EP0946829B1 - Kraftstoffeinspritzanlage für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzanlage für eine brennkraftmaschine Download PDF

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EP0946829B1
EP0946829B1 EP98942493A EP98942493A EP0946829B1 EP 0946829 B1 EP0946829 B1 EP 0946829B1 EP 98942493 A EP98942493 A EP 98942493A EP 98942493 A EP98942493 A EP 98942493A EP 0946829 B1 EP0946829 B1 EP 0946829B1
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EP
European Patent Office
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fuel
pressure
piston
injection system
fuel injection
Prior art date
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EP98942493A
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English (en)
French (fr)
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Manfred Ruoff
Horst Harndorf
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • 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
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/02—Pumps peculiar thereto
    • 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
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
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    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • 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
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/40—Fuel-injection apparatus with fuel accumulators, e.g. a fuel injector having an integrated fuel accumulator

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection system for an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.
  • Such fuel injection systems are, for example, from known from DE 43 37 048 C2.
  • a two-component nozzle provided the stratified injection of Fuel and an additional liquid, such as diesel fuel and water serves to reduce pollutant emissions To reduce internal combustion engine and, if necessary, the efficiency to increase.
  • an additional liquid such as diesel fuel and water serves to reduce pollutant emissions To reduce internal combustion engine and, if necessary, the efficiency to increase.
  • the known Injection system also realizes the so-called common rail technology, in which all operating the internal combustion engine High pressure fuel injectors be fed from a common rail pressure accumulator.
  • a disadvantage of the known fuel injection system is that for each individual injector for metering the additional liquid a complex and relatively expensive 3/2-way valve as well as for the control of the diesel injection quantity another 3/2-way valve is required.
  • the additional liquid is the first 3/2-way valve Fuel supply from the common rail pressure accumulator to the injection nozzle interrupted and at the same time the injector surrounding pressure chamber, in the high pressure Fuel is stored through an appropriate position of the first 3/2-way valve to the fuel low pressure side drained out. Due to the pressure drop in the pressure chamber is additional liquid via a corresponding line conveyed into the pressure chamber, which is the corresponding fuel volume repressed.
  • the first 3/2-way valve brought back into a position that connects between the common rail pressure accumulator and the pressure chamber in the injection valve.
  • the amount of fuel to be injected that of the upstream Additional liquid in the through the next valve opening is to follow the injection burst caused
  • Another 3/2-way solenoid valve is provided, which is the rear the nozzle needle by a spring in the closed position is held, either with the common rail pressure accumulator or connects to the fuel low pressure side and thereby the stroke of the valve needle, the opening and Closing the valve and thus the desired injection quantity controls.
  • the known fuel injection system is required the two precisely working for each individual injector and thus complex 3/2-way solenoid valves to both the desired amount of fuel as well as the required amount to be able to precisely dose additional liquid.
  • the fuel injection system according to the invention has constructional simplification and thus for a cheaper manufacture the characteristic features of the claim 1 on.
  • This allows the two elaborate and expensive 3/2 solenoid control valves due to simpler and cheaper 2/2-way valves to be replaced, at the same time the possibility is opened for the quantity dosing Additional liquid on a single, precisely working metering valve to shift that a whole group of injectors can operate.
  • the second 2/2-way valve only the opening and closing times for the additional liquid pre-storage is determined, the quantity dosage for the amount of fuel to be injected by a corresponding Time control of the first 2/2-way valve in the injection line between the common rail pressure accumulator and the Pressure chamber.
  • the nozzle needle at the blunt end of their injector plunger in radial extension small piston that carries high pressure from the common rail pressure accumulator exposed space, which in turn protrudes pressure-tight against the space surrounding the nozzle needle is sealed.
  • An embodiment of the invention is particularly preferred Fuel injection system using the high pressure pump part of a high pressure pump unit to deliver the fuel is both the quantity metering for the Fuel injection as well as for the injection of additional liquid can effect.
  • the commonly used M pump for metering the additional liquid saved and on the other hand the Overall system can be made more compact.
  • the high pressure pump unit which, as before, the common rail pressure accumulator supplied, now operates via another hydraulic line also a separating piston unit, with which the of the High-pressure pump unit predetermined volume of additional liquid is dispensed into the two-substance nozzle.
  • the invention High pressure pump unit one or more high pressure pistons on that fuel against the pressure of compression springs in a compression room to a pressure level of over Compress 1000 bar, usually even at almost 2000 bar.
  • the high pressure pistons are preferably arranged in series and driven by a camshaft.
  • At one end of the Compression chamber outside the stroke of the high-pressure pistons is a longitudinally movable, gap-sealed first piston arranged by means of a compression spring against one also longitudinally movable gap-sealed second piston clamped is.
  • the rear surface of the second piston is rounded or beveled, so that a longitudinally displaceable
  • the dimensioning wedge is frictionally attached to it and the second Piston in a variable relative axial position to the first Can lock piston longitudinally.
  • a controllable Electric motor provided, which drives a spindle, which engages in a thread of the motion wedge.
  • the separating piston unit can also be a special one according to the invention Have configuration, namely instead of a conventional Separating piston is a membrane that is fixed in the separating piston unit is clamped and with an interior Sealing fuel from the other interior with additional liquid separates.
  • a conventional Separating piston is a membrane that is fixed in the separating piston unit is clamped and with an interior Sealing fuel from the other interior with additional liquid separates.
  • the fuel injection system according to the invention for a Internal combustion engine for bifluid fuel injection (usually diesel fuel) and an additional liquid (usually water) a high pressure pump 1 supplies one Common rail pressure accumulator 2 with fuel at a pressure level of around 1800 bar.
  • a high pressure pump 1 supplies one Common rail pressure accumulator 2 with fuel at a pressure level of around 1800 bar.
