EP1519032A1 - Fuel injector - Google Patents

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Publication number
EP1519032A1
EP1519032A1 EP04018073A EP04018073A EP1519032A1 EP 1519032 A1 EP1519032 A1 EP 1519032A1 EP 04018073 A EP04018073 A EP 04018073A EP 04018073 A EP04018073 A EP 04018073A EP 1519032 A1 EP1519032 A1 EP 1519032A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle needle
control chamber
nozzle
needle
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04018073A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Kurz
Joachim Boltz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1519032A1 publication Critical patent/EP1519032A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086—Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • 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
    • F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies

Definitions

  • the invention relates to an injection nozzle for an internal combustion engine with the Features of the preamble of claim 1.
  • Such an injection nozzle is known for example from DE 100 58 153 A1 and has a nozzle body, the at least one first injection hole and at least one having a second injection hole and a first nozzle needle and a second nozzle needle contains.
  • the first nozzle needle is designed as a hollow needle and the second nozzle needle arranged coaxially with the first nozzle needle in the first nozzle needle.
  • the first Nozzle needle may be the injection of fuel through the at least one first Spray hole to be controlled while the second nozzle needle to control the Injection of fuel through the at least one second injection hole is used.
  • the Nozzle body contains a first control chamber in which a first control surface is arranged is.
  • This first control surface is drive-coupled to the second nozzle needle and so on oriented that a prevailing in the first control chamber pressure on the first control surface Pressure forces generated, which initiate closing forces in the second nozzle needle.
  • This first control room communicates a control line, with which the pressure in the first Control room is controllable.
  • the injection nozzle of the nozzle body also contains a pressure chamber to a fuel supply line is connected. Owned in this pressure room the first nozzle needle at least one pressure stage, which in a pressurization of the Pressure chamber initiates opening forces in the first nozzle needle. If in the Fuel supply line a low pressure prevails, prevail at the first Nozzle needle Closing forces generated by a corresponding closing spring. To open the first nozzle needle is in the fuel supply line High pressure generated sufficient in the first nozzle needle on the pressure level generates large opening forces. The first nozzle needle is thus directly by the on her Pressure level applied pressure controlled so that the first nozzle needle is pressure controlled.
  • the second nozzle needle is equipped with a pressure level, but only at open first nozzle needle is subjected to the high pressure and in Opening direction of the second nozzle needle can generate effective forces. As long as im first control room a corresponding high pressure prevails, prevail in the second Nozzle needle the closing forces. If now with open first nozzle needle on the Control line the pressure in the first control room is lowered, predominate at the second nozzle needle the opening forces. The second nozzle needle is thus not directly controlled by the voltage applied to its pressure level, but indirectly via the Pressure in the first control room. Accordingly, the second nozzle needle is here servo-controlled.
  • the second nozzle needle can open quickly, the pressure falls in the first control chamber accordingly rapidly. As a result, the second nozzle needle receives a relatively high Lifting speed. At certain operating points of the internal combustion engine it is required, the injection already shortly after opening the second nozzle needle finish again. This can create constellations, in which the second Nozzle needle closes too early if, for example, due to their high Lifting speed of a the maximum opening stroke of the second nozzle needle rebounding limit stop. To achieve optimal emission and Power levels for the internal combustion engine, it is necessary, the opening and Closing times of the injector to specify as accurately as possible.
  • the injection nozzle according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that when opening the second nozzle needle for this sets a smaller stroke speed, so that bouncing of the second nozzle needle not or only reduced occurs. As a result, the injection end for the Fuel injection through the at least one second injection hole or through all Spray holes are given with a higher accuracy.
  • a second control surface provided, which is formed on the first nozzle needle or drive-coupled with this is and arranged in the first control room and there with a closing direction of the first nozzle needle acting pressure can be acted upon.
  • the pressure in the first control room thus controls both the first nozzle needle and the second nozzle needle.
  • Special Meaning here comes to a second coupling path, which is also the first Control room communicates with the pressure source communicating and depending on the Hubs of the first nozzle needle is controlled.
  • the control of the second coupling path is designed so that the second coupling path, starting from the closed position of the first nozzle needle is open until a predetermined advance of the first nozzle needle and is blocked from a beyond the preliminary stroke stroke of the first nozzle needle.
  • These Pressure values can be interpreted in such a way that only the first one at the first pressure value Nozzle needle opens and at the second pressure value also the second nozzle needle opens.
  • the implementation effort for the servo control of both nozzle needles is characterized comparatively low.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified longitudinal section through a Schematic representation of the injection nozzle according to the invention.
  • Nozzle tip 3 contains the nozzle body 2 at least a first injection hole 5 and at least one second injection hole 6.
  • first injection holes 5 provided, which are arranged in particular annular.
  • second spray holes 6, which also appropriate are arranged annularly.
  • a first nozzle needle 7 is mounted adjustable in stroke.
  • the nozzle body 2 includes a first needle guide 8, the first Guide cross-section 9 has.
  • the first nozzle needle 7 is seated in the one shown here Closed position in a first seat 10, which has a first seat cross-section 11.
  • the first nozzle needle 7 is equipped with at least one pressure stage 12, which the Spray holes 5, 6 faces. This pressure stage 12 is formed by that of first guide cross section 9 is larger than the first seat cross section 11th
  • the first nozzle needle 7 is at one Supported body 13, the here a disc-shaped or sleeve-shaped Has shape.
  • the transfer body 13 is at one of the nozzle needle. 7 side facing away in turn supported on a coupling sleeve 14.
  • the first Nozzle needle 7, the transfer body 13 and the coupling sleeve 14 form one here first needle assembly 15, which is mounted as a stroke-adjustable unit in the nozzle body 2.
  • the first nozzle needle 7 is associated with a return spring 16, via which the first Needle bandage 15 is supported on the nozzle body 2.
  • the return spring 16 can be a in the closing direction symbolized by an arrow 17 effective restoring force in introduce the first nozzle needle 7.
  • the opening direction is in a corresponding manner represented by an arrow 18.
  • the return spring 16 is supported on the Transfer body 13 from the restoring forces 13 thus on the first nozzle needle. 7 transfers.
