzkolben 48 in zeitlicher Aufeinander­folge auf die beiden Schließfedern 52 und 54 einwirkt. Zu diesem Zweck ist ein vom Zusatzkolben 48 beeinflußtes Druckstück 66 vorge­sehen, das verschiebbar in einer Hülse 68 angeordnet ist, über welches sich beide Schließfedern 52, 54 an der gehäusefesten Schul­ter 60 abstützen. Die Hülse 68 hat eine erste Druckschulter 70, an der sich die erste Schließfeder 52 über das Druckstück 66 abstützt. Ferner ist an der Hülse 68 eine zweite Druckschulter 72 gebildet, an welcher das Druckstück 66 unter der Einwirkung des Zusatzkolbens 48 zur Anlage kommt, wenn dieser nach Aktivierung einen Teilhub ht seines möglichen Gesamthubes hk zurückgelegt hat.
  • Im höheren Drehzahlbereich wird die Öffnungsdruckstufe bzw. der zweite Öffnungsdruck, welcher die Ventilnadel aus der Zwischenstel­lung weiterbewegt, in zwei Stufen erhöht, so daß eine noch diffe­renziertere Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall möglich ist.
  • Bei der Einspritzdüse nach Figur 4 wirkt ein Zusatzkolben 78 allein auf die erste Schließfeder 52 ein, die wie bei den Ausführungsbei­spielen nach den Figuren 2 und 3 die Ventilnadel ständig beauf­schlagt und den ersten Wert des Öffnungsdrucks bestimmt. Die Schließfeder 52 stützt sich über den Boden einer Hülse 80 und den Zusatzkolben 78 an einem Ventilsitz 82 in einem Düsenhalter 84 ab, der eine im Durchmesser kleinere Zulaufbohrung 86 in die Zylinder­kammer des Zusatzkolbens 78 umgibt und durch den Zusatzkolben 78 bis zum Erreichen des vorgegebenen erhöhten Wertes des Kraftstoffein­spritzdrucks verschlossen ist. Der Hub hk des Zusatzkolbens 78 wird durch die Hülse 80 im Zusammenwirken mit einem inneren Ringbund 88 des Düsenhalters 84 bestimmt, an welchem sich auch die vom Zu­satzkolben 78 nicht beeinflußte zweite Schließfeder 54 abstützt. Die Ausbildung des Zusatzkolbens 78 als Ventilkörper wirkt sich vorteil­haft auf den Schließvorgang aus. Selbstverständlich könnten auch die Zusatzkolben 48 der anderen Ausführungen als zweistufige Ventilkol­ben gemäß Figur 4 ausgebildet sein.

Claims (8)

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Dü­senkörper, in welchem ein Ventilsitz gebildet und eine Ventilnadel verschiebbar gelagert ist, die vom Kraftstoffeinspritzdruck in Öff­nungsrichtung und entgegengesetzt dazu von zwei Schließfedern beauf­schlagt ist, die zum Zweck eines abgestuften Einspritzverlaufs (Vor- und Haupteinspritzung) zu unterschiedlichen Zeiten wirksam sind bzw. zur Wirkung kommen und die Ventilnadel nach einem Vorhub in einer Zwischenstellung festhalten, bis der Kraftstoffeinspritz­druck von einem vorgegebenen ersten Wert, bei welchem die Ventilna­del vom Ventilsitz abhebt, auf einen vorgegebenen zweiten Wert ange­stiegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Schließfedern (20, 22 bzw. 52, 54) an ihrem von der Ventilnadel (18) abgekehrten Ende von einem vom Kraftstoffeinspritzdruck beauf­schlagten Zusatzkolben (48 bzw. 78) beeinflußt ist, welcher die aus der Zwischenstellung herausführende Weiterbewegung der Ventilnadel (18) durch Zusammendrücken dieser mindestens einen Schließfeder (20, 22 bzw. 52, 54) verzögert, wenn der Kraftstoffeinspritzdruck bzw. dessen Anstiegsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schließfeder (20 bzw. 52) wie bekannt zunächst allein auf die Ventilnadel (18) einwirkt und die zweite Schließfeder (22 bzw. 54) wie bekannt erst nach Erreichen der Zwischenstellung der Ventilnadel (18) zur Wirkung kommt, und daß der Zusatzkolben (48 bzw. 78) die zweite Schließfeder (22 bzw. 54) beeinflußt (Figuren 1 - 3).
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schließfeder (20) zwischen der Ventilnadel (18) und der zwei­ten Schließfeder (22) angeordnet und von einem Ringkörper (32) umge­ben ist, über den sich das der Ventilnadel (18) zugekehrte Ende der zweiten Schließfeder (22) bis zum Erreichen der Zwischenstellung der Ventilnadel (18) an einer gehäusefesten Schulter (37) abstützt, und daß das von der Ventilnadel (18) abgekehrte Ende der ersten Schließ­feder (20) an einem mit dem Ringkörper (32) bewegten Stützglied (34) anliegt (Figur 1).
4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (34) eine von der zweiten Schließfeder (22) gegen die zu­gekehrte Stirnseite des Ringkörpers (32) gedrückte Scheibe ist, die vorzugsweise mit einem die zweite Schließfeder (22) zentrierenden Nabenansatz (33) versehen ist.
5. Einspritzdüse nach Anspruch 3 oder 4, deren Düsenkörper über eine den Gesamthub der Ventilnadel begrenzende Zwischenscheibe an einem Düsenhalter festgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der die erste Schließfeder (20) umgebende Ringkörper (32) über eine in der Zwischenscheibe (12) geführte Buchse (30) am Düsenkörper (10) abstützt, die mit einer einen Vorhuh (hv) der Ventilnadel (18) be­grenzenden ersten Schulter (38) und einer deren Gesamthub (hg) be­grenzenden zweiten Schulter (40) versehen ist.
6. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkolben (48) beide Schließfedern (52, 54) beeinflußt (Figuren 2 und 3).
7. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schließfeder (54) zwischen der Ventilnadel (18) und der er­sten Schließfeder (52) angeordnet und an einer gehäusefesten Schul­ter (60) über eine Hülse (56 bzw. 68) abgestützt ist, welche die er­ste Schließfeder (52) umgibt und abstützt und an welcher der Zusatz­kolben (48) angreift (Figuren 2 und 3).
8. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Schließfeder (52) an einer ersten Druckschulter (70) der Hülse (68) über ein Druckstück (66) abstützt, das verschiebbar in der Hülse (68) angeordnet ist, daß ferner der Zusatzkolben (48) ent­gegengesetzt zur ersten Schließfeder (52) auf das Druckstück (66) einwirkt und daß die Hülse (68) eine zweite Druckschulter (72) hat, gegen welche das Druckstück (66) unter Einwirkung des Zusatzkolbens (48) nach Zurücklegung eines Teilhubes (ht) seines möglichen Ge­samthubes (hk) gegenüber der Hülse (68) zur Anlage kommt (Figur 3).
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