  • an injection line 6 pressure chamber 3.5 to be supplied with fuel which is the nozzle needle 3.1 surrounds a two-substance nozzle 3
  • must now be a metering Component can be arranged, since the earlier usual classic injection pump through the combination of Common rail pressure accumulator 2 and the simpler high pressure pump 1 was replaced and the rail pressure on a certain Level is constantly present.
  • This task takes over at the arrangement of the invention a first 2/2-way valve MV1.
  • the exact amount is metered over the known (measured or controlled) pressure drop between the commom rail pressure accumulator 2 and that of the two-substance nozzle 3 combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied through an exact time window, the size of which is influenced by other factors depends on an electrical control that is not shown in the drawing.
  • the structure and mode of operation of the two-component nozzle used 3 is, apart from minor details, from the prior art Technology known.
  • a small Piston 3.3 is provided, the one facing away from the nozzle needle 3.1 End protrudes into a room 3.6, which over a Line 4 connected directly to the common rail pressure accumulator 2 and the high pressure prevailing there becomes.
  • a path for the fuel to be displaced by the additional liquid from the two-substance nozzle 3 must now be cleared, as is known per se in principle from the prior art.
  • This is done by suitably wiring a second 2/2-way valve MV2, the input of which is connected to the injection line 6 via a supply line 7 and the output of which is connected to the low-pressure fuel side via a discharge line 8.
  • the first 2/2-way valve MV1 is fired and the second 2/2-way valve is switched to passage.
  • fuel under high pressure escapes from the pressure chamber 3.5 via the injection line 6, the feed line 7, the discharge line 8 and a check valve 9 to the low-pressure fuel side, as a rule the fuel tank.
  • M pump 13 which has a working fluid at a pre-pressure level of about 2.5 bar in a separating piston adapter 10 with a Separating piston 11 and a constant pressure valve 12 promotes.
  • the Separating piston adapter 10 separates the operating fluid (in usually diesel fuel) of the M pump 13 to be introduced Additional liquid (usually water). there the water side of a barrel cylinder in the separating piston 11 from a filling pump 14 via a check valve 16 with additional liquid fed at low pressure (p ⁇ 2 bar).
  • the M pump 13 At the right time before the actual injection, between the injection cycles, the M pump 13 a desired amount of operating fluid with a higher Pressure than that with which the check valve 3.4 of the two-substance nozzle 3 is set on the separating piston 11 issued. This will increase the amount of makeup fluid that on the other side of the separating piston 11 the amount of operating fluid corresponds to the M pump 13, via the Constant pressure valve 12 to the additional liquid line 15 passed.
  • the constant pressure valve 12 is used for pressure relief or for the correct pre-pressure supply of the additional liquid line 15 between the separating piston adapter 11 and the two-substance nozzle 3.
  • the second 2/2-way valve MV2 can be a relatively simple one and cheaper valve than the first 2/2-way valve Be MV1 because the accuracy of the latter for the Function of fuel displacement from pressure chamber 3.5 to Purpose of storing additional liquid is not essential is required and otherwise only a clear yes / no behavior valve MV2 is required.
  • FIG distinguishes fuel injection system according to the invention differs from the embodiment shown in Fig. 1 on the one hand by a high pressure pump unit 20 which is in addition to the feed of the common rail pressure accumulator 2 also the volume measurement for additional liquid takes over, on the other hand by a modification of the separating piston unit 40, which is now a membrane instead of a conventional separating piston 43 has.
  • the high-pressure pump unit 20 is operated by a filling pump 19 charged, which takes fuel from a fuel tank 34 and at a pressure level of about 6 bar above Check valve 29.1 in a compression chamber 24 of the high pressure pump unit 20 promotes.
  • a filling pump 19 charged, which takes fuel from a fuel tank 34 and at a pressure level of about 6 bar above Check valve 29.1 in a compression chamber 24 of the high pressure pump unit 20 promotes.
  • Threshold pressure on in the high pressure pump unit 20 integrated exhaust valve 29.2 opened and fuel at a pressure level of approximately 1800 bar in the common rail pressure accumulator 2 promoted, the internal pressure over a Pressure control valve 32 kept constant or to the desired one Level is regulated.
  • the second piston 27 has on its rear surface facing away from the first piston 25 a rounded or beveled top on which a longitudinally displaceable dimensioning wedge 28 is non-positively applied.
  • the pressure is essential for the injection of additional liquid lower (approx. 20 ... 30 bar) than the lowest Pressure in common rail pressure accumulator 2 (approx. 500 bar) a mobility of the first piston 25 for the indirect Metering of additional liquid during the compression phase the high pressure piston 22 may well be possible.
  • the one for quantity metering amount of fuel in additional liquid is, as already described above, pretty accurate the position and the resulting stop of the pistons 25 and 27, the design wedge 28, which in turn from the threaded spindle of the electric motor 30 can be adjusted, specified.
  • the electric motor 30 receives its command from an engine management system not shown in the drawing.
  • the second 2/2-way valve MV2 the correct injector 3 for water pre-storage the amount of diesel to be displaced by the amount of water release in injector 3.
  • the pistons 25 and 27 are simply more or less pressed together so that the first piston 25 does not have a working stroke can do more.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Derartige Kraftstoffeinspritzanlagen sind beispielsweise aus der DE 43 37 048 C2 bekannt. Dabei ist einerseits eine Zweistoffdüse vorgesehen, die der geschichteten Einspritzung von Kraftstoff und einer Zusatzflüssigkeit, beispielsweise Dieselkraftstoff und Wasser dient, um den Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine zu vermindern und gegebenenfalls den Wirkungsgrad zu erhöhen. Andererseits ist bei der bekannten Einspritzanlage auch die sogenannte Common-Rail-Technik verwirklicht, bei der sämtliche die Brennkraftmaschine bedienenden Einspritzdüsen mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus einem Common-Rail-Druckspeicher beschickt werden.
