EP1392966B1

EP1392966B1 - Fuel injection device with pressure amplification device and pressure amplification device

Info

Publication number: EP1392966B1
Application number: EP02740297A
Authority: EP
Inventors: Christoph Magel; Volkmar Kern
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-04-27
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2022-04-27
Also published as: US20040149265A1; KR20040002960A; JP4125964B2; WO2002092998A1; US7059303B2; JP2004525304A; DE50203576D1; DE10123911A1; EP1392966A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung beziehungsweise einer Druckübersetzungseinrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der DE 199 10 970 sind schon Kraftstoffeinspritzeinrichtungen beziehungsweise Druckübersetzungseinrichtungen bekannt, bei denen ein Druckverstärkerkolben mittels einer Befüllung beziehungsweise einer Entleerung eines Rückraums eine Erhöhung des Kraftstoffeinspritzdrucks über den von einem Common-Rail-System hinaus bereitgestellten Wert ermöglicht. Aus der WO 01/52916 A2 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ) ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Druckübersetzungseinrichtung bekannt, deren Rückraum mit deren Hochdruckraum verbindbar ist. Die DE 3102697 beschreibt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Druckübersetzer, dessen Rückraum ständig mit einer Niederdruckleitung in Verbindung steht. Die EP 0691471 beschreibt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Druckübersetzer, dessen Hochdruckraum über eine separate, direkt zur Kranstoffhochdruckquelle führenden Leitung befüllt wird.The invention is based on a fuel injection device or a Pressure booster according to the preamble of the independent claims. From the DE 199 10 970 are already fuel injectors or Pressure booster devices known in which a pressure booster piston means a filling or emptying a backspace an increase in the Fuel injection pressure beyond that of a common rail system provided value. From WO 01/52916 A2 (prior art under Art. 54 (3) EPC) is a Fuel injection device with a pressure booster device known, whose Rear space with their high-pressure chamber is connectable. DE 3102697 describes a Fuel injection device with a pressure booster whose back space constantly with a low pressure line communicates. EP 0691471 describes a Fuel injection device with a pressure booster whose high-pressure space over a separate, directly leading to the high pressure fuel source line is filled.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung beziehungsweise die erfindungsgemäße Druckübersetzungseinrichtung haben demgegenüber den Vorteil, dass infolge einer Befüllbarkeit des Hochdruckraums der Druckübersetzungseinrichtung über den Rückraum keine allein zur Befüllung des Hochdruckraums dienende separate Bohrung in einem Metallkörper der Druckübersetzungseinrichtung vorgesehen werden muss, die am durchmessergrösseren Ende des Druckübersetzerkolbens vorbeiführt. Dies führt zu einer Platzersparnis, was bei der Verwendung der Druckübersetzungseinrichtung im Zusammenhang mit Verteilereinspritzpumpen, insbesondere aber auch bei druckübersetzten Common-Rail-Systemen von Vorteil ist. Wird dabei die Verbindungsleitung zwischen Rückraum und Hochdruckraum und ein in der Verbindungsleitung angeordnetes Rückschlagventil im Kolben der Druckübersetzungseinrichtung integriert, ergibt sich eine sehr schlanke und kompakte Bauweise, die für den Einbau in moderne Motoren ideal ist. The fuel injection device according to the invention or the In contrast, pressure intensifier according to the invention have the advantage that due to a fillability of the high-pressure chamber of the pressure booster over the rear space no serving solely for filling the high-pressure chamber separate Bore be provided in a metal body of the pressure booster device must pass the larger diameter end of the pressure booster piston. This leads to a space saving, which is the case when using the pressure intensifier device in connection with distributor injection pumps, but especially in pressure-translated common rail systems is advantageous. Will it be the Connecting line between the back room and high pressure room and in the Connecting line arranged check valve in the piston Integrated pressure intensifier, results in a very slim and compact Construction that is ideal for installation in modern engines.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung beziehungsweise Druckübersetzungseinrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims are advantageous Further developments and improvements specified in the independent claims Fuel injection device or pressure booster device possible.

Besonders vorteilhaft ist eine Integration einer Drossel und/oder eines Füllventils in den Kolben der Druckübersetzungseinrichtung, so dass auch zur Befüllung des Rückraums keine Leitungen mehr am durchmessergrößeren Ende des Kolbens vorbeigeführt werden müssen. Dies resultiert in einer noch kompakteren Bauform der Kraftstoffeinspritzeinrichtung beziehungsweise der Druckübersetzungseinrichtung.Particularly advantageous is an integration of a throttle and / or a filling valve in the Piston of the pressure booster device, so that also for filling the rear space no lines are passed past the larger diameter end of the piston have to. This results in an even more compact design of the Fuel injection device or the pressure booster device.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, den Kolben des Druckübersetzers aus zwei Teilen mit unterschiedlich großem Durchmesser zusammenzusetzen, die relativ zueinander beweglich sind und somit neben der Verdichterfunktion durch ihre relative Beweglichkeit zueinander die Funktion eines Ventils, insbesondere eines Rückschlagventils, übernehmen können. Dadurch entfallen zusätzliche Bauteile für das Vorsehen einer separaten Ventilanordnung, was eine weitere Platzeinsparung ermöglicht.Furthermore, it proves to be advantageous, the piston of the pressure booster of two To assemble parts of different diameter, the relative are movable relative to each other and thus in addition to the compressor function by their relative Agility to each other the function of a valve, in particular a Check valve, can take over. This eliminates additional components for the Providing a separate valve arrangement, which allows further space savings.

In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen übernimmt der zweiteilige Kolben nicht nur die Funktion eines Rückschlagventils, sondern auch eines Füllventils, ohne dass zusätzliche Bauteile hierzu notwendig sind.In further advantageous embodiments, the two-part piston does not only take over the function of a check valve, but also a filling valve, without additional components are necessary for this.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, auf die die Erfindung aufbaut, Figur 2 eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit integrierter Druckübersetzungseinrichtung, die Figuren 3 und 4 eine nicht von der Erfindung umfasste Ausführung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung in zwei verschiedenen Betriebszuständen und Figur 5 eine erfindungsgemäße Ausführung eines Injektors mit Druckübersetzungseinrichtung, in dessen zweiteiligen Kolben eine Drossel und ein Füllventil integriert sind. Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit alternativer Ausführung des Füllventils. Die Figuren 7, 8 und 9 illustrieren alternative Ausführungen eines zweiteiligen Kolbens. Embodiments of the invention are illustrated in the drawing and in the explained in more detail below description. FIG. 1 shows a Fuel injection device on which the invention is based, Figure 2 a Fuel injection device according to the invention with integrated Pressure booster, Figures 3 and 4 is not one of the invention included execution of a fuel injector in two different Operating states and Figure 5 shows an embodiment of an injector according to the invention Pressure booster, in the two-part piston a throttle and a Filling valve are integrated. FIG. 6 shows a further embodiment of the invention with alternative design of the filling valve. Figures 7, 8 and 9 illustrate alternative Versions of a two-piece piston.