  • the first nozzle needle 7 is formed as a hollow needle and serves in its interior to Storage of a second nozzle needle 19, which is arranged coaxially with the first nozzle needle 7 is.
  • the first nozzle needle 7 includes a second needle guide 20, the has a second guide section 21.
  • the second nozzle needle 19 sits at the here shown closed position in a second seat 22, between the at least one the first injection hole 5 and the at least one second injection hole 6 is arranged and has a second seat cross section 23.
  • the second nozzle needle 19 with to equip at least one pressure stage 24, which faces the spray holes 5, 6.
  • this pressure stage 24 is formed by the second Seat cross section 23 is smaller than the second guide cross section 21st
  • the second nozzle needle 19 at a transmission pin 25 is supported, which in turn on a coupling rod 26th is supported.
  • the second nozzle needle 19, the transmission pin 25 and the Coupling rod 26 again form a common hubver ause unit, so one second needle bandage 27. If in normal operation of the injector 1 within the second needle assembly 27 only pressure forces occur, can also here Members of the second needle assembly 27, so the second nozzle needle 19, the Transmission pin 25 and the coupling rod 26, loosely abut each other. there it may also be useful here, at least two of the components 19, 25, 26th to attach together or produce as a one-piece component.
  • the nozzle body 2 also includes a first control chamber 28 in which a first Control surface 29 and a second control surface 30 are arranged.
  • the first Control surface 29 is a part of the second needle assembly 27 and is here at the Coupling rod 26 is formed.
  • the first Control surface 29 may also be formed directly on the first nozzle needle 19.
  • the first Control surface 29 is remote from the spray holes 5, 6, so that a Pressurization of the first control surface 29 acting in the closing direction 17 Force on the second needle assembly 27 transmits and thus in the second nozzle needle 19th initiates.
  • the second control surface 30 on the first needle assembly 15 formed and also facing away from the spray holes 5, 6. Accordingly leads a pressurization of the second control surface 30 to initiate a in Closing direction 17 effective force in the first needle assembly 15 and thus in the first nozzle needle 7.
  • the first control chamber 28 communicates with a control line 31, with the help of the Pressure in the first control chamber 28 is controllable.
  • this control line 31 is designed as a drain line so that they are in Also referred to below as drain line 31.
  • the drain line 31 contains here a control valve 32 having two terminals and two switch positions and Accordingly, it can be designed in the manner of a 2/2-way valve.
  • the drain line 31 is locked (lock state).
  • the drain line 31 is connected to a return line 33, which leads to a no longer shown return 34, which is relatively depressurized and insofar as a pressure sink 34 forms (open state). For example, it is the Return or at the pressure sink 34 to a reservoir, in particular by one Fuel tank.
  • the nozzle body 2 includes a second control chamber 35, which via a Supply line 36 is connected to a pressure source 37.
  • a pressure source 37 it is, for example, a high-pressure fuel line
  • the supply the injection valve 1 is used with high-pressure fuel.
  • This common High-pressure fuel line 37 is then from a common, not shown High-pressure fuel pump fed.
  • Injector 1 is its own high-pressure fuel line 37 and / or its own Provide high-pressure fuel pump.
  • a third control surface 38 is arranged and in the second Control room 35 subjected to prevailing pressure.
  • the third control surface 38 is also away from the spray holes 5, 6 and formed on the first needle assembly 15. Of the pressure acting on the third control surface 38 thus initiates one in the closing direction 17 acting force in the first needle assembly 15 and thus in the first nozzle needle. 7 one.
  • a first coupling path 39 is now provided, which is the first Control chamber 28 directly or indirectly with the pressure source 37 (high-pressure fuel line) combines.
  • this includes the first Coupling path 39 at least one transverse bore 40, which has a cylindrical portion 41st of the first needle assembly 15, here the coupling sleeve 14, radially penetrates.
  • the Positioning of the transverse bore 40 is chosen so that it to the second Control room 35 is open.
  • an annular space 42 is formed, which is the first Control chamber 28 is open towards and in the transverse bore 40 opens.
  • the first coupling path 39 could also be formed by a line be the first control chamber 28 directly to the pressure source 37 or directly to the Supply line 36 and thus indirectly connected to the pressure source 37. This line could then, for example, open axially into the first control chamber 28.
  • a second coupling path 43 is provided, which is the first control room 28 also directly or indirectly with the pressure source 37 (high-pressure fuel line) combines.
  • the second comprises Coupling path 43 at least one longitudinal groove 44, the first control chamber 28 toward open is and projects into the second control chamber 35 when the first nozzle needle 7 is closed.
  • This longitudinal groove 44 is here in the cylindrical portion 41 of the coupling sleeve 14th educated.
  • the longitudinal groove 44 in a correspondingly shaped first Nozzle needle 7 may be formed directly on the first nozzle needle 7.
  • the longitudinal groove 44 not on the first needle assembly 15, but on the nozzle body.
  • the longitudinal groove 44 would then be axially open to the second control chamber 35 and the first Control chamber 28 towards radially open.
  • the longitudinal groove 44 has a first control chamber 28th remote end 46.
  • the nozzle body 2 has a wall portion 47, the second control chamber 35 axially limited. This wall portion 47 and the end 46th the longitudinal groove 44 form control edges, which are used to open and lock the second Coupling paths 43 interact with each other. In this way, a controller integrated for the second coupling path 43 in the injection nozzle 1, whose Functionality will be explained in more detail below. It is clear that preferably several Such longitudinal grooves 44 are provided, in particular circumferentially distributed on Axial section 41 are arranged.
  • the second coupling path 43 for example, by a Line formed directly to the pressure source 37 or directly to the supply line 36 and thus indirectly connected to the pressure source 37. This line could then open radially into the first control chamber 28 and could in dependence of Strokes of the first valve assembly 15 from the outer shell of the axial section 41 controlled become.
  • the first coupling path 39 is arranged or formed such that it is in all strokes of the nozzle needles 7, 19 is always open. This can be done at closed control valve 32 in any relative position between the Nozzle needles 7, 19 with each other and relative to the nozzle body 2, a filling of the first control chamber 28 and thus a pressure build-up in the first control chamber 28 ensured become.
  • first coupling path 39 is suitably more throttled than the Inlet line 36 so that via the first coupling path 39 allows a pressure drop becomes.
  • the coupling paths 39 and 43 are coordinated so that the first coupling path 39 is throttled more than the second coupling path 43.
  • the second coupling path 43 is dependent on the stroke of the first nozzle needle 7 controllable.
  • An axial distance between the end 46 of the longitudinal groove 44 and the Wall section 47 defines a preliminary stroke 48, in which the second coupling path 43 is switched to open and close.