Nachteilig bei der bekannten Kraftstoffeinspritzanlage ist, daß für jeden einzelnen Injektor zur Mengendosierung der Zusatzflüssigkeit ein aufwendiges und relativ teures 3/2-Wegeventil sowie für die Steuerung der Dieseleinspritzmenge ein weiteres 3/2-Wegeventil benötigt wird. Zum Vorlagern der Zusatzflüssigkeit wird dabei mit dem ersten 3/2-Wegeventil die Kraftstoffzufuhr vom Common-Rail-Druckspeicher zur Einspritzdüse unterbrochen und gleichzeitig ein die Einspritzdüse umgebender Druckraum, in dem unter Hochdruck stehender Kraftstoff gelagert ist, durch eine entsprechende Stellung des ersten 3/2-Wegeventils zur Kraftstoff-Niederdruckseite hin abgelassen. Durch den entstehenden Druckabfall im Druckraum wird über eine entsprechende Leitung Zusatzflüssigkeit in den Druckraum gefördert, die das entsprechende Kraftstoffvolumen verdrängt. Anschließend wird das erste 3/2-Wegeventil wieder in eine Stellung gebracht, die eine Verbindung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher und dem Druckraum im Einspritzventil herstellt. Zur mengengenauen Dosierung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die der vorgelagerten Zusatzflüssigkeit bei dem durch die nächste Ventilöffnung hervorgerufenen Einspritzstoß folgen soll, ist das weitere 3/2-Wege-Magnetventil vorgesehen, welches die Rückseite der Düsennadel, die von einer Feder in Schließstellung gehalten wird, wahlweise entweder mit dem Common-Rail-Druckspeicher oder mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbindet und dadurch zeitlich den Hub der Ventilnadel, das Öffnen und Schließen des Ventils und damit die gewünschte Einspritzmenge steuert.
Prinzipiell benötigt die bekannte Kraftstoffeinspritzanlage für jeden einzelnen Injektor die beiden genau arbeitenden und damit aufwendigen 3/2-Steuermagnetventile um sowohl die gewünschte Kraftstoffmenge als auch die erforderliche Menge an Zusatzflüssigkeit exakt dosieren zu können.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage weist zur baulichen Vereinfachung und damit zur preisgünstigeren Herstellbarkeit die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Dadurch können die beiden aufwendigen und teuren 3/2-Magnetsteuerventile durch einfachere und preiswertere 2/2-Wegeventile ersetzt werden, wobei gleichzeitig die Möglichkeit eröffnet wird, die Mengendosierung für die Zusatzflüssigkeit auf ein einziges, genau arbeitendes Dosierventil zu verlagern, das eine ganze Gruppe von Injektoren bedienen kann. Während das zweite 2/2-Wegeventil lediglich die Öffnungs- und Schließzeit für die Zusatzflüssigkeitsvorlagerung bestimmt, wird die Mengendosierung für die einzuspritzende Kraftstoffmenge durch eine entsprechende Zeitsteuerung des ersten 2/2-Wegeventils in der Einspritzleitung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher und dem Druckraum bewirkt.
Um gleichbleibende Druckverhältnisse im Leitungssystem zu gewährleisten und insbesondere auch bei hohen Temperaturen ein Ausgasen der Zusatzflüssigkeit, in der Regel Wasser, bei Überschreiten des Siedepunktes zu verhindern, empfiehlt sich der Einsatz eines Rückschlagventils zwischen dem zweiten 2/2-Wegeventil und der Kraftstoff-Niederdruckseite.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Düsennadel am stumpfen Ende ihres Injektorstößels in radialer Verlängerung einen kleinen Kolben trägt, der in einen mit Hochdruck vom Common-Rail-Druckspeicher beaufschlagten Raum ragt, welcher seinerseits druckdicht gegen den die Düsennadel umgebenden Raum abgedichtet ist. Durch die Beaufschlagung der gleichbleibenden Kolbenfläche mit dem Common-Rail-Druck werden die Steuerbewegungen der Düsennadel beim Einspritzvorgang unabhängig von den Absolutdruckverhältnissen im Common-Rail-Druckspeicher, weil zur Bewegung des Injektorstößels stets der gleiche Widerstand, nämlich die Federkraft der Ventilfeder überwunden werden muß, so daß die Bewegungskräfte konstant bleiben. Dadurch ergeben sich regeltechnisch günstige konstante Schaltzeiten, die durch die jeweilige Bewegungszeit des Injektorstößels bestimmt werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage, bei der die Hochdruckpumpe zur Förderung des Kraftstoffs Teil einer Hochdruck-Pumpeneinheit ist, die sowohl die Mengenzumessung für die Kraftstoffeinspritzung als auch für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit bewirken kann. Auf diese Weise kann einerseits die üblicherweise eingesetzte M-Pumpe für die Zumessung der Zusatzflüssigkeit eingespart und andererseits die Gesamtanlage kompakter gestaltet werden. Die Hochdruck-Pumpeneinheit, die wie bisher den Common-Rail-Druckspeicher versorgt, betreibt nun über eine weitere hydraulische Leitung auch eine Trennkolben-Einheit, mit der die von der Hochdruck-Pumpeneinheit vorgegebene Volumenmenge an Zusatzflüssigkeit in die Zweistoffdüse abgegeben wird.