Description of the embodiments

in Figur 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dargestellt, bei der ein Injektor 10 über eine Druckübersetzungseinrichtung 30 mit einer Kraftstoffhochdruckquelle 60 verbunden ist. Die Kraftstoffhochdruckquelle umfasst mehrere nicht näher dargestellte Elemente wie einen Kraftstofftank, eine Pumpe und das Hochdruckrail eines an sich bekannten Common-Rail-Systems, wobei die Pumpe einen bis zu 1600 bar hohen Kraftstoffdruck in dem Hochdruckrail bereitstellt, indem sie Kraftstoff aus dem Tank in das Hochdruckrail befördert. Der Injektor 10 weist ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilglied 12 auf, das mit seinen Einspritzöffnungen in den Brennraum 11 eines Zylinders einer Brennkraftmaschine hineinragt. Das Ventilglied ist an einer Druckschulter 9 von einem Druckraum 13 umgeben, der über eine Hochdruckleitung 21 mit dem Hochdruckraum 40 der Druckübersetzungseinrichtung 30 verbunden ist. Das schematisch dargestellte Ventilglied ragt an seinem dem Brennraum abgewandten Ende in einen Arbeitsraum 18 hinein, der über eine Drossel 20 mit der Hochdruckleitung 21 und über eine Drossel 19 mit einem Steuerventil 15 des Injektors verbunden ist. Das Steuerventil 15 ist als 2/2-Wege-Ventil ausgeführt und in der ersten Stellung geschlossen; in der zweiten Stellung verbindet es die Drossel 19 mit einer Niederdruckleitung 17. Das Ventilglied ist über eine Rückstellfeder 14 federnd gelagert, wobei die Rückstellfeder das Ventilglied gegen die Einspritzöffnungen 8 drückt. Der die Feder enthaltene Raum des Einspritzventils des Injektors ist mit einer weiteren Niederdruckleitung 16 verbunden. Die Druckübersetzungseinrichtung 30 besitzt einen federnd gelagerten Kolben 36, der den mit der Hochdruckleitung 21 verbundenen Hochdruckraum 40 von einem Raum 35 trennt, der direkt an die Kraftstoffhochdruckquelle 60 angeschlossen ist. Die Feder 39 ist in einem Rückraum 38 der Druckübersetzungseinrichtung 30 angeordnet. Der Kolben 36 weist ein Fortsetzungsstück 37 auf, das einen kleineren Durchmesser hat als der Kolben 36 an seinem dem Raum 35 zugewandten Ende. Der Rückraum 38 ist über ein 2/2-Wege-Ventil 31 mit einer Niederdruckleitung 32 verbindbar. Die Niederdruckleitung 32 führt ebenso wie die Niederdruckleitungen 16 und 17 zurück zum nicht näher dargestellten Kraftstofftank. Der Raum 35 der Druckübersetzungseinrichtung ist über eine Drossel 47 mit dem Rückraum 38 verbunden, wobei der Drossel 47 ein Füllventil 49 parallelgeschaltet ist. Darüber hinaus verbindet eine Kraftstoffleitung 46 den Rückraum über ein Rückschlagventil 45 direkt mit dem Hochdruckraum 40.1 shows a fuel injection device is shown, in which an injector 10 via a Pressure booster 30 is connected to a high-pressure fuel source 60. The High-pressure fuel source includes a plurality of elements not shown, such as a Fuel tank, a pump and the high-pressure rail of a known common rail system, wherein the pump has up to 1600 bar high fuel pressure in the high-pressure rail by transporting fuel from the tank to the high-pressure rail. Of the Injector 10 has a fuel injection valve with a Valve member 12, which with its injection openings in the Combustion chamber 11 of a cylinder of an internal combustion engine protrudes. The valve member is at a pressure shoulder 9 of surrounded by a pressure chamber 13, which via a high-pressure line 21 with the high-pressure chamber 40 of the pressure booster device 30 is connected. The valve member shown schematically protrudes at its end facing away from the combustion chamber in one Working chamber 18 into it, via a throttle 20 with the High pressure line 21 and a throttle 19 with a Control valve 15 is connected to the injector. The Control valve 15 is designed as a 2/2-way valve and in the first position closed; in the second position it connects the throttle 19 with a low pressure line 17th The valve member is resilient via a return spring 14 stored, wherein the return spring, the valve member against the Injection openings 8 presses. The room containing the spring the injection valve of the injector is with another Low pressure line 16 connected. The Pressure booster 30 has a resilient mounted piston 36, which with the high pressure line 21st connected high-pressure chamber 40 separates from a space 35, the directly connected to the high-pressure fuel source 60 is. The spring 39 is in a rear space 38 of Pressure booster 30 is arranged. The piston 36 has a continuation piece 37, which has a smaller Diameter has as the piston 36 at its the space 35th facing the end. The back space 38 is via a 2/2-way valve 31 with a low pressure line 32 connectable. The Low pressure line 32 leads as well as the Low pressure lines 16 and 17 back to not closer illustrated fuel tank. The room 35 of the Pressure booster is via a throttle 47 with connected to the rear space 38, wherein the throttle 47 a Fill valve 49 is connected in parallel. Furthermore connects a fuel line 46 the rear space via Check valve 45 directly to the high-pressure chamber 40th

Die Funktionsweise des hubgesteuerten Injektors 10 ist an sich bereits aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 10 970 bekannt. An der Hochdruckleitung 21 liegt ständig ein hoher Kraftstoffdruck an. Kraftstoff gelangt aus dem Druckraum 13 durch die Einspritzöffnungen 8 in den Brennraum 11, sobald das Ventilglied an seinem den Einspritzöffnungen abgewandten Ende durch öffnen des 2/2-Wege-Ventils 15 kurzzeitig vom Kraftstoffdruck entlastet wird und somit die an der Druckschulter 9 angreifende in Öffnungsrichtung wirkende Kraft größer ist als die Summe von Federkraft (14) und Kraft infolge des im Arbeitsraum 18 verbleibenden Kraftstoffdrucks. Im Ruhezustand hingegen ist das Ventil 15 geschlossen, das Einspritzventil ist geschlossen und es findet keine Einspritzung statt. Ist auch das Übersetzer-Steuerventil 31 geschlossen, so ist die Druckübersetzungseinrichtung 30 druckausgeglichen, so dass keine Druckverstärkung stattfindet. Das Füllventil 49 ist dann geöffnet und der Kolben 36, 37 in seiner Ausgangslage, gekennzeichnet durch ein grosses Volumen des Rückraums 38. Der Druck der Kraftstoffhochdruckquelle kann über das geöffnete Füllventil 49 in den Rückraum 38 und weiter über das Rückschlagventil 45 zum Injektor gelangen. Somit kann zu jeder Zeit eine Einspritzung mit dem Druck der Kraftstoffhochdruckquelle stattfinden. Hierzu muss lediglich das Steuerventil 15 des Injektors betätigt werden, wodurch sich das Einspritzventil öffnet. Soll nun eine Einspritzung mit erhöhtem Druck stattfinden, dann wird das Übersetzer-Steuerventil 31 angesteuert, so dass der Druck im Rückraum 38 abfallen kann, wodurch sich das Füllventil 49 und das Rückschlagventil 45 schließen. Infolge der Druckentlastung des Rückraums 38 ist der Kolben nicht mehr druckausgeglichen und es erfolgt im Hochdruckraum 40 eine Druckverstärkung entsprechend dem Druckflächenverhältnis von Raum 35 und Hochdruckraum 40. Dadurch, das die Einspritzung mit zwei unterschiedlichen Druckniveaus (Raildruck und übersetzter Druck) stattfinden kann und ein Zuschalten der Druckübersetzungseinrichtung zu jeder Zeit möglich ist, kann eine flexible Formung des Einspritzverlaufs erfolgen. Dabei sind rechteckförmige, rampenförmige oder auch stufenförmige Einspritzungen möglich. Bei einem stufenförmigen Einspritzverlauf beginnt die Einspritzung mit einer ersten Phase mit niedrigem Einspritzdruck, beispielsweise dem Raildruck, woran sich eine zweite Phase mit hohem Einspritzdruck unter Einsatz des Druckübersetzers anschließt. Die erste Phase kann dabei beliebig lange ausgeführt werden.The operation of the stroke-controlled injector 10 is on already from the German patent application DE 199 10 970 known. At the high pressure line 21 is constantly a high Fuel pressure on. Fuel passes out of the pressure chamber 13 through the injection openings 8 into the combustion chamber 11, as soon as the valve member facing away from the injection openings at its End by opening the 2/2-way valve 15 briefly from Fuel pressure is relieved and thus at the Pressure shoulder 9 acting in the opening direction Force is greater than the sum of spring force (14) and force as a result of remaining in the working space 18 Fuel pressure. In the idle state, however, the valve is the 15th closed, the injector is closed and it There is no injection. Is also the translator control valve 31 closed, so is the Pressure booster 30 pressure balanced, so that no pressure boost takes place. The filling valve 49 is then opened and the piston 36, 37 in its initial position, characterized by a large volume of the back space 38. The pressure of the high-pressure fuel source can over the opened filling valve 49 in the back room 38 and continue on the check valve 45 to get to the injector. Thus, too every time an injection with the pressure of High-pressure fuel source take place. This only needs the control valve 15 of the injector are actuated, whereby the injection valve opens. Shall now an injection take place with increased pressure, then the translator control valve 31 controlled, so that the pressure in the back space 38 may drop, causing the filling valve 49 and the Close check valve 45. As a result of the pressure relief the back space 38, the piston is no longer pressure balanced and there is a pressure boost in the high-pressure chamber 40 according to the pressure area ratio of room 35 and High-pressure chamber 40. Thus, the injection with two different pressure levels (rail pressure and translated Pressure) and a connection of the Pressure booster device is possible at any time, can a flexible shaping of the course of injection take place. there are rectangular, ramped or stepped Injections possible. In a stepped Injection progress begins the injection with a first Phase with low injection pressure, such as the Rail pressure, what a second phase with high Injection pressure using the pressure booster followed. The first phase can be as long as you like be executed.