  • the supply line 36 is suitably arranged so that they occur at all Lifting positions of the nozzle needles 7, 19 is always open and the second control chamber 35th can dine.
  • This driver assembly 49 is so designed that the first needle assembly 15 when closing the second needle assembly 27th or at least the second nozzle needle 19 in the closing direction 17 entrains.
  • the injection holes 5, 6 are open with nozzle needles 7, 19 via a Fuel supply line 50 supplied with high-pressure fuel.
  • This fuel supply line 50 is for this purpose to the pressure source or the High-pressure fuel line 37 connected.
  • the fuel supply line 50 opens into a nozzle chamber 51, from which an annular space 52 to the spray holes 5, 6th leads.
  • the first sealing seat 10 is between the at least one first injection hole 5 and the annular space 52, so that the first nozzle needle 7, the fuel supply to the at least one first injection hole 5 controls.
  • the second sealing seat 22 is between the at least one second injection hole 6 and the annular space 52 are arranged, so that the second nozzle needle 19 with open first nozzle needle 7, the fuel injection controlled by the at least one second injection hole 6.
  • the injection nozzle 1 operates as follows:
  • the control valve 32 In the starting position shown in Fig. 1, the control valve 32 is located in the shown blocking position, so that the drain line 31 is not connected to the pressure sink 34th connected is. Since the first control chamber 28 at least over the first coupling path 39th and at small strokes of the first valve assembly 15 also via the second Coupling path 43 communicates indirectly with the pressure source 37 may be in the first Control chamber 28 to build up the high pressure fuel. Accordingly, the first Control surface 29 introduce a relatively large closing force in the second needle assembly 27.
  • the second control surface 30 directs a relatively large closing force in the first needle bandage 15 a.
  • the second control room 35 also prevails High fuel pressure, so that over the third control surface 38 is a relatively large Closing force in the first needle assembly 14 can be initiated.
  • Restoring force of the return spring 16 While the pressure forces on the second Control surface 30 and the third control surface 38 and the restoring forces of the Restoring spring 16 act in the closing direction 17, the high fuel pressure generated at the Pressure stage 12 of the first nozzle needle 7 acting in the opening direction 18 force.
  • the control valve 32 To open the first nozzle needle 7, the control valve 32 is in the open position adjusted, whereby the drain line 31 is opened and thus with the pressure sink 34th connected is. Accordingly, it comes in the first control room 28 to a Pressure drop. By this pressure drop can be in the first control chamber 28, a first Form pressure value. Since the drain line 31 has a throttle effect and da over the coupling paths 39, 43 hydraulic means permanently in the first control chamber 28th flows after, the first pressure value is indeed smaller than the fuel high pressure, at least but greater than the pressure of the pressure sink 34. At the same time falls in the second Control room 35, the pressure off. The decrease in pressure on the second control surface 30 and on the third control surface 38 leads to reduced closing forces in the first needle assembly 15. The involved components of the injection nozzle 1 are so one on another matched that now in the first nozzle needle 7 in the opening direction 18th sets effective resultant force. Accordingly, the first nozzle needle 7 lifts from the first seat 10.
  • the High fuel pressure also at the pressure stage 24 of the second nozzle needle 19 at.
  • the Components of the injection nozzle 1 are here matched to one another that in second needle assembly 27 still acting in the closing direction 17 resulting Force results, although the pressure in the first control chamber 28 to the first pressure value is reduced and the pressure stage 24 of the second nozzle needle 19 with the High fuel pressure is applied.
  • this is the pressure level 24 of second nozzle needle 19 relatively small dimensions.
  • return spring located on the second needle assembly 27, for example, on the first control surface 29 is supported and a corresponding closing force in the second needle assembly 27 initiates. Accordingly, the second remains Nozzle needle 19 even when opening the first nozzle needle 7 in the second seat 22nd
  • the first needle assembly 15 When the control valve 32 is open for a sufficient length of time, the first needle assembly 15 will result starting from the starting position, in which the first nozzle needle 7 in the first seat 10th sits, the predetermined forward stroke 48 through. As soon as this forward stroke 48 is present, lie the Control edges, ie the axial end 46 of the longitudinal groove 44 and the wall portion 47 radially in alignment with each other, whereby the second coupling path 43 is locked. By the Locking or closing the second coupling path 43 no longer flows as much Hydraulic agent in the first control chamber 28 after, so that the pressure continues to drop, to a second pressure value. In any case, this second pressure value is smaller than that at open second coupling path 43 prevailing first pressure value.
  • the second pressure value is also greater than the pressure of Pressure sink 34.
  • the vote of the components of the injection nozzle 1 is for this Condition selected so that the second pressure value at the first control surface 29 only so small pressure forces can initiate that at the second needle assembly 27 and at the second nozzle needle 19 an effective in the opening direction 18 resulting force established. Consequently, the second nozzle needle 19 lifts off from the second seat 22. Accordingly, fuel injection by the at least one second injection hole 6.
  • the first coupling path 39, the pressure drop in the first Control chamber 28 limited to the said second pressure value, so that for the Opening stroke of the second nozzle needle 19 and the second needle assembly 27 only one comparatively small opening speed results.
  • a hard can Impact and thus bouncing of the second needle assembly 27 on a stop surface, z. B. on an axial wall 53 of the first control chamber 28 can be avoided.
  • the second needle assembly 27 so to design that he steamed against the stop (wall 53) drives what For example, by a suitable contouring of the first control surface 28 can be realized is.
  • the reduced pressure force has an effect on the second control surface 30 on the balance of forces on the first needle assembly 15 from.
  • the via the supply line 36 in the second control chamber 35 nachströmende medium only over the first Discharge coupling path 39 from the second control chamber 35 so that it in the second Control chamber 35 comes to a pressure increase.
  • This pressure increase increases the Closing force of the third control surface 38, which also in the balance of the first Needle Association receives 15 attacking forces.
  • an attenuation or deceleration of the first nozzle needle 7 and the first Needle Association 15 can be achieved.
  • the control valve 32 must be timely returned to the locked position shown be before the first nozzle needle 7 reaches the predetermined pre-stroke 48.
  • the axial Length of the Vorhubs 48 can thus in dependence of the opening times for the first Nozzle needle 7 can be selected.
  • the control valve 32 is shown in the Closed position transferred.
  • the driver assembly 49 ensures that the first needle assembly 15 the second needle assembly 27 or at least the second nozzle needle 19 entrains. As soon as the first nozzle needle 7 arrives in the first seat 10, falls downstream of the first seat 10 of the Pressure abruptly, so then the second needle assembly 27 and the second Nozzle needle 19 enters the second seat 22.