Dazu weist bei einer besonderen Ausgestaltung die erfindungsgemäße Hochdruck-Pumpeneinheit einen oder mehrere Hochdruckkolben auf, die gegen den Druck von Druckfedern Kraftstoff in einem Verdichtungsraum auf ein Druckniveau von über 1000 bar, in der Regel sogar bei nahezu 2000 bar verdichten. Die Hochdruckkolben sind vorzugsweise in Reihe angeordnet und von einer Nockenwelle angetrieben. An einem Ende des Verdichtungsraums außerhalb des Hubweges der Hochdruckkolben ist ein längsbeweglicher, spaltabgedichteter erster Kolben angeordnet, der mittels einer Druckfeder gegen einen ebenfalls längsbeweglich spaltabgedichteten zweiten Kolben verspannt ist. Die Rückseitenfläche des zweiten Kolbens ist abgerundet oder abgeschrägt, so daß ein längsverschiebbarer Bemessungskeil kraftschlüssig daran anliegen und den zweiten Kolben in einer variierbaren relativen Axiallage zum ersten Kolben längsarretieren kann. Vorzugsweise ist zur Verstellung der relativen Lage der beiden Kolben ein ansteuerbarer Elektromotor vorgesehen, der eine Spindel antreibt, welche in ein Gewinde des Bewegungskeils eingreift.
Auch die Trennkolbeneinheit kann erfindungsgemäß eine besondere Ausgestaltung aufweisen, nämlich anstelle eines herkömmlichen Trennkolbens eine Membran, die fest in der Trennkolbeneinheit eingespannt ist und den einen Innenraum mit Kraftstoff vom anderen Innenraum mit Zusatzflüssigkeit dichtend abtrennt. Dadurch wird die bei Verwendung von herkömmlichen Trennkolben nie vollständig vermeidbare, wenn auch geringe Vermischung der Betriebsflüssigkeit des Trennkolbens mit der zu fördernden Flüssigkeit (hier: Zusatzflüssigkeit) sicher vermieden. Um bei sehr heftigen Druckausschlägen ein Zerreißen der Membran zu verhindern, ist vorzugsweise in dem mit Zusatzflüssigkeit beschickten Innenraum der Trennkolbeneinheit ein mechanischer Anschlag vorgesehen, gegen den die Membran anlaufen kann und der ihre maximale Ausdehnung definiert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Beschaltung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage mit zwei 2/2-Wegeventilen zur Mengensteuerung der Förderung bzw. Einspritzung von Kraftstoff und Zusatzflüssigkeit durch eine schematisch im Längsschnitt dargestellte Zweistoffdüse, wobei die Zusatzflüssigkeitsleitung zur Zweistoffdüse von einem Trennkolbensystem mit Gleichdruckventilanordnung beschickt wird; und
Fig. 2
ein zweites Ausführungsbeispiel mit Hochdruck-Pumpeneinheit zur Beschickung des Common-Rail-Druckspeichers und gleichzeitigen Volumenzumessung von Zusatzflüssigkeit in einer Trennkolbeneinheit, die mit einer Membran ausgestaltet ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine zur bifluiden Einspritzung von Kraftstoff (in der Regel Dieselkraftstoff) und einer Zusatzflüssigkeit (in der Regel Wasser) versorgt eine Hochdruckpumpe 1 einen Common-Rail-Druckspeicher 2 mit Kraftstoff auf einem Druckniveau von etwa 1800 bar. Zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher 2 und einem von diesem über eine Einspritzleitung 6 mit Kraftstoff zu versorgenden Druckraum 3.5, der die Düsennadel 3.1 einer Zweistoffdüse 3 umgibt, muß nun ein mengendosierendes Bauelement angeordnet werden, da ja die früher übliche klassische Einspritzpumpe durch die Kombination aus Common-Rail-Druckspeicher 2 und der einfacheren Hochdruckpumpe 1 ersetzt wurde und der Raildruck auf einem gewissen Niveau ständig vorhanden ist. Diese Aufgabe übernimmt bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein erstes 2/2-Wegeventil MV1. Dieses sollte als schnelles Magnetventil mit guter Reproduzierbarkeit und mehr oder weniger fließendem Übergang zwischen den beiden Extremstellungen ausgelegt sein, da eventuell ein zeitlich gestaltbarer Einspritzmengenverlauf benötigt wird. Die genaue Mengendosierung wird über den bekannten (gemessenen oder gesteuerten) Druckabfall zwischen dem Commom-Rail-Druckspeicher 2 und dem von der Zweistoffdüse 3 zu versorgenden Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine durch ein genaues Zeitfenster, dessen Größe von anderen Einflußfaktoren abhängt, über eine elektrische Ansteuerung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ermöglicht.
Der Aufbau und die Wirkungsweise der verwendeten Zweistoffdüse 3 ist abgesehen von kleineren Details aus dem Stand der Technik bekannt. Beim erfindungsgemäßen System ist jedoch zusätzlich an dem der Düsennadelspitze abgewandten stumpfen axialen Ende der Düsennadel (Injektorstößel) 3.1 ein kleiner Kolben 3.3 vorgesehen, der mit seinem der Düsennadel 3.1 abgewandten Ende in einen Raum 3.6 ragt, welcher über eine Leitung 4 direkt mit dem Common-Rail-Druckspeicher 2 verbunden ist und mit dem dort herrschenden Hochdruck beaufschlagt wird. Dies hat zur Folge, daß zur Bewegung des Injektorstößels 3.1 stets die im wesentlichen gleiche Widerstandskraft überwunden werden muß, da nun bedingt durch die konstanten Kolbenflächenverhältnisse und das Ausschalten der Einflüsse des Absolutdrucks im Common-Rail-Druckspeicher 2 nur ein konstanter Federdruck von einem Druckimpuls aus dem (veränderlichen) Raildruck überwunden werden muß. Damit stellen sich regeltechnisch willkommenere, annähernd konstante Schaltzeiten (Bewegungszeit des Injektorstößels) ein. Zur Belüftung des Raumes 3.2, der das stumpfe axiale Ende der Düsennadel 3.1 aufnimmt, und der gegen den Raum 3.6 hochdruckmäßig abgedichtet ist, ist eine zur Kraftstoff-Niederdruckseite hin führende Belüftungsleitung 5 vorgesehen.