Figur 2 zeigt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Injektor 70 mit integrierter Druckübersetzungseinrichtung 70. Die integrierte Ausführung ist schematisch durch eine punktierte Linie dargestellt. Gleiche Bestandteile wie in Figur 1 sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Die der Drossel 47 aus Figur 1 entsprechende Drossel ist als integrierte Drosselbohrung 71 im Kolben ausgeführt, ebenso ist das Füllventil kein separates Bauteil mehr, sondern im Gegensatz zur Figur 1 als im Kolben integriertes Füllventil 72 ausgeführt. Die Drosselbohrung 71 wie das integrierte Füllventil 72 befinden sich hierbei im dem Raum 35 zugewandten Ende des Kolbens, während das dem Rückschlagventil 45 aus Figur 1 entsprechende Rückschlagventil 74 im durchmesserkleineren Fortsetzungsstück 37 des Kolbens integriert ist. Die Kraftstoffleitung 46 ist hierbei in Form einer Bohrung als integrierte Kraftstoffleitung 75 ausgeführt. Die Feder 39, die auf den Kolben eine Rückstellkraft, das heisst eine Kraft zur Vergrößerung des Volumens des Hochdruckraums 40, ausübt, ist zwischen dem Gehäuse der Druckübersetzungseinrichtung und einer fest am Kolben montierten Federhalterung 73 eingespannt. Die Federhalterung ist so montiert, dass ein Kraftstofffluss zwischen dem Raum 35 und dem Rückraum 38 sowohl über die Drossel 71 als auch über das Füllventil 72 nicht behindert wird.Figure 2 shows a fuel injector with a Injector 70 with integrated pressure intensifier 70. The integrated design is schematically represented by a dotted line shown. Same components as in Figure 1 are provided with identical reference numerals and will not be described again. The throttle 47 off Figure 1 corresponding throttle is integrated Throttle bore 71 carried out in the piston, as is the Filling valve no longer a separate component, but in contrast to FIG. 1 as filling valve 72 integrated in the piston executed. The throttle bore 71 as the integrated Filling valve 72 are here in the room 35th facing the end of the piston while the Check valve 45 of Figure 1 corresponding Check valve 74 in the smaller diameter Continuation piece 37 of the piston is integrated. The Fuel line 46 is here in the form of a hole as integrated fuel line 75 executed. The spring 39, on the piston a restoring force, that is a Force to increase the volume of the high-pressure space 40, is exercised between the housing of the Pressure booster and one fixed to the piston mounted spring retainer 73 clamped. The spring holder is mounted so that a fuel flow between the room 35 and the rear space 38 both via the throttle 71 and is not obstructed via the filling valve 72.

Die Funktionsweise ist die gleiche wie in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform.The mode of operation is the same as in FIG. 1 shown embodiment.

Wahlweise kann auch keines oder nur eine Teilmenge der Bauteile Füllventil und Drossel im Kolben der Druckübersetzungseinrichtung integriert sein. Der durchmessergrößere Teil des Kolbens 36 und das Fortsetzungsstück 37 können auch als zwei getrennte Bauteile ausgeführt sein. Auch in diesem Fall ist eine Integration der genannten Bauteile möglich.Alternatively, none or only a subset of Components filling valve and throttle in the piston be integrated with the pressure intensifier device. Of the larger diameter portion of the piston 36 and the Continuation piece 37 can also be considered as two separate components be executed. Also in this case is an integration the said components possible.