Abstract

A fuel injection nozzle for a combustion engine comprises two spray holes (5,6) and coaxial needles (7,19) with a control space (28) and surface (29) for the second needle and a pressure control lead (31) and second control surface (30). Two paths (39,43) couple the control space and pressure source, the second being controlled by lift of the first needle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an injection nozzle for an internal combustion engine with the Features of the preamble of claim 1.

Eine derartige Einspritzdüse ist beispielsweise aus der DE 100 58 153 A1 bekannt und besitzt einen Düsenkörper, der zumindest eines erstes Spritzloch und zumindest ein zweites Spritzloch aufweist und eine erste Düsennadel sowie eine zweite Düsennadel enthält. Die erste Düsennadel ist als Hohlnadel ausgebildet und die zweite Düsennadel ist koaxial zur ersten Düsennadel in der ersten Düsennadel angeordnet. Mit Hilfe der ersten Düsennadel kann die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch gesteuert werden, während die zweite Düsennadel zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch dient. Der Düsenkörper enthält einen ersten Steuerraum, in dem eine erste Steuerfläche angeordnet ist. Diese erste Steuerfläche ist mit der zweiten Düsennadel antriebsgekoppelt und so orientiert, dass ein im ersten Steuerraum herrschender Druck an der ersten Steuerfläche Druckkräfte erzeugt, die in die zweite Düsennadel Schließkräfte einleiten. Mit diesem ersten Steuerraum kommuniziert eine Steuerleitung, mit der der Druck im ersten Steuerraum steuerbar ist.Such an injection nozzle is known for example from DE 100 58 153 A1 and has a nozzle body, the at least one first injection hole and at least one having a second injection hole and a first nozzle needle and a second nozzle needle contains. The first nozzle needle is designed as a hollow needle and the second nozzle needle arranged coaxially with the first nozzle needle in the first nozzle needle. With the help of the first Nozzle needle may be the injection of fuel through the at least one first Spray hole to be controlled while the second nozzle needle to control the Injection of fuel through the at least one second injection hole is used. Of the Nozzle body contains a first control chamber in which a first control surface is arranged is. This first control surface is drive-coupled to the second nozzle needle and so on oriented that a prevailing in the first control chamber pressure on the first control surface Pressure forces generated, which initiate closing forces in the second nozzle needle. With this first control room communicates a control line, with which the pressure in the first Control room is controllable.

Bei der bekannten Einspritzdüse enthält der Düsenkörper außerdem einen Druckraum, an den eine Kraftstoffversorgungsleitung angeschlossen ist. In diesem Druckraum besitzt die erste Düsennadel zumindest eine Druckstufe, die bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraums Öffnungskräfte in die erste Düsennadel einleitet. Sofern in der Kraftstoffversorgungsleitung ein niedriger Druck herrscht, überwiegen an der ersten Düsennadel Schließkräfte, die von einer entsprechenden Schließfeder erzeugt werden. Zum Öffnen der ersten Düsennadel wird in der Kraftstoffversorgungsleitung ein Hochdruck erzeugt, der in der ersten Düsennadel über deren Druckstufe hinreichend große Öffnungskräfte erzeugt. Die erste Düsennadel wird somit direkt durch den an ihrer Druckstufe anliegenden Druck gesteuert, so dass die erste Düsennadel druckgesteuert ist.In the known injection nozzle of the nozzle body also contains a pressure chamber to a fuel supply line is connected. Owned in this pressure room the first nozzle needle at least one pressure stage, which in a pressurization of the Pressure chamber initiates opening forces in the first nozzle needle. If in the Fuel supply line a low pressure prevails, prevail at the first Nozzle needle Closing forces generated by a corresponding closing spring. To open the first nozzle needle is in the fuel supply line High pressure generated sufficient in the first nozzle needle on the pressure level generates large opening forces. The first nozzle needle is thus directly by the on her Pressure level applied pressure controlled so that the first nozzle needle is pressure controlled.

Auch die zweite Düsennadel ist mit einer Druckstufe ausgestattet, die allerdings nur bei geöffneter erster Düsennadel mit dem Hochdruck beaufschlagt wird und in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirksame Kräfte erzeugen kann. Solange im ersten Steuerraum ein entsprechender Hochdruck herrscht, überwiegen in der zweiten Düsennadel die Schließkräfte. Wenn nun bei geöffneter erster Düsennadel über die Steuerleitung der Druck im ersten Steuerraum abgesenkt wird, überwiegen an der zweiten Düsennadel die Öffnungskräfte. Die zweite Düsennadel wird somit nicht direkt durch den an ihrer Druckstufe anliegenden Druck gesteuert, sondern indirekt über den Druck im ersten Steuerraum. Dementsprechend ist die zweite Düsennadel hier servogesteuert.The second nozzle needle is equipped with a pressure level, but only at open first nozzle needle is subjected to the high pressure and in Opening direction of the second nozzle needle can generate effective forces. As long as im first control room a corresponding high pressure prevails, prevail in the second Nozzle needle the closing forces. If now with open first nozzle needle on the Control line the pressure in the first control room is lowered, predominate at the second nozzle needle the opening forces. The second nozzle needle is thus not directly controlled by the voltage applied to its pressure level, but indirectly via the Pressure in the first control room. Accordingly, the second nozzle needle is here servo-controlled.