Für die Einbringung von Zusatzflüssigkeit muß nun, wie im Prinzip aus dem Stand der Technik an sich bekannt, ein Weg für den durch die Zusatzflüssigkeit zu verdrängenden Kraftstoff aus der Zweistoffdüse 3 freigegeben werden. Dies geschieht durch geeignetes Beschalten eines zweiten 2/2-Wegeventils MV2, dessen Eingang über eine Zufuhrleitung 7 mit der Einspritzleitung 6 und dessen Ausgang über eine Abfuhrleitung 8 mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist. Wenn Zusatzflüssigkeit zudosiert werden soll, ist das erste 2/2-Wegeventil MV1 geschossen und das zweite 2/2-Wegeventil wird auf Durchgang geschaltet. Dadurch entweicht unter Hochdruck stehender Kraftstoff aus dem Druckraum 3.5 über die Einspritzleitung 6, die Zufuhrleitung 7, die Abfuhrleitung 8 und ein Rückschlagventil 9 zur Kraftstoff-Niederdruckseite, in der Regel den Kraftstofftank. Dadurch kann Zusatzflüssigkeit von einer zur Zweistoffdüse 3 führenden Zusatzflüssigkeitsleitung 15 über ein Rückschlagventil 3.4 (mit p0 = 15 bar) in den Druckraum 3.5 nachströmen. Die fluidführenden Bohrungen der Zweistoffdüse 3 und die Leitungslängen müssen allerdings so dimensioniert werden und die Leitungen so angebracht sein, daß keine Zusatzflüssigkeit in den Kraftstofftank gelangen kann.
Vor dem eigentlichen Einspritzvorgang der Zusatzflüssigkeit muß die richtige Menge derselben zugemessen und bei noch niedrigem Systemdruck in die Zweistoffdüse 3 gefördert werden. Dies wird mittels einer sogenannten M-Pumpe 13 bewirkt, die eine Betriebsflüssigkeit auf einem Vordruckniveau von ungefähr 2,5 bar in einen Trennkolben-Adapter 10 mit einem Trennkolben 11 und einem Gleichdruckventil 12 fördert. Der Trennkolben-Adapter 10 separiert die Betriebsflüssigkeit (in der Regel Dieselkraftstoff) der M-Pumpe 13 von der einzubringenden Zusatzflüssigkeit (in der Regel Wasser). Dabei wird die Wasserseite eines Laufzylinders im Trennkolben 11 von einer Füllpumpe 14 über ein Rückschlagventil 16 mit Zusatzflüssigkeit auf niedrigem Druck (p < 2 bar) beschickt. Zum richtigen Zeitpunkt vor der eigentlichen Einspritzung, also zwischen den Einspritztakten, wird von der M-Pumpe 13 eine gewünschte Menge an Betriebsflüssigkeit mit einem höheren Druck als demjenigen, mit dem das Rückschlagventil 3.4 der Zweistoffdüse 3 eingestellt ist, an den Trennkolben 11 abgegeben. Dadurch wird die Menge an Zusatzflüssigkeit, die auf der anderen Seite des Trennkolbens 11 der Menge an Betriebsflüssigkeit der M-Pumpe 13 entspricht, über das Gleichdruckventil 12 an die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 weitergegeben. Das Gleichdruckventil 12 dient zur Druckentspannung bzw. zur richtigen Vordruckversorgung der Zusatzflüssigkeitsleitung 15 zwischen dem Trennkolben-Adapter 11 und der Zweistoffdüse 3.
Das zweite 2/2-Wegeventil MV2 kann übrigens ein relativ einfaches und kostengünstigeres Ventil als das erste 2/2-Wegeventil MV1 sein, da die Exaktheit des letzteren für die Funktion der Kraftstoffverdrängung aus dem Druckraum 3.5 zum Zwecke der Vorlagerung von Zusatzflüssigkeit nicht unbedingt benötigt wird und im übrigen nur ein eindeutiges ja/nein-Verhalten des Ventils MV2 erforderlich ist.
Das in Fig. 2 dargestellt weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform einerseits durch eine Hochdruck-Pumpeneinheit 20, die außer der Beschickung des Common-Rail-Druckspeichers 2 auch noch die Volumenzumessung für Zusatzflüssigkeit übernimmt, andererseits durch eine Modifikation der Trennkolbeneinheit 40, die nunmehr anstelle eines herkömmlichen Trennkolbens eine Membran 43 aufweist.
Die Hochdruck-Pumpeneinheit 20 wird von einer Füllpumpe 19 beschickt, die aus einem Kraftstofftank 34 Kraftstoff entnimmt und auf einem Druckniveau von ungefähr 6 bar über ein Rückschlagventil 29.1 in einen Verdichtungsraum 24 der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 fördert. Mehrere von einer Nockenwelle 21 angetriebene, vorzugsweise in Reihe angeordnete Hochdruckkolben 22, die jeweils durch Druckfedern 23 gegen die Nocken der Nockenwelle 21 zurückgepreßt werden, bewirken während ihres Hubes jeweils eine Verdichtung des Kraftstoffs im Druckraum 24. Dadurch wird bei Überschreiten eines bestimmten Schwellendrucks ein in der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 integriertes Auslaßventil 29.2 geöffnet und Kraftstoff auf einem Drucknieau von ungefähr 1800 bar in den Common-Rail-Druckspeicher 2 gefördert, dessen Binnendruck über ein Druckregelventil 32 konstant gehalten bzw. auf das gewünschte Niveau geregelt wird.