Figur 3 zeigt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung eines druckgesteuerten Common-Rail-Systems, das für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine einen Injektor 80 und eine Druckübersetzungseinrichtung 300 aufweist. Der druckgesteuerte Injektor 80 weist einen Druckraum 82 auf, der zum Anheben seiner Düsennadel und zur Bereitstellung von einzuspritzendem Kraftstoff über die Druckübersetzungseinrichtung 300 mit Kraftstoff beaufschlagt werden kann. Die eine Schließkraft ausübende Feder 101 ist am der Einspritzöffnung gegenüberliegenden Ende des Injektors 80 in einem Raum angeordnet, der zur Abfuhr von Kraftstoffleckagen mit einer Leckageleitung 81 verbunden ist, die zu einem Niederdrucksystem führt, insbesondere zum Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs. Der Druckraum 82 ist mit dem Hochdruckraum 40 der Druckübersetzungseinrichtung 300 verbunden. Der am gegenüberliegenden Ende des zweiteiligen Kolbens 86, 87 befindliche Raum 35 der Druckübersetzungseinrichtung ist über ein 3/2-Wege-Ventil 85 entweder mit einer Niederdruckleitung 84 oder mit einer Speicherleitung 83 verbindbar. Die Niederdruckleitung 84 führt zum Niederdrucksystem, das Kraftstoff zum Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs zurückleiten kann. Die Speicherleitung 83 führt zu einer Kraftstoff mit Drücken bis zu 2000 bar liefernden Kraftstoffhochdruckquelle 60, die bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben worden ist. Diese Kraftstoffhochdruckquelle weist ein nicht näher dargestelltes Hochdruckrail auf, in dem unter Hochdruck stehender Kraftstoff bereitgestellt werden kann und das mit jeder jeweils einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Druckübersetzungseinrichtung über ein Ventil verbindbar ist. Dabei ist also für jeden Zylinder eine Druckübersetzungseinrichtung, ein Zumeßventil 85 und ein Injektor 80 vorgesehen. Der Kolben 86, 87 der Druckübersetzungseinrichtung weist hierbei einen dicken Kolben 86 und einen dünnen Kolben 87 auf, wobei der dicke Kolben den Raum 35 und der dünne Kolben den Hochdruckraum 40 begrenzt. Der dünne Kolben 87 weist eine Bohrung 88 auf, über die der Hochdruckraum 40 mit dem Rückraum 38 der Druckübersetzungseinrichtung verbindbar ist. In der dargestellten, in der Zeichnung nach unten gerichteten Verdichtungsbewegung 100 des Kolbens liegen jedoch die Dichtflächen 94 des dicken und des dünnen Kolbens aufeinander und verschließen die Bohrung 88. Eine auf der dem Rückraum 38 zugewandten Seite des dicken Kolbens 86 angebrachte Rückführhalterung 91 begrenzt den Bewegungsspielraum des dünnen Kolbens 87 relativ zum dicken Kolben 86, indem ein insbesondere kreisringförmiger Fortsatz 92 des dünnen Kolbens von der Rückführhalterung erfasst wird, sobald sich der dicke Kolben 86 ein Stück weit entgegen der Richtung der Verdichtungsbewegung 100 bewegt. Im Fortsatz 92 sind Bohrungen 93 angebracht, um den Kraftstoffaustausch im Rückraum im Bereich der Rückführhalterung 91 zu erleichtern. Zu dem gleichen Zweck befindet sich eine Bohrung 95 in der Rückführhalterung. Die im Rückraum 38 angeordnete Feder 39 übt über die Rückführhalterung 91 eine Kraft auf den dicken Kolben 86 aus, die der Richtung der Verdichtungsbewegung 100 entgegenwirkt. Der Rückraum ist über eine Niederdruckleitung 89 mit dem Niederdrucksystem verbunden.FIG. 3 shows a fuel injection device of a pressure-controlled common-rail system, for each cylinder the internal combustion engine an injector 80 and a Pressure Translation 300 comprises. Of the pressure-controlled injector 80 has a pressure chamber 82, the lifting of his nozzle needle and the provision of fuel to be injected via the Pressure booster 300 applied with fuel can be. The closing force exerting spring 101 is at the opposite end of the injection opening Injector 80 arranged in a room for the removal of Fuel leaks connected to a leakage line 81 is that leads to a low pressure system, in particular to Fuel tank of the motor vehicle. The pressure chamber 82 is with the high pressure chamber 40 of the pressure booster 300th connected. The one at the opposite end of the two-piece Piston 86, 87 located space 35 of the Pressure booster is via a 3/2-way valve 85th either with a low pressure line 84 or with a Storage line 83 connectable. The low pressure line 84 leads to the low-pressure system, the fuel to Return fuel tank of the motor vehicle. The Storage line 83 leads to a fuel with pressures up to 2000 bar supplying high-pressure fuel source 60, the already described in connection with FIG is. This high-pressure fuel source has no closer shown high-pressure trail, in the high pressure standing fuel can be provided and that with each one cylinder of the internal combustion engine associated pressure booster device via a valve is connectable. It is therefore one for each cylinder Pressure booster, a metering valve 85 and a Injector 80 is provided. The piston 86, 87 of Pressure booster here has a thick Piston 86 and a thin piston 87, wherein the thick Piston the space 35 and the thin piston the high-pressure chamber 40th limited. The thin piston 87 has a bore 88, over which the high-pressure chamber 40 with the rear space 38 of Pressure booster is connectable. In the shown, in the drawing directed downward However, compression movement 100 of the piston are the Sealing surfaces 94 of the thick and thin pistons on each other and close the hole 88. One on the the back space 38 facing side of the thick piston 86th mounted return bracket 91 limits the Movement of the thin piston 87 relative to the thick Piston 86, by a particular annular extension 92 of the thin piston detected by the return bracket is as soon as the thick piston 86 a bit far moved counter to the direction of the compression movement 100. In the extension 92 bores 93 are attached to the Fuel exchange in the back room in the area of Return holder 91 to facilitate. For the same purpose there is a hole 95 in the return bracket. The arranged in the rear space 38 spring 39 exercises over the Return bracket 91 a force on the thick piston 86th out, which is the direction of the compaction movement 100 counteracts. The back room is over a low pressure line 89 connected to the low pressure system.

Die dargestellte Verdichtungsbewegung 100 wird durch Durchschalten des Drucks der Kraftstoffhochdruckquelle, also des Raildrucks des Common-Rail-Systems, auf den Raum 35 der Druckübersetzungseinrichtung aktiviert. Die Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 40 und der Niederdruckleitung 89 ist getrennt, da der Kraftstoffdruck im Raum 35 eine Kraft auf den dicken Kolben 86 ausübt, die über die Dichtflächen 94 auf den dünnen Kolben 87 übertragen wird, so dass die Bohrung 88 verschlossen wird und im Hochdruckraum 40 ein Hochdruck aufgebaut werden kann, der den Kraftstoffdruck im Hochdruckrail des Common-Rail-Systems übersteigt.The illustrated compression movement 100 is through Switching the pressure of the high-pressure fuel source, ie the rail pressure of the common rail system, on the room 35 of the Pressure booster activated. The connection between the high pressure chamber 40 and the low pressure line 89th is disconnected because the fuel pressure in the space 35 is a force on the thick piston 86 exerts over the sealing surfaces 94 is transferred to the thin piston 87, so that the Bore 88 is closed and in the high-pressure chamber 40 a High pressure can be built up, the fuel pressure in the High-pressure rail of the common rail system exceeds.

Figur 4 zeigt dasselbe System wie Figur 3, jedoch in einem anderen Betriebszustand, in dem der zweiteilige Kolben 86, 87 eine Ausgleichsbewegung 110 durchführt, die der Verdichtungsbewegung 100 entgegengerichtet ist.FIG. 4 shows the same system as FIG. 3, but in one another operating state in which the two-part piston 86, 87 performs a compensation movement 110, the Compression movement 100 is opposite.

Wenn die Einspritzung beendet werden soll, wird, wie in Figur 4 abgebildet, der Raum 35 über das 3/2-Wege-Ventil 85 mit der Niederdruckleitung 84 verbunden. Dadurch wird der Raum 35 vom Raildruck getrennt und der zweiteilige Kolben fährt in seine Ausgangsstellung zurück. Zunächst fährt lediglich der dicke Kolben 86 nach oben, bis die Rückführhalterung 91 am Fortsatz 92 des dünnen Kolbens 87 aufprallt und den dünnen Kolben mit nach oben zieht. Die Dichtflächen 94 liegen jetzt nicht mehr aufeinander, und der Hochdruckraum 40 kann über die Bohrung 88 und das Niederdrucksystem mit neuem Kraftstoff befüllt werden.When the injection is to be finished, as in 4, the space 35 via the 3/2-way valve 85th connected to the low pressure line 84. This will be the Room 35 separated from the rail pressure and the two-piece piston returns to its original position. First of all only the thick piston 86 upwards until the Return bracket 91 on the extension 92 of the thin piston 87th bounces and pulls the thin piston with up. The Sealing surfaces 94 are now no longer on each other, and the High-pressure chamber 40 can via the bore 88 and the Low pressure system to be filled with new fuel.