Damit die zweite Düsennadel schnell öffnen kann, fällt der Druck im ersten Steuerraum entsprechend rasch ab. Hierdurch erhält die zweite Düsennadel eine relativ hohe Hubgeschwindigkeit. Bei bestimmten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine ist es erforderlich, die Einspritzung bereits kurz nach dem Öffnen der zweiten Düsennadel wieder zu beenden. Hierbei können Konstellationen entstehen, bei welcher die zweite Düsennadel zu früh schließt, wenn sie beispielsweise aufgrund ihrer hohen Hubgeschwindigkeit von einem den maximalen Öffnungshub der zweiten Düsennadel begrenzenden Anschlag zurückprellt. Zur Erzielung optimaler Emissions- und Leistungswerte für die Brennkraftmaschine ist es jedoch erforderlich, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einspritzdüse möglichst exakt vorgeben zu können.So that the second nozzle needle can open quickly, the pressure falls in the first control chamber accordingly rapidly. As a result, the second nozzle needle receives a relatively high Lifting speed. At certain operating points of the internal combustion engine it is required, the injection already shortly after opening the second nozzle needle finish again. This can create constellations, in which the second Nozzle needle closes too early if, for example, due to their high Lifting speed of a the maximum opening stroke of the second nozzle needle rebounding limit stop. To achieve optimal emission and Power levels for the internal combustion engine, it is necessary, the opening and Closing times of the injector to specify as accurately as possible.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sich beim Öffnen der zweiten Düsennadel für diese eine kleinere Hubgeschwindigkeit einstellt, so dass ein Prellen der zweiten Düsennadel nicht oder nur noch reduziert auftritt. Hierdurch kann das Einspritzende für die Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine zweite Spritzloch bzw. durch sämtliche Spritzlöcher mit einer höheren Genauigkeit vorgegeben werden. Erreicht wird dies bei der Erfindung dadurch, dass der erste Steuerraum über einen ersten Kopplungspfad direkt oder indirekt mit einer geeigneten Druckquelle kommunizierend verbunden ist. Dadurch kann der Druck im Steuerraum nicht so stark abfallen, da über den ersten Kopplungspfad permanent Hydraulikfluid, insbesondere Kraftstoff, nachströmt. Von besonderer Bedeutung ist bei der vorliegenden Erfindung außerdem, dass nunmehr beide Düsennadeln servogesteuert sind. Zu diesem Zweck ist eine zweite Steuerfläche vorgesehen, die an der ersten Düsennadel ausgebildet oder mit dieser antriebsgekoppelt ist und die im ersten Steuerraum angeordnet und dort mit einem in Schließrichtung der ersten Düsennadel wirkenden Druck beaufschlagbar ist. Der Druck im ersten Steuerraum steuert somit sowohl die erste Düsennadel als auch die zweite Düsennadel. Besondere Bedeutung kommt hierbei einem zweiten Kopplungspfad zu, der ebenfalls den ersten Steuerraum mit der Druckquelle kommunizierend verbindet und der in Abhängigkeit des Hubs der ersten Düsennadel gesteuert ist. Die Steuerung des zweiten Kopplungspfads ist dabei so gestaltet, dass der zweite Kopplungspfad ausgehend von der Schließstellung der ersten Düsennadel bis zu einem vorbestimmten Vorhub der ersten Düsennadel offen ist und ab einem über den Vorhub hinausgehenden Hub der ersten Düsennadel gesperrt ist. Aufgrund dieser Bauweise wird der erste Steuerraum beim Öffnen der ersten Düsennadel bis zum Erreichen des Vorhubs sowohl durch den ersten Kopplungspfad als auch durch den zweiten Kopplungspfad mit nachströmendem Hydraulikfluid versorgt. Ab dem Vorhub, also bei gesperrtem zweiten Kopplungspfad erfolgt die Versorgung des ersten Steuerraums mit Hydraulikfluid nur noch über den ersten Kopplungspfad. Dies hat zur Folge, dass der Druck im ersten Steuerraum beim Öffnen der mit dem ersten Steuerraum verbundenen Steuerleitung zunächst auf einen ersten Wert abfällt und bei Erreichen des Vorhubs auf einen zweiten Wert abfällt, der kleiner ist als der erste Wert. Diese Druckwerte lassen sich so auslegen, dass beim ersten Druckwert nur die erste Düsennadel öffnet und beim zweiten Druckwert zusätzlich auch die zweite Düsennadel öffnet. Der Realisierungsaufwand für die Servosteuerung beider Düsennadeln ist dadurch vergleichsweise gering.The injection nozzle according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that when opening the second nozzle needle for this sets a smaller stroke speed, so that bouncing of the second nozzle needle not or only reduced occurs. As a result, the injection end for the Fuel injection through the at least one second injection hole or through all Spray holes are given with a higher accuracy. This is achieved with the invention in that the first control space via a first coupling path is communicatively connected directly or indirectly with a suitable pressure source. As a result, the pressure in the control room can not drop as much as over the first Coupling path permanently hydraulic fluid, in particular fuel flows. From Of particular importance in the present invention is that now both Nozzle needles are servo-controlled. For this purpose, a second control surface provided, which is formed on the first nozzle needle or drive-coupled with this is and arranged in the first control room and there with a closing direction of the first nozzle needle acting pressure can be acted upon. The pressure in the first control room thus controls both the first nozzle needle and the second nozzle needle. Special Meaning here comes to a second coupling path, which is also the first Control room communicates with the pressure source communicating and depending on the Hubs of the first nozzle needle is controlled. The control of the second coupling path is designed so that the second coupling path, starting from the closed position of the first nozzle needle is open until a predetermined advance of the first nozzle needle and is blocked from a beyond the preliminary stroke stroke of the first nozzle needle. Due to this construction, the first control chamber when opening the first nozzle needle until reaching the Vorhubs both through the first coupling path and through supplies the second coupling path with inflowing hydraulic fluid. From the Vorhub, so with locked second coupling path is the supply of the first Control chamber with hydraulic fluid only over the first coupling path. This has to Follow that pressure in the first control room when opening the one with the first control room connected control line first drops to a first value and upon reaching the Pre-stroke falls to a second value, which is smaller than the first value. These Pressure values can be interpreted in such a way that only the first one at the first pressure value Nozzle needle opens and at the second pressure value also the second nozzle needle opens. The implementation effort for the servo control of both nozzle needles is characterized comparatively low.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the injection nozzle according to the invention result from the dependent claims, from the drawing and from the associated Description of the figures with reference to the drawing.

Zeichnungdrawing

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.A preferred embodiment of the injection nozzle according to the invention is in the Drawing illustrated and will be explained in more detail below.