Um nun über eine hydraulische Leitung 31 die Trennkolbeneinheit 40 mit einem jeweils für eine bestimmte Zweistoffdüse 3 gewünschten Volumen beschicken zu können, das als Zusatzflüssigkeitsvolumen über die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 abgegeben wird, ist in der Hockdruck-Pumpeneinheit 20 folgende Anordnung vorgesehen: Seitlich am Verdichtungsraum 24 außerhalb des Hubbereichs der Hochdruckkolben 22 ist ein längsbeweglicher spaltabgedichteter erster Kolben 25 angeordnet, der mittels einer Druckfeder 26 von einem zweiten Kolben 27 auseinandergespannt ist. Der zweite Kolben 27 weist an seiner dem ersten Kolben 25 abgewandten Rückseitenfläche eine abgerundete oder angeschrägte Kuppe auf, an der ein längsverschiebbarer Bemessungskeil 28 kraftschlüssig anliegt. Durch entsprechende Verschiebung des Bemessungskeils 28 kann daher die relative axiale Lage des zweiten Kolbens 27 gegenüber dem ersten Kolben 25 variiert werden. Der Antrieb des Bemessungskeiles 28 erfolgt über eine von einem Elektromotor 30 angetriebene Spindel, die in ein geeignetes Gewinde im Bemessungskeil 28 eingreift und diesen bei Rotation des Elektromotors 30 in seiner Längsrichtung verschiebt.
Wenn einer der Hochdruckkolben 22 nun einen Verdichtungshub durchführt und den Kraftstoff im Verdichtungsraum 24 mit Druck beaufschlagt, wird der erste Kolben 25 gegen die Kraft der Druckfeder 26 in Richtung auf den rückseitig durch den Bemessungskeil 28 längsarretierten zweiten Kolben 27 verschoben. Bei entsprechender Bemessung der Federkenngrößen der Druckfeder 26 kann der erste Kolben 25 während des Hochdruckverdichtungsvorgangs durch den entsprechenden Hochdruckkolben 22 seinerseits so lange Ausschiebearbeit verrichten, bis er an den zweiten Kolben 27 anschlägt. Damit wird ein genau definiertes Kraftstoffvolumen aus dem die Druckfeder 26 enthaltenden Raum zwischen den beiden Kolben 25 und 27 über die hydraulische Leitung 31 an die Trennkolbeneinheit 40 weitergegeben. Während eines Ansaugtaktes, wenn der Verdichtungsraum 24 in seinem Volumen vergrößert wird, entfernt sich der erste Kolben 25 aufgrund der Federkraft der Druckfeder 26 wieder axial vom zweiten Kolben 27 und es kann über ein Einlaß-Rückschlagventil 29.3 Kraftstoff von der Füllpumpe 19 in den Raum zwischen den beiden Kolben 25 und 27 eingefüllt werden.
Das von der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 über die hydraulische Leitung 31 an die Trennkolbeneinheit 40 weitergegebene Volumen an Kraftstoff gelangt in einen ersten Innenraum 41 der Trennkolbeneinheit 40, welcher mittels der druckfest eingespannten Membran 43 von einem weiteren Innenraum 42, der Zusatzflüssigkeit enthält, dichtend abgetrennt ist. Entsprechend dem jeweiligen Volumenstoß an gefördertem Kraftstoff dehnt sich die Membran 43 mit exakt gleicher Volumenverdrängung in den Innenraum 42 aus, wodurch die entsprechende Menge an Zusatzflüssigkeit über die Zusatzflüssigkeitsleitung 15 an einen oder mehrere Zweistoffdüsen 3, die in Fig. 2 durch parallele Pfeile angedeutet sind, weitertransportiert wird.
Falls das geodätische Gefälle zur Förderung der Zusatzflüssigkeit nicht ausreicht, wird die letztere mittels einer Füllpumpe 46 aus einem Zusatzflüssigkeitsbehälter 45 über ein Rückschlagventil 47 in den Innenraum 42 der Trennkolbeneinheit 40 gefördert.
Da der Druck für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit wesentlich niedriger (ca. 20...30 bar) als der niedrigste Druck im Common-Rail-Druckspeicher 2 (ca. 500 bar) ist, wird eine Bewegbarkeit des ersten Kolbens 25 für die indirekte Zumessung von Zusatzflüssigkeit während der Verdichtungsphase der Hochdruckkolben 22 gut möglich sein. Die für die Mengenzumessung an Zusatzflüssigkeit bestimmte Menge an Kraftstoff wird, wie schon oben beschrieben, ziemlich genau durch die Stellung und den dadurch gebotenen Anschlag der Kolben 25 und 27, des Bemessungskeils 28, der wiederum von der Gewindespindel des Elektromotors 30 verstellt werden kann, vorgegeben. Der Elektromotor 30 erhält seinen Stell-Befehl von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motormanagement.
Da der Dieselmengenausschub für die Wassermengenzumessung während der Hochverdichtungsphase der Hochdruckkolben 22 vor sich geht und nicht zum richtigen Wassereinspritz-Zeitpunkt, muß zum richtigen Zeitpunkt das zweite 2/2-Wegeventil MV2 des richtigen Injektors 3 zur Wasservoreinlagerung beschaltet werden, um die von der Wassermenge zu verdrängende Dieselmenge im Injektor 3 freizugeben.
Wenn man eine bestimmte, vorläufig unveränderte Stellposition des Bemessungskeils 28 voraussetzt und den ersten Kolben 25 seine Ausstoßarbeit und seine Ansaugvorgänge verrichten läßt, so ist im Zusammenwirken mit der zurückfedernden Membrane 43 der Trennkolbeneinheit 40 in den Räumen "Membran-Dieselseite", "Leitung 31" und im "Verdichtungsraum der Kolben 25 und 27" so etwas wie ein abgeschlossenes hydraulisches System vorhanden, d.h. es wird immer nur Dieselkraftstoff hin- und hergeschoben. Zuschub von der Diesel-Füllpumpe 19 erhält das System nur, wenn z.B. durch Kolbenleckage der Kolben 25 und 27 Ansaugdefekte entstehen würden. Wenn nun der Bemessungskeil 28 nach unten gezogen wird, also in Richtung größerer Volumenstöße, so ist ebenfalls ein Ansaugdefekt vorhanden. Der erste Kolben 25 erhält von der Diesel-Füllpumpe 19 die fehlende Menge. Die gewollte Folge ist, daß natürlich die Membran 43 pro Hub weiter ausgelenkt wird als vorher.