Die Dichtflächen 94 können alternativ zum dargestellten Fall, in dem sie aus den ebenen Flächenenden des dicken und des dünnen Kolbens gebildet werden, auf einer Seite auch mit einer die Bohrung 88 umschließenden Dichtkante versehen sein. Eine kugelförmige bzw. hohlkugelförmige Ausbildung der Dichtflächen kann vorteilhaft sein, um auch eine Dichtheit bei einem eventuell auftretenden Winkelversatz der beiden Kolben zu gewährleisten. Diese Art der Befüllung des Hochdruckraums 40 kann über den gezeigten Anwendungsfall hinaus bei allen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Befüllung des Hochdruckraums aus dem Rückraum einer Druckübersetzungseinrichtung erfolgt.The sealing surfaces 94 may alternatively to the illustrated Case in which they are made of the flat plane ends of the thick and The thin piston can be formed on one side too a bore 88 enclosing sealing edge provided be. A spherical or hollow spherical design of the Sealing surfaces may be advantageous to a tightness at a possibly occurring angular offset of the two Ensure piston. This type of filling the High-pressure chamber 40 can over the application shown Be used in all applications in which the filling of the high-pressure chamber from the back of a Pressure booster device takes place.

Figur 5 zeigt eine weitere Anwendung bei einem hubgesteuerten druckübersetzten Common-Rail-System. Gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in Figur 1 dargestellt sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Im Wesentlichen weist der Injektor 120 mit integriertem Druckübersetzer im Gegensatz zur Figur 2 statt eines Druckübersetzers mit einteiligem Kolben einen Druckübersetzer'mit zweiteiligem Kolben auf. Hierbei ist die Ausführung der Druckübersetzungseinrichtung mit zweiteiligem Kolben gemäß Figur 3 und 4 mit der Integration einer Drossel 71 und eines Füllventils 72 in dem durchmesserstärkeren Teil des Druckübersetzerkolbens 86, 87 analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 kombiniert.FIG. 5 shows another application in one stroke-controlled pressure-translated common-rail system. Same or similar components as shown in FIG provided with the same reference numerals and will not described again. Essentially, the injector 120 with integrated pressure intensifier in contrast to Figure 2 instead of a pressure booster with one-piece piston one Pressure intensifier with two-piece piston. Here is the Design of the pressure booster with two-part Piston according to Figures 3 and 4 with the integration of a throttle 71 and a filling valve 72 in the larger diameter part the pressure booster piston 86, 87 analogous to Embodiment combined according to Figure 2.

Im Ruhezustand ist sowohl das Ventil 31 als auch das Ventil 15 geschlossen. Die Düse ist geschlossen und es findet keine Einspritzung statt. Da im Rückraum 38 nun ebenfalls Raildruck herrscht, ist der Druckübersetzerkolben druckausgeglichen, so dass keine Druckverstärkung stattfindet. Die Dichtflächen 94 sind nicht aufeinandergepresst, so dass die Bohrung 88 zur Befüllung des Hochdruckraums 40 freigegeben ist und der zweiteilige Kolben der Druckübersetzungseinrichtung in seine Ausgangslage zurückgestellt wird. Weiterhin gelangt der Raildruck über das Füllventil 72 und die Bohrung 88 zum Hochdruckraum 40 und zum Druckraum 13 des Injektors. Somit kann zu jeder Zeit eine Einspritzung mit Raildruck stattfinden. Dazu wird das Steuerventil 15 des Injektors betätigt, wodurch sich die Düse öffnet, wie in Figur 5 dargestellt. Soll nun eine Einspritzung mit erhöhtem Druck stattfinden, dann muß das Steuerventil 31 angesteuert, das heisst geöffnet, werden. Dadurch fällt der Druck im Rückraum 38 ab, so dass der dicke Kolben 86 auf den dünnen Kolben 87 gedrückt und die Dichtflächen 94 aufeinandergepresst werden. Dadurch wird die Bohrung 88 verschlossen und die Funktion eines Rückschlagventils realisiert: Der im Hochdruckraum 40 befindliche Kraftstoff kann nicht mehr in den Rückraum 38 zurückfließen. Außerdem wird das Füllventil 72 geschlossen. Durch die Druckentlastung des Rückraums 38 ist der zweiteilige Kolben 86, 87 also nicht mehr druckausgeglichen und es erfolgt eine Druckverstärkung im Hochdruckraum 40 entsprechend dem Druckflächenverhältnis von Raum 35 und Raum 40. Wird die Druckübersetzungseinrichtung durch ein Schließen des Ventils 31 abgeschaltet, dann erfolgt über die Drossel 71 ein Druckausgleich zwischen den Räumen 35, 38 und 40. Erreicht der Kraftstoffdruck im Rückraum 38 nahezu den Druck im Raum 35, dann öffnet das Füllventil 72 und es gibt die Verbindung von Raum 35 zu Raum 38 frei. Weiterhin werden durch die Rückstellfeder 39 die beiden Kolben 86 und 87 voneinander getrennt. Somit kann eine schnelle Füllung des Rückraums und damit eine schnelle Rückstellung des zweiteiligen Druckübersetzerkolbens erfolgen. Das Befüllen des Hochdruckraums erfolgt nun über die Bohrung 88.At rest, both the valve 31 and the valve 15 closed. The nozzle is closed and it does not find any Injection takes place. Since in the back room 38 now also Rail pressure prevails, is the pressure booster piston pressure balanced, so no pressure boost takes place. The sealing surfaces 94 are not pressed together so that the bore 88 for filling the high-pressure chamber 40 is released and the two-part Piston of the pressure booster device in his Starting position is reset. Furthermore, the arrives Rail pressure on the filling valve 72 and the bore 88 to High-pressure chamber 40 and the pressure chamber 13 of the injector. Consequently can at any time an injection with rail pressure occur. For this purpose, the control valve 15 of the injector operated, whereby the nozzle opens, as in Figure 5 shown. Now an injection with increased pressure take place, then the control valve 31 must be driven, the means to be opened. As a result, the pressure drops in the back room 38, so that the thick piston 86 on the thin piston 87th pressed and the sealing surfaces 94 are pressed against each other. As a result, the bore 88 is closed and the function a check valve realized: The in the high-pressure chamber 40th located fuel can no longer in the back room 38th flow back. In addition, the filling valve 72 is closed. By the pressure relief of the back space 38 is the two-piece piston 86, 87 so no longer pressure balanced and there is a pressure increase in the high-pressure chamber 40 according to the pressure area ratio of room 35 and room 40. If the pressure intensifier device by a Closing the valve 31 is switched off, then done via the Throttle 71 a pressure equalization between the rooms 35, 38 and 40. If the fuel pressure in the rear space 38 reaches almost the Pressure in the room 35, then opens the filling valve 72 and there are the connection from room 35 to room 38 free. Continue to be by the return spring 39, the two pistons 86 and 87th separated from each other. Thus, a quick filling of the Backspace and thus a quick return of the Two-part pressure booster piston done. The filling the high-pressure chamber is now via the bore 88th

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines druckübersetzten Common-Rail-Systems. Gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in Figur 5 abgebildet sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 5 ist statt der zentralen Bohrung 88 im dünnen Kolben 87 eine seitlich leicht versetzte Bohrung 130 vorgesehen, um das Füllventil 72 durch eine einfachere Ausführungsform in Form einer durchgängigen Bohrung 140 im dicken Kolben 86 ersetzen zu können.FIG. 6 shows a further embodiment of a pressure-translated common rail system. Same or similar Components as shown in Figure 5 are the same Reference numerals provided and will not be repeated described. In contrast to the embodiment of Figure 5 is instead of the central bore 88 in the thin piston 87 a laterally slightly offset hole 130 provided to the Fill valve 72 by a simpler embodiment in shape replace a continuous bore 140 in the thick piston 86 to be able to.