Die einzige Fig. 1 zeigt einen stark vereinfachten Längsschnitt durch eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Einspritzdüse.The only Fig. 1 shows a greatly simplified longitudinal section through a Schematic representation of the injection nozzle according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Entsprechend Fig. 1 besitzt eine erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 einen Düsenkörper 2, der mit einer Düsenspitze 3 in einen Brennraum 4 oder in einen Gemischbildungsraum 4 einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, hineinragt. Im Bereich der Düsenspitze 3 enthält der Düsenkörper 2 wenigstens ein ersten Spritzloch 5 sowie wenigstens ein zweites Spritzloch 6. Üblicherweise sind mehrere erste Spritzlöcher 5 vorgesehen, die insbesondere ringförmig angeordnet sind. In entsprechender Weise können auch mehrere zweite Spritzlöcher 6 vorgesehen sein, die ebenfalls zweckmäßig ringförmig angeordnet sind.1 has an injection nozzle 1 according to the invention a nozzle body 2, with a nozzle tip 3 in a combustion chamber 4 or in a mixture formation space. 4 an internal combustion engine, in particular a diesel engine, projects. Around Nozzle tip 3 contains the nozzle body 2 at least a first injection hole 5 and at least one second injection hole 6. Usually, a plurality of first injection holes 5 provided, which are arranged in particular annular. In a similar way can also be provided a plurality of second spray holes 6, which also appropriate are arranged annularly.

Im Düsenkörper 2 ist eine erste Düsennadel 7 hubverstellbar gelagert. Zu diesem Zweck enthält der Düsenkörper 2 eine erste Nadelführung 8, die einen ersten Führungsquerschnitt 9 aufweist. Die erste Düsennadel 7 sitzt in der hier gezeigten Schließstellung in einem ersten Sitz 10, der einen ersten Sitzquerschnitt 11 aufweist. Die erste Düsennadel 7 ist mit wenigstens einer Druckstufe 12 ausgestattet, die den Spritzlöchern 5, 6 zugewandt ist. Diese Druckstufe 12 ist dadurch ausgebildet, dass der erste Führungsquerschnitt 9 größer ist als der erste Sitzquerschnitt 11.In the nozzle body 2, a first nozzle needle 7 is mounted adjustable in stroke. To this end the nozzle body 2 includes a first needle guide 8, the first Guide cross-section 9 has. The first nozzle needle 7 is seated in the one shown here Closed position in a first seat 10, which has a first seat cross-section 11. The first nozzle needle 7 is equipped with at least one pressure stage 12, which the Spray holes 5, 6 faces. This pressure stage 12 is formed by that of first guide cross section 9 is larger than the first seat cross section 11th

An der vom ersten Sitz 10 abgewandte Seite ist die erste Düsennadel 7 an einem Übertragungskörper 13 abgestützt, der hier eine scheibenförmige oder hülsenförmige Gestalt besitzt. Der Übertragungskörper 13 ist an einer von der Düsennadel 7 abgewandten Seite seinerseits an einer Kopplungshülse 14 abgestützt. Die erste Düsennadel 7, der Übertragungskörper 13 und die Kopplungshülse 14 bilden hier einen ersten Nadelverband 15, der als Einheit hubverstellbar im Düsenkörper 2 gelagert ist. Da im Betrieb der Einspritzdüse 1 zwischen den einzelnen Komponenten des ersten Nadelverbands 15, also zwischen erster Düsennadel 7, Übertragungskörper 13 und Kopplungshülse 14, ausschließlich Druckkräfte übertragen werden, können die einzelnen Komponenten 7, 13, 14 des ersten Nadelverbands 15 quasi lose aneinander anliegen. Ebenso ist es möglich, die einzelnen Komponenten 7, 13, 14 aneinander zu befestigen. At the side remote from the first seat 10 side, the first nozzle needle 7 is at one Supported body 13, the here a disc-shaped or sleeve-shaped Has shape. The transfer body 13 is at one of the nozzle needle. 7 side facing away in turn supported on a coupling sleeve 14. The first Nozzle needle 7, the transfer body 13 and the coupling sleeve 14 form one here first needle assembly 15, which is mounted as a stroke-adjustable unit in the nozzle body 2. There during operation of the injection nozzle 1 between the individual components of the first Needle Association 15, ie between the first nozzle needle 7, transfer body 13 and Coupling sleeve 14, only compressive forces can be transmitted, the individual Components 7, 13, 14 of the first needle assembly 15 quasi loosely abut each other. It is also possible to attach the individual components 7, 13, 14 to each other.

Ebenso ist es möglich, zumindest zwei der Komponenten, z. B. den Übertragungskörper 13 und die Kopplungshülse 14 zu einem einstückigen Bauteil zusammenzufassen.It is also possible, at least two of the components, for. B. the transfer body 13 and the coupling sleeve 14 to form a one-piece component.

Der ersten Düsennadel 7 ist eine Rückstellfeder 16 zugeordnet, über welche der erste Nadelverband 15 am Düsenkörper 2 abgestützt ist. Die Rückstellfeder 16 kann dabei eine in der durch einen Pfeil 17 symbolisierten Schließrichtung wirksame Rückstellkraft in die erste Düsennadel 7 einleiten. Die Öffnungsrichtung ist in entsprechender Weise durch einen Pfeil 18 dargestellt. Die Rückstellfeder 16 stützt sich hierbei am Übertragungskörper 13 ab, der die Rückstellkräfte 13 somit auf die erste Düsennadel 7 überträgt.The first nozzle needle 7 is associated with a return spring 16, via which the first Needle bandage 15 is supported on the nozzle body 2. The return spring 16 can be a in the closing direction symbolized by an arrow 17 effective restoring force in introduce the first nozzle needle 7. The opening direction is in a corresponding manner represented by an arrow 18. The return spring 16 is supported on the Transfer body 13 from the restoring forces 13 thus on the first nozzle needle. 7 transfers.