Im "abgeschlossenen hydraulischen System" ist nun aber mehr Volumen vorhanden als in der vorhergehenden Stellung des Bemessungskeils 28. Wenn nun weiterhin der Bemessungskeil 28 im Rahmen der übergeordneten Leistungsanpassung wieder erheblich zurückgestellt wird, so ist jetzt evtl. soviel Volumen im System vorhanden, daß die Membran 43 in ihre "Nullstellung" nicht mehr zurückkehrt, wohl aber ihre Sollhübe, die nun kleiner sind, noch absolviert. Es ist also eine Membrandrift vorhanden. Diese kann, wenn lebhaft verstellt wird, was oftmals der Fall sein wird, soweit gehen, daß eine Überlastung der Membran 43 droht. Um dies zu vermeiden, soll in derartigen Fällen die Membran 43 an einen Anschlag 44 im Innenraum 42 anstoßen.
Es wird sich kurz ein Überdruck im System aufbauen, dessen verursachendes Volumen über ein Überdruck-Rückschlagventil 29.4, das vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit 20 integriert ist, sowie über eine Entlastungsleitung 33 an den Kraftstofftank 34 abgesteuert wird. Es kommt nur einmal kurz zu einer Wassermengen-Fehlsteuerung (evtl. nur etwas zu wenig eingespritzt, - kein Totalausfall!), was kaum eine dramatische Folge für die Vermeidung von Stickoxid während der vielen anderen wohlgeregelten Verbrennungsvorgänge haben wird.
Falls eine Wassereinspritzung nicht benötigt wird, kann im übrigen mittels Elektromotor 30, bzw. damit bewegtem Bemessungskeil 28, die Wassermenge auf Null herabgefahren werden. Die Kolben 25 und 27 werden dabei einfach mehr oder weniger zusammengepreßt, so daß der erste Kolben 25 keinen Arbeitshub mehr vollbringen kann.
Um eine einwandfreie ungestörte Bedienung der Injektoren 3 mit der entsprechenden Wassermenge zu gewährleisten, wäre es auf den ersten Blick nötig, für jeden Injektor 3 einen Hochdruckkolben 23 mit daranhängenden Kolben 25 und 27, sowie je eine Trennkolbeneinheit 40 zu installieren.
Dies ist jedoch für übliche Nutzfahrzeug-Dieselmotoren mit vielen Arbeitszylindern sehr kostenaufwendig und erfordert überdies erhebliches Bauvolumen. Man kann derartige Kosten und Bauvolumina reduzieren, indem man durch einige wenige Wassermengenversorgungstrakte ganze Gruppen von Injektoren oder alle Injektoren versorgen läßt.
Wenn man eine derartige Aufteilung vornimmt, muß man darauf achten, daß kein Umpumpen der Kolben 25 stattfindet. D.h. es darf nicht sein, daß ein Kolben 25 gerade ansaugt, während ein anderer Kolben 25 Diesel-Menge an die Trennkolbeneinheit 40 sendet. Diese Voraussetzung ist bezüglich dem zeitlichen Ablauf der Arbeitstakte zu organisieren. Aus diesen Überlegungen wird sich in der Planung die mögliche Reduzierung, bzw. unbedingt nötige Anzahl der Hochdruckkolben 22 und deren konstruktiver Anhang für die Wassermengenversorgung ergeben, falls wegen Druck-Pulsation im Common-Rail-Druckspeicher etc. nicht sonstige Argumente im Wege stehen.
In ähnlicher Weise kann man Kosten reduzieren, wenn man eine Bemessungskeil-Elektromotor-Anordnung wiederum Gruppen von Kolben 25 und 27 bedienen läßt.

Claims (20)

  1. Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe (1) zur Förderung des Kraftstoffes, vorzugsweise Dieselkraftstoff, in eine Zweistoffdüse (3) sowie mit einer Fördereinrichtung zur Förderung einer über ein Rückschlagventil (3.4) geführten Zusatzflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in eine zu der Zweistoffdüse (3) führende Zusatzflüssigkeitsleitung (15), welche mit einem eine Düsennadel (3.1) der Zweistoffdüse (3) umgebenden Druckraum (3.5) verbunden ist, ferner mit einer Ventilanordnung zum Vorlagern der Zusatzflüsigkeitsmenge in der Zweistoffdüse (3), wobei das Öffnen und Schließen der Düsennadel (3.1) durch den Druck eines mit Kraftstoff unter Hochdruck gefüllten Common-Rail-Druckspeichers (2) erfolgt, die Ventilanordnung zumindest teilweise in der Einspritzleitung (6) angeordnet ist und beim Vorlagern der Zusatzflüssigkeit die Kraftstoffzufuhr zur Einspritzdüse (3) unterbricht und den Druckraum (3.5) mit einer Kraftstoff-Niederdruckseite verbindet, und ansonsten die Verbindung zur Kraftstoff-Niederdruckseite unterbricht und den Druckraum (3.5) mit Hochdruckkraftstoff beaufschlagt,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes 2/2-Wegeventil (MV1) in der Einspritzleitung (6) zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher (2) und dem Druckraum (3.5) sowie ein zweites 2/2-Wegeventil (MV2), dessen Eingang über eine Zufuhrleitung (7) mit der Einspritzleitung (6) an einer Stelle zwischen dem ersten 2/2-Wegeventil (MV1) und dem Druckraum (3.5), und dessen Ausgang über eine Abfuhrleitung (8) mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist, vorgesehen sind.