Genau dann, wenn der Rückraum druckentlastet wird, liegen die ebenen Dichtflächen 94 des dünnen und des dicken Kolbens aufeinander und neben der Bohrung 130 ist auch die Bohrung 140 verschlossen. Somit kann die Bohrung 140 genau die gleiche Funktion wie das in Form einer integrierten federbelasteten Kugel realisierte Füllventil 72 aus Figur 5 erfüllen.Exactly when the back space is relieved of pressure, lie the flat sealing surfaces 94 of the thin and the thick piston on each other and next to the bore 130 is also the bore 140 closed. Thus, the bore 140 exactly the same function as that in the form of an integrated spring-loaded ball realized filling valve 72 of Figure 5 fulfill.

Alternativ zur Ausgestaltung der Dichtflächen aus den ebenen Kolbenenden können, wie bereits weiter oben beschrieben, andere Geometrien verwendet werden, zum Beispiel eine kugel- bzw. hohlkugelförmige Oberflächenform insbesondere im Bereich um die Bohrungen. Der Füllpfad 140 kann auch durch eine Mehrzahl von Bohrungen ersetzt bzw. ergänzt werden. Ebenso kann eine sämtliche Bohrungen 140 und 130 umgreifende Dichtkante an mindestens einem Ende der beiden Kolben vorgesehen sein.Alternatively to the design of the sealing surfaces from the planes Piston ends can, as already described above, other geometries are used, for example a spherical or hollow spherical surface shape, in particular in Area around the holes. The filling path 140 may also be through a plurality of holes are replaced or supplemented. Likewise, all holes 140 and 130 encompassing Sealing edge on at least one end of the two pistons be provided.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines druckübersetzten Common-Rail-Systems. Gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in Figur 6 abgebildet sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 6 ist der zweiteilige Kolben nicht aus zwei hintereinander angeordneten Teilkolben 86 und 87, sondern aus zwei ineinander greifenden Kolben 150 und 160 aufgebaut. Die Darstellung ist eine Querschnittsseitenansicht und zeigt den durch den Hohlraum des dicken Kolbens 150 gebildeten Ventilraum 174, in den der dünne Kolben 160 mit seinem Kopfbereich 161 hineinragt. Der Kopfbereich 161 geht in einen durchmesserkleineren Halsbereich 162 des dünnen Kolbens 160 über, der flüssigkeitsdicht von einem Führungsbereich 151 des dicken Kolbens 150 geführt wird. Die Rückstellfeder 39 ist zwischen dem Gehäuse der Druckübersetzungseinrichtung und dem im Vergleich zum Führungsbereich 151 durchmessergrößeren Bereich des dicken Kolbens 150 gespannt. Der dicke Kolben 150 ist auf der Seite des Raums 35 teilweise von einer Kreisringplatte 175 verschlossen, die fest mit dem dicken Kolben verbunden ist. Die Kreisringplatte weist einen zentrisch angeordneten Durchgangsbereich 176 auf, der durch eine Bewegung des dünnen Kolbens relativ zum dicken Kolben verschlossen werden kann. Darüber hinaus ist in einem Randbereich der Platte 175 eine Drosselbohrung 180 angebracht, die infolge einer Beabstandung des Kopfbereichs 161 zum dicken Kolben 150 unabhängig von der Stellung des dünnen relativ zum dicken Kolben unverdeckt bleibt. Im Halsbereich 162 des dünnen Kolbens 160 befindet sich eine Längsbohrung 186, die in den Hochdruckraum 40 mündet. Auf ihrer dem Hochdruckraum 40 abgewandten Seite geht die Längsbohrung in eine Querbohrung 185 über, die beiderseits in den Rückraum 38 der Druckübersetzungseinrichtung mündet. Der Bewegungsspielraum des dünnen Kolbens relativ zum dicken Kolben ist auf der einen Seite durch ein Anstossen der dem Raum 35 zugewandten Seite des Kopfbereichs 161 an die Platte 175 und auf der anderen Seite durch ein Aufsitzen des Kopfbereichs auf dem Übergangsbereich des dicken Kolbens zwischen dem Führungsbereich 151 und dem durchmessergrößeren Rest des dicken Kolbens begrenzt und beläuft sich auf eine Freihubstrecke 190. Fährt der dünne Kolben in Richtung Raum 35, verschließt der dicke Kolben zunächst die Querbohrung 185, und nach Durchlaufen der Freihubstrecke wird der Durchgangsbereich 176 vom dünnen Kolben verschlossen. In dem Übergangsbereich ist ferner eine Bohrung 170 vorgesehen, die den Ventilraum 174 mit dem Rückraum 38 verbindet.FIG. 7 shows a further embodiment of a pressure-translated common rail system. Same or similar Components as shown in Figure 6 are the same Reference numerals provided and will not be repeated described. In contrast to the embodiment of Figure 6 the two-piece piston is not two in a row arranged sub-piston 86 and 87, but of two interlocking piston 150 and 160 constructed. The Representation is a cross-sectional side view and shows the formed by the cavity of the thick piston 150 Valve chamber 174, in which the thin piston 160 with his Head region 161 protrudes. The head area 161 goes into a smaller diameter neck portion 162 of the thin Piston 160 over, the liquid-tight of one Guide portion 151 of the thick piston 150 is guided. The Return spring 39 is between the housing of Pressure Translation device and the compared to Guide area 151 larger diameter area of the thick Piston 150 cocked. The thick piston 150 is on the side of the space 35 partially from a circular ring plate 175th closed, which is firmly connected to the thick piston. The annular plate has a centrally arranged Passage area 176, which by a movement of the thin piston are sealed relative to the thick piston can. In addition, in a peripheral area of the plate 175 a throttle bore 180 mounted, due to a Spacing of the head portion 161 to the thick piston 150 regardless of the position of the thin relative to the thick Piston remains uncovered. In the neck area 162 of the thin Piston 160 is a longitudinal bore 186 which in the High-pressure chamber 40 opens. On her the high pressure room 40 facing away from the longitudinal bore goes into a transverse bore 185 on, on both sides in the back room 38 of the Pressure booster opens. The travel scope of the thin piston relative to the thick piston is on the one side by an abutment of the space 35 facing Side of the head portion 161 to the plate 175 and on the other side by sitting the head area on the other side Transition region of the thick piston between the Guide region 151 and the larger diameter remainder of the thick piston limited and amounts to one Free-lift 190. Does the thin piston travel in the direction of the room? 35, the thick piston initially closes the transverse bore 185, and after passing through the Freihubstrecke is the Passage area 176 closed by the thin piston. By doing Transition region, a bore 170 is further provided, the connects the valve chamber 174 with the rear chamber 38.