Die erste Düsennadel 7 ist als Hohlnadel ausgebildet und dient in ihrem Inneren zur Lagerung einer zweiten Düsennadel 19, die koaxial zur ersten Düsennadel 7 angeordnet ist. Dementsprechend enthält die erste Düsennadel 7 eine zweite Nadelführung 20, die einen zweiten Führungsquerschnitt 21 besitzt. Die zweite Düsennadel 19 sitzt bei der hier gezeigten Schließstellung in einem zweiten Sitz 22, der zwischen dem wenigstens einen ersten Spritzloch 5 und dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 6 angeordnet ist und einen zweiten Sitzquerschnitt 23 aufweist. Entsprechend der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, auch die zweite Düsennadel 19 mit wenigstens einer Druckstufe 24 auszustatten, die den Spritzlöchern 5, 6 zugewandt ist. In entsprechender Weise wird diese Druckstufe 24 dadurch ausgebildet, dass der zweite Sitzquerschnitt 23 kleiner ist als der zweite Führungsquerschnitt 21.The first nozzle needle 7 is formed as a hollow needle and serves in its interior to Storage of a second nozzle needle 19, which is arranged coaxially with the first nozzle needle 7 is. Accordingly, the first nozzle needle 7 includes a second needle guide 20, the has a second guide section 21. The second nozzle needle 19 sits at the here shown closed position in a second seat 22, between the at least one the first injection hole 5 and the at least one second injection hole 6 is arranged and has a second seat cross section 23. According to the one shown here, preferred Embodiment, it may be appropriate, and the second nozzle needle 19 with to equip at least one pressure stage 24, which faces the spray holes 5, 6. In Accordingly, this pressure stage 24 is formed by the second Seat cross section 23 is smaller than the second guide cross section 21st

An einer von den Spritzlöchern 5, 6 abgewandten Seite ist die zweite Düsennadel 19 an einem Übertragungsbolzen 25 abgestützt, der seinerseits an einer Kopplungsstange 26 abgestützt ist. Die zweite Düsennadel 19, der Übertragungsbolzen 25 und die Kopplungsstange 26 bilden wieder eine gemeinsam hubverstellbare Einheit, also einen zweiten Nadelverband 27. Sofern im üblichen Betrieb der Einspritzdüse 1 innerhalb des zweiten Nadelverbands 27 ausschließlich Druckkräfte auftreten, können auch hier die Mitglieder des zweiten Nadelverbands 27, also die zweite Düsennadel 19, der Übertragungsbolzen 25 und die Kopplungsstange 26, lose aneinander anliegen. Dabei kann es auch hier zweckmäßig sein, zumindest zwei der Komponenten 19, 25, 26 aneinander zu befestigen bzw. als einstückiges Bauteil herzustellen.At a side remote from the spray holes 5, 6 side, the second nozzle needle 19 at a transmission pin 25 is supported, which in turn on a coupling rod 26th is supported. The second nozzle needle 19, the transmission pin 25 and the Coupling rod 26 again form a common hubverstellbare unit, so one second needle bandage 27. If in normal operation of the injector 1 within the second needle assembly 27 only pressure forces occur, can also here Members of the second needle assembly 27, so the second nozzle needle 19, the Transmission pin 25 and the coupling rod 26, loosely abut each other. there it may also be useful here, at least two of the components 19, 25, 26th to attach together or produce as a one-piece component.

Der Düsenkörper 2 enthält außerdem einen ersten Steuerraum 28, in dem eine erste Steuerfläche 29 sowie eine zweite Steuerfläche 30 angeordnet sind. Die erste Steuerfläche 29 ist ein Bestandteil des zweiten Nadelverbands 27 und ist hier an der Kopplungsstange 26 ausgebildet. Bei einer anderen Ausführungsform kann die erste Steuerfläche 29 auch direkt an der ersten Düsennadel 19 ausgebildet sein. Die erste Steuerfläche 29 ist von den Spritzlöchern 5, 6 abgewandt, sodass eine Druckbeaufschlagung der ersten Steuerfläche 29 eine in die Schließrichtung 17 wirkende Kraft auf den zweiten Nadelverband 27 überträgt und somit in die zweite Düsennadel 19 einleitet. Im Unterschied dazu ist die zweite Steuerfläche 30 am ersten Nadelverband 15 ausgebildet und ebenfalls von den Spritzlöchern 5, 6 abgewandt. Dementsprechend führt eine Druckbeaufschlagung der zweiten Steuerfläche 30 zur Einleitung einer in Schließrichtung 17 wirksamen Kraft in den ersten Nadelverband 15 und somit in die erste Düsennadel 7.The nozzle body 2 also includes a first control chamber 28 in which a first Control surface 29 and a second control surface 30 are arranged. The first Control surface 29 is a part of the second needle assembly 27 and is here at the Coupling rod 26 is formed. In another embodiment, the first Control surface 29 may also be formed directly on the first nozzle needle 19. The first Control surface 29 is remote from the spray holes 5, 6, so that a Pressurization of the first control surface 29 acting in the closing direction 17 Force on the second needle assembly 27 transmits and thus in the second nozzle needle 19th initiates. In contrast, the second control surface 30 on the first needle assembly 15 formed and also facing away from the spray holes 5, 6. Accordingly leads a pressurization of the second control surface 30 to initiate a in Closing direction 17 effective force in the first needle assembly 15 and thus in the first nozzle needle 7.

Der erste Steuerraum 28 kommuniziert mit einer Steuerleitung 31, mit deren Hilfe der Druck im ersten Steuerraum 28 steuerbar ist. Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist diese Steuerleitung 31 als Ablaufleitung ausgebildet, sodass sie im Folgenden auch als Ablaufleitung 31 bezeichnet wird. Die Ablaufleitung 31 enthält hier ein Steuerventil 32, das zwei Anschlüsse und zwei Schaltstellungen besitzt und dementsprechend nach Art eines 2/2-Wege-Ventils ausgebildet sein kann. In der hier gezeigten ersten Schaltstellung ist die Ablaufleitung 31 gesperrt (Sperrzustand). In der anderen Schaltstellung ist die Ablaufleitung 31 mit einer Rücklaufleitung 33 verbunden, die zu einem nicht mehr dargestellten Rücklauf 34 führt, der relativ drucklos ist und insoweit eine Drucksenke 34 bildet (Offenzustand). Beispielsweise handelt es sich beim Rücklauf bzw. bei der Drucksenke 34 um ein Reservoir, insbesondere um einen Kraftstofftank.The first control chamber 28 communicates with a control line 31, with the help of the Pressure in the first control chamber 28 is controllable. In the preferred shown here Embodiment, this control line 31 is designed as a drain line so that they are in Also referred to below as drain line 31. The drain line 31 contains here a control valve 32 having two terminals and two switch positions and Accordingly, it can be designed in the manner of a 2/2-way valve. In the here shown first switching position, the drain line 31 is locked (lock state). In the another switching position, the drain line 31 is connected to a return line 33, which leads to a no longer shown return 34, which is relatively depressurized and insofar as a pressure sink 34 forms (open state). For example, it is the Return or at the pressure sink 34 to a reservoir, in particular by one Fuel tank.