  2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abfuhrleitung (8) zwischen dem zweiten 2/2-Wegeventil (MV2) und der Kraftstoff-Niederdruckseite ein Rückschlagventil (9) vorgesehen ist.
  3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Düsennadelspitze abgewandten stumpfen axialen Ende der Düsennadel (3.1) in deren axialer Verlängerung ein Kolben (3.3) fest, vorzugsweise einstückig mit der Düsennadel (3.1) verbunden ist, welcher mit seinem der Düsennadel (3.1) abgewandten axialen Ende in einen Raum (3.6) ragt, der gegen den das stumpfe axiale Ende der Düsennadel (3.1) aufnehmenden Raum (3.2) der Zweistoffdüse (3) druckfest abgedichtet und mit dem im Common-Rail-Druckspeicher (2) herrschenden Hochdruck beaufschlagt ist.
  4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das stumpfe axiale Ende der Düsennadel (3.1) aufnehmende Raum (3.2) über eine Belüftungsleitung (5) mit der Kraftstoff-Niederdruckseite verbunden ist.
  5. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe (1) zur Förderung des Kraftstoffes Teil einer Hochdruck-Pumpeneinheit (20) ist, die sowohl die Mengenzumessung für die Kraftstoffeinspritzung als auch für die Einspritzung von Zusatzflüssigkeit bewirken kann.
  6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllpumpe (19) vorgesehen ist, die die Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über ein Rückschlagventil (29.1), das vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) integriert ist, mit Kraftstoff vorzugsweise auf einem Druckniveau < 10 bar versorgt.
  7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Common-Rail-Druckspeicher (2) von der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über ein vorzugsweise in der Hochdurck-Pumpeneinheit (20) integriertes Auslaß-Rückschlagventil (29.2) mit Kraftstoff vorzugsweise auf einem Druckniveau > 1000 bar versorgt wird.
  8. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregelventil (32) in einer Leitung zwischen dem Common-Rail-Druckspeicher (2) und der Kraftstoff-Niederdruckseite vorgesehen ist.
  9. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruck-Pumpeneinheit (20) einen oder mehrere Hochdruckkolben (22) umfaßt, die gegen den Druck von Druckfedern (23) Kraftstoff in einem Verdichtungsraum (24) in der Hochdruck-Pumpeneinheit (29) auf ein Druckniveau > 1000 bar verdichten können.
  10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckkolben (22) in Reihe angeordnet sind und von einer Nockenwelle (21) angetrieben werden.
  11. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Verdichtungsraums (24), vorzugsweise seitlich außerhalb des Hubweges der Hochdruckkolben (22) ein längsbeweglicher, spaltabgedichteter erster Kolben (25) angeordnet und mittels einer Druckfeder (26) gegen einen ebenfalls längsbeweglich spaltabgedichteten zweiten Kolben (27) auseinandergespannt ist.
  12. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ersten Kolben (25) abgewandte Rückseitenfläche des zweiten Kolbens (27) abgerundet oder angeschrägt ist, und daß ein längsverschiebbarer Bemessungskeil (28) kraftschlüssig an der Rückenfläche des zweiten Kolbens (27) anliegt und diesen in einer variierbaren relativen axialen Lage zum ersten Kolben (25) längsarretiert.
  13. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise elektronisch ansteuerbarer Elektromotor (30) vorgesehen ist, der eine Spindel antreiben kann, welche in ein Gewinde des Bemessungskeiles (28) eingreift und diesen bei Rotation in seiner Längsrichtung verschieben kann.
  14. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüch 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennkolbeneinheit (40) vorgesehen ist, die zwei voneinander dichtend getrennte Innenräume (41, 42) aufweist, von denen einer (41) von der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) über eine hydraulische Leitung (31) mit Kraftstoff, der andere (42) mit Zusatzflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter (45) beschickt werden kann, wobei durch die Beschickung des einen Innenraums (41) mit Kraftstoff das Volumen des anderen Innenraumes (42) verkleinert und dadurch eine definierte Menge an Zusatzflüssigkeit an die zur Zweistoffdüse (3) führende Zusatzflüssigkeitsleitung (15) abgegeben werden kann.
  15. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkolbeneinheit (40) anstelle eines Trennkolbens eine Membran (43) aufweist, die fest in der Trennkolbeneinheit (40) eingespannt ist und den einen Innenraum (41) mit Kraftstoff vom anderen Innenraum (42) mit Zusatzflüssigkeit dichtend abtrennt.
  16. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Membran (43) gegenüberliegenden Seite des mit Zusatzflüssigkeit beschickten anderen Innenraumes (42) ein der Membran (43) entgegenragender mechanischer Anschlag (44) vorgesehen ist.
  17. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß von der hydraulischen Leitung (31) eine zu einem Kraftstofftank (34) führende Entlastungsleitung (33) abzweigt, die ein Überdruck-Rückschlagventil (29.4) enthält, welches vorzugsweise in der Hochdruck-Pumpeneinheit (20) integriert ist.
  18. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Innenraum (42) der Trennkolbeneinheit (40) von einer Füllpumpe (46) über ein Rückschlagventil (47) mit Zusatzflüssigkeit beschickt wird.
  19. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach den Ansprüchen 11 und 14 sowie ggf. einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Hochdruckkolben (22) und dem daran angeschlossenen ersten Kolben (25) und zweiten Kolben (27) sowie der Trennkolbeneinheit (40) jeweils eine ganze Gruppe von Zweistoffdüsen (3) mit Kraftstoff und Zusatzflüssigkeit beschickt wird.
  20. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Elektromotor (30), einer Spindel und einem Bemessungskeil (28) eine ganze Gruppe von ersten Kolben (25) und zugehörigen zweiten Kolben (27) bedient wird.
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