Das Rückschlagventil 45 bzw. 74 bzw. 94 aus den Ausführungsbeispielen nach Figur 1, 2 und 3 wird in der Ausführungsform nach Figur 7 durch den Führungsbereich 151 und die Querbohrung 185 gebildet, die durch den Führungsbereich verschließbar ist. Die Funktion der Drossel 47 bzw. 71 aus den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 und 2 wird durch die Drosselbohrung 180 und die Bohrung 170 übernommen. Die Funktion des Füllventils 49 bzw. 72 bzw. 140 aus den Ausführungsbeispielen nach Figur 1, 2, 5 und 6 wird' hier durch den Kopfbereich 161, den durch den Kopfbereich verschließbaren Durchgangsbereich 176 und die Bohrung 170 gewährleistet. Dargestellt ist das System im Ruhezustand mit deaktivierter Druckübersetzungseinrichtung. Der Raildruck steht im Raum 35, im Ventilraum 174 über den Durchgangsbereich 176, im Rückraum 38 über die Bohrung 170 und im Hochdruckraum 40 über die Längsbohrung 186 an. Der Druckübersetzer ist druckausgeglichen und der dicke Kolben 150 wird über die Rückstellfeder 39 in seiner oberen Stellung gehalten. Die Bohrungen 185 und 186 bilden einen Bypasspfad, welcher eine Voreinspritzung mit Raildruck oder eine bootförmige Haupteinspritzung ermöglicht. Diese Bohrungen sind nur in der Phase geöffnet, in der der Druckübersetzer nicht angesteuert ist beziehungsweise in der er zurückfährt.The check valve 45 or 74 or 94 from the Embodiments of Figure 1, 2 and 3 is in the Embodiment according to FIG. 7 through the guide region 151 and the transverse bore 185 formed by the Guide area is closable. The function of the throttle 47 and 71 from the embodiments of Figures 1 and 2 is through the throttle bore 180 and the bore 170th accepted. The function of the filling valve 49 or 72 or 140 from the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2, 5 and 6 ' here through the head area 161, through the head area closable passage area 176 and the bore 170th guaranteed. Shown is the system at rest with deactivated pressure booster device. The rail pressure is in the room 35, in the valve chamber 174 on the Passage area 176, in the rear space 38 via the bore 170th and in the high-pressure chamber 40 via the longitudinal bore 186 at. Of the Pressure intensifier is pressure balanced and the thick piston 150 is on the return spring 39 in its upper Held position. The holes 185 and 186 form a Bypass path, which is a pre-injection with rail pressure or allows a boat-shaped main injection. These Holes are only open in the phase in which the Pressure intensifier is not controlled or in the he goes back.

Figur 8 zeigt das System während der Druckverstärkung. Hierzuwird das 2/2-Wege-Ventil 31 angesteuert. Es entlastet den Rückraum 38. Dadurch ist der Kolben 150 nicht mehr druckausgeglichen, da in den Räumen 35 und 174 noch Raildruck anliegt, jedoch nicht mehr im Rückraum 38. Dieser liegt auf Leckagedruckniveau. Der Kolben 150 fährt relativ zum dünnen Kolben 160 ein Stück, die Freihubstrecke 190, vor und verschliesst die Querbohrung 185. Der dünne Kolben 160 wird sowohl vom Führungsbereich 151 des dicken Kolbens 150 als auch an seinem dem Hochdruckraum 40 zugewandten Ende vom Gehäuse der Druckübersetzungseinrichtung geführt. Ist der Bypasspfad verschlossen und die Freihubstrecke zurückgelegt, nimmt der dicke Kolben 150 den dünnen Kolben 160 mit, da der Durchgangsbereich 176 nicht gross genug ist, als dass der Kopfberich 161 durch ihn hindurchfahren könnte. Der Kopfbereich 161 und die Platte 175 dichten nun ausserdem den Ventilraum 174 vom Raum 35 ab. Durch die gemeinsame Abwärtsbewegung des dünnen und des dicken Kolbens wird nun der Kraftstoff im Hochdruckraum 40 entsprechend des Druckflächenverhältnisses der Räume 35 und 40 verdichtet. Soll die Druckverstärkung beendet werden, so wird das Ventil 31 wieder verschlossen. Der Raum 38 ist dann nicht mehr mit dem Niederdrucksystem verbunden, und der Druck im Ventilraum 174 kann sich über die Drosselbohrung 180 wieder auf Raildruck erhöhen. Auch im Rückraum 38 steigt der Kraftstoffdruck über die Drosselbohrung 180, den Ventilraum 174 und die Bohrung 170 wieder auf Raildruck. Dadurch ist der Kolben 150 wieder druckausgeglichen und wird über die Rückstellfeder 39 nach oben gedrückt. Nachdem er die Freihubstrecke 190 zurückgelegt hat, nimmt der dicke Kolben den dünnen Kolben über dessen durch den Übergang zwischen Hals- und Kopfbereich gebildete Schulter wieder mit in seine Ausgangsstellung. Die Bohrung 185 ist nach zurückgelegtem Freihub wieder geöffnet, so dass diese den Hochdruckraum mit dem Rückraum verbindet. Der Hochdruckraum kann sich so über den Rückraum mit Kraftstoff befüllen und beide Kolben 150 und 160 fahren vollends in ihre Ausgangsstellung zurück. Bei der Bauform nach Figur 7 und 8 ist gewährleistet, dass bei Ansteuerung des Druckverstärkers der Kolben 150 die Querbohrung 185 überfährt und der Zulauf vom Raum 35 zum Ventilraum geschlossen wird. Dazu ist die Bohrung 170 so ausgelegt, dass der Druckausgleich zwischen dem Ventilraum und dem Rückraum langsam vonstatten geht, der Kolben 150 eine Zeit lang also nicht druckausgeglichen ist und die Kraft der Rückstellfeder 39 überdrückt. Das bedeutet, dass die Bohrung 170 solange drosseln muss, bis der Zulauf vom Raum 35 zum Ventilraum 174, und damit über die Bohrung 170 zum Rückraum 38, geschlossen ist und beide Räume sich über die Leckleitung und das Ventil 31 entlasten können. Des Weiteren entlastet sich der Hochdruckraum 40 in der Anfangsphase der Bewegung des Kolbens 150 nicht, da sonst ein hoher Einspritzdruck nicht mehr zu erreichen wäre. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Querbohrung 185 klein ist relativ zum Gesamthub, den der Druckverstärker zurücklegen kann, so dass sie schnell überfahren werden kann. Sie besitzen vorteilhafterweise ebenfalls eine Drosselwirkung und lassen in der Phase des Überfahrens keinen nennenswerten Druckabbau im Hochdruckraum zu.Figure 8 shows the system during the pressure boost. For this purpose, the 2/2-way valve 31 is activated. It relieves the back space 38. As a result, the piston 150 is no longer pressure balanced, as in rooms 35 and 174 still Rail pressure is applied, but not in the back room 38th This is at leakage pressure level. The piston 150 moves relatively to the thin piston 160 a piece, the Freihubstrecke 190 before and closes the transverse bore 185. The thin piston 160 becomes both the guide portion 151 of the thick piston 150th as well as at its the high-pressure chamber 40 facing the end of Housing the pressure booster device out. Is the Bypass path closed and covered the free-lift, takes the thick piston 150 with the thin piston 160, since the Passage area 176 is not large enough, that the Kopfberich 161 could drive through him. Of the Head area 161 and plate 175 now also seal the Valve chamber 174 from the room 35 from. By the common Downward movement of the thin and the thick piston will now the fuel in the high-pressure chamber 40 corresponding to the Compression ratio of the spaces 35 and 40 compacted. If the pressure boost is to be ended, then the valve 31 closed again. The room 38 is then no longer with connected to the low-pressure system, and the pressure in the valve chamber 174 can be on the throttle bore 180 again Raise rail pressure. Also in the back room 38 of the rises Fuel pressure through the throttle bore 180, the valve chamber 174 and the bore 170 back to rail pressure. This is the piston 150 again pressure balanced and is on the Return spring 39 pressed upward. After he the Free-stroke 190 has covered, takes the thick piston the thin piston over it through the transition between Neck and head formed shoulder back into his Starting position. The bore 185 is moved back Free-lift opened again, so that these with the high-pressure room connects to the back room. The high pressure room can be over so Fill the backspace with fuel and both pistons 150 and 160 go back to their original position. at the design according to Figure 7 and 8 ensures that at Control of the pressure booster of the piston 150 the Transverse bore 185 passes over and the inlet from the room 35 to Valve chamber is closed. For this purpose, the bore 170 is so designed that the pressure balance between the valve chamber and the back space slowly proceeds, the piston 150 so for a time is not pressure balanced and the Force of the return spring 39 is suppressed. It means that the bore 170 must be throttled until the inlet of Room 35 to the valve chamber 174, and thus on the bore 170th to the back room 38, is closed and both rooms are over the discharge line and the valve 31 can relieve. Of Furthermore, the high pressure chamber 40 relieved in the Initial phase of the movement of the piston 150 is not, otherwise a high injection pressure could not be achieved. This is ensured by the fact that the transverse bore 185 small is relative to the total stroke, the pressure booster can cover so they are run over quickly can. They advantageously also have one Throttling effect and let in the phase of the override no appreciable pressure reduction in the high pressure chamber too.

Zur verbesserten Abdichtung des Durchgangsbereichs 176 durch den Kopfbereich 161 des dünnen Kolbens 160 kann ein O-Ring vorgesehen werden, der an der Platte oder am Kopfbereich angebracht ist. Dieser O-Ring ermöglicht den Ausgleich von Fertigungs- und Einbauungenauigkeiten.For improved sealing of the passage area 176 through the head portion 161 of the thin piston 160 may be an O-ring be provided on the plate or on the head area is appropriate. This O-ring allows the compensation of Manufacturing and installation inaccuracies.

Figur 9 zeigt die Details einer weiteren Ausführungsvariante der in Figur 7 und 8 illustrierten Druckübersetzungseinrichtung. In Figur 7 und 8 ist die Drossel 180 in Form einer Bohrung in der Platte 175 realisiert, während in der alternativen Form die Platte 175 an mindestens einer Stelle des Umfangs des Durchgangsbereichs 176 eine rillenförmige Abschrägung beziehungsweise Nut 200 aufweist, die selbst beim Aufsetzen der Platte auf den Kopfbereich des dünnen Kolbens einen gedrosselten Kraftstoffdurchfluss sicherstellt. Auch so kann für einen Druckausgleich zwischen den Räumen 35, 174 und 38 gesorgt werden, nachdem ein Druckaufbau stattgefunden hat, der Druckübersetzer jedoch über das Ventil 31 wieder deaktiviert wurde. Alternativ zu oder in Kombination mit Nuten in der Platte können auch Nuten 200 im Kopfbereich 161 des dünnen Kolbens 160 vorgesehen sein.FIG. 9 shows the details of a further embodiment variant that illustrated in FIGS. 7 and 8 Pressure booster device. In FIGS. 7 and 8, the Throttle 180 in the form of a bore in the plate 175th realized while in the alternative form the plate 175th at least one point on the circumference of the Passage area 176 a grooved bevel or groove 200, which even when putting on the plate on the head portion of the thin piston one ensures throttled fuel flow. Even so for a pressure equalization between the rooms 35, 174 and 38 be taken care of after pressure has built up, the pressure booster, however, via the valve 31 again has been deactivated. Alternative to or in combination with Grooves in the plate can also grooves 200 in the head area 161 the thin piston 160 may be provided.

Claims

Fuel injection device for internal combustion engines, with a fuel injector (10, 80) capable of being supplied by a high-pressure fuel source, the fuel injector and the high-pressure fuel source (60) having connected between them a pressure intensification device (30) having a moveable piston, the moveable piston separating a space connected to the high-pressure fuel source from a high-pressure space connected to the injector and from a return space, the high-pressure space (40) being connected to the return space (38) via a fuel line (46; 75; 88; 186) in such a way that the high-pressure space can be filled with the high pressure of the high-pressure fuel source via the return space, the return space (38) being connected to a low-pressure line (32) via a control valve (31), and the fuel pressure in the high-pressure space being variable as a result of the filling of the return space with fuel or as a result of the emptying of the return space of fuel, a valve, in particular a non-return valve (45; 74; 74; 151, 185), being arranged on the fuel line (46; 75; 88; 186), so that a backflow of fuel out of the high-pressure space into the return space can be prevented, characterized in that the fuel line (46; 75; 88; 186) and the valve (45; 74; 94; 151, 185) are integrated in the piston (36, 37; 86, 87; 150, 160).
Fuel injection device according to Claim 1, characterized in that the piston has two parts (86, 87; 150, 160) moveable in relation to one another.
Fuel injection device according to Claim 2, characterized in that the parts consist of a thin piston (87; 160) and of a thick piston (86; 150).
Fuel injection device according to Claim 3, characterized in that the fuel line is integrated in the thin piston (87; 160) in the form of a bore (88; 186).
Fuel injection device according to Claim 4, characterized in that the thin piston (87) and the thick piston (86) are connected to one another via connection means (91, 92) in such a way that mutually confronting sealing surfaces (94) of the two pistons close the bore (88) in the event that the thick piston lies on the thin piston.
Fuel injection device according to Claim 4, characterized in that the thin piston (160) has a head region (161) projecting into a valve space (174) formed by a cavity of the thick piston (150), and, in this case, a neck region (162) of smaller diameter of the thin piston (160), the said neck region adjoining the head region, can move in a guide (151) sealing off the cavity, so that the bore (186) can be closed at one end by means of the guide region.
Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the space (35) is connected to the return space (38) via a throttle (47; 71; 180, 170).
Fuel injection device according to Claim 7, characterized in that the throttle (71; 180, 170) is integrated in the piston (36, 37; 86, 87; 150, 160).
Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the space (35) is connected to the return space (38) via a filling valve (49; 72; 140; 161; 176, 170).
Fuel injection device according to Claim 9, characterized in that the filling valve (72; 140; 161, 176, 170) is integrated in the piston (36, 37; 86, 87; 150, 160).
Fuel injection device according to Claim 10, characterized in that the filling valve consists of at least one continuous bore (140; 170) in the thick piston (86; 150).
Pressure intensification device to be interposed between a fuel injector (10, 80), capable of being supplied by a high-pressure fuel source, of a fuel injection device for internal combustion engines and the high-pressure fuel source (60), with a moveable piston, the moveable piston separating a space which can be connected to the high-pressure fuel source from a high-pressure space which can be connected to the fuel injector (10, 80) and from a return space, the high-pressure space (40) being connected to the return space (38) via a fuel line (46; 75; 88; 186) in such a way that the high-pressure space can be filled with the high pressure of the high-pressure fuel source via the return space, the return space (38) being connected to a low-pressure line (32) via a control valve (31), and the fuel pressure in the high-pressure space being variable as a result of the filling of the return space with fuel or as a result of the emptying of the return space of fuel, a valve, in particular a non-return valve (45; 74; 94; 151, 185), being arranged on the fuel line (46; 75; 88; 186), so that a backflow of fuel out of the high-pressure space into the return space can be prevented, characterized in that the fuel line (46; 75; 88; 186) and the valve (45; 74; 94; 151, 185) are integrated in the piston (36, 37; 86, 87; 150, 160).