Des Weiteren enthält der Düsenkörper 2 einen zweiten Steuerraum 35, der über eine Zulaufleitung 36 an eine Druckquelle 37 angeschlossen ist. Bei dieser Druckquelle 37 handelt es sich beispielsweise um eine Kraftstoffhochdruckleitung, die zur Versorgung des Einspritzventils 1 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff dient. Üblicherweise versorgt die Kraftstoffhochdruckleitung 37 mehrere derartige Einspritzventile 1 gleichzeitig mit Kraftstoff, sog. "Common-Rail-Prinzip". Diese gemeinsame Kraftstoffhochdruckleitung 37 wird dann von einer gemeinsamen, nicht gezeigten Kraftstoffhochdruckpumpe gespeist. Alternativ ist es ebenso möglich, für jede Einspritzdüse 1 eine eigene Kraftstoffhochdruckleitung 37 und/oder eine eigene Kraftstoffhochdruckpumpe vorzusehen. Furthermore, the nozzle body 2 includes a second control chamber 35, which via a Supply line 36 is connected to a pressure source 37. In this pressure source 37 it is, for example, a high-pressure fuel line, the supply the injection valve 1 is used with high-pressure fuel. Usually supplies the high-pressure fuel line 37 a plurality of such injectors. 1 simultaneously with fuel, so-called "common rail principle". This common High-pressure fuel line 37 is then from a common, not shown High-pressure fuel pump fed. Alternatively, it is equally possible for everyone Injector 1 is its own high-pressure fuel line 37 and / or its own Provide high-pressure fuel pump.

Im zweiten Steuerraum 35 ist eine dritte Steuerfläche 38 angeordnet und dem im zweiten Steuerraum 35 herrschenden Druck ausgesetzt. Die dritte Steuerfläche 38 ist ebenfalls von den Spritzlöchern 5, 6 abgewandt und am ersten Nadelverband 15 ausgebildet. Der an der dritten Steuerfläche 38 angreifende Druck leitet somit eine in der Schließrichtung 17 wirkende Kraft in den ersten Nadelverband 15 und somit in die erste Düsennadel 7 ein.In the second control chamber 35, a third control surface 38 is arranged and in the second Control room 35 subjected to prevailing pressure. The third control surface 38 is also away from the spray holes 5, 6 and formed on the first needle assembly 15. Of the pressure acting on the third control surface 38 thus initiates one in the closing direction 17 acting force in the first needle assembly 15 and thus in the first nozzle needle. 7 one.

Erfindungsgemäß ist nun ein erster Kopplungspfad 39 vorgesehen, der den ersten Steuerraum 28 direkt oder indirekt mit der Druckquelle 37 (Kraftstoffhochdruckleitung) verbindet. Bei der hier gezeigten, speziellen Ausführungsform umfasst dieser erste Kopplungspfad 39 zumindest eine Querbohrung 40, die einen zylindrischen Abschnitt 41 des ersten Nadelverbands 15, hier der Kopplungshülse 14, radial durchdringt. Die Positionierung der Querbohrung 40 ist dabei so gewählt, dass sie zum zweiten Steuerraum 35 hin offen ist. Zusätzlich ist radial zwischen dem ersten Nadelverband 15 und dem zweiten Nadelverband 27 ein Ringraum 42 ausgebildet, der zum ersten Steuerraum 28 hin offen ist und in den die Querbohrung 40 einmündet. Auf diese Weise wird zwischen den Steuerräumen 28 und 35 durch den Ringraum 42 und die Querbohrung 40 eine kommunizierende Verbindung geschaffen, die außerdem über die Zulaufleitung 36 mit der Kraftstoffhochdruckleitung 37, also mit der Druckquelle 37 kommuniziert. Es ist klar, dass auch mehrere derartige Querbohrungen 40 vorgesehen sein können, die zweckmäßig umfangsmäßig verteilt am Axialabschnitt 41 der Kopplungshülse 14 angeordnet sein können. Der erste Kopplungspfad 39 verbindet hier somit den ersten Steuerraum 38 direkt mit dem zweiten Steuerraum 35 und somit indirekt mit der Druckquelle 37.According to the invention, a first coupling path 39 is now provided, which is the first Control chamber 28 directly or indirectly with the pressure source 37 (high-pressure fuel line) combines. In the particular embodiment shown here, this includes the first Coupling path 39 at least one transverse bore 40, which has a cylindrical portion 41st of the first needle assembly 15, here the coupling sleeve 14, radially penetrates. The Positioning of the transverse bore 40 is chosen so that it to the second Control room 35 is open. In addition, radially between the first needle assembly 15th and the second needle assembly 27, an annular space 42 is formed, which is the first Control chamber 28 is open towards and in the transverse bore 40 opens. In this way is between the control chambers 28 and 35 through the annular space 42 and the Cross hole 40 created a communicating connection, which also on the Inlet line 36 to the high-pressure fuel line 37, ie with the pressure source 37th communicated. It is clear that several such transverse bores 40 are provided may be appropriately distributed circumferentially on the axial portion 41 of Coupling sleeve 14 may be arranged. The first coupling path 39 connects here thus the first control chamber 38 directly to the second control chamber 35 and thus indirectly with the pressure source 37.

Alternativ hierzu könnte der erste Kopplungspfad 39 auch durch eine Leitung gebildet sein, die den ersten Steuerraum 28 direkt mit der Druckquelle 37 oder direkt mit der Zulaufleitung 36 und somit indirekt mit der Druckquelle 37 verbindet. Diese Leitung könnte dann beispielsweise axial in den ersten Steuerraum 28 einmünden.Alternatively, the first coupling path 39 could also be formed by a line be the first control chamber 28 directly to the pressure source 37 or directly to the Supply line 36 and thus indirectly connected to the pressure source 37. This line could then, for example, open axially into the first control chamber 28.

Darüber hinaus ist ein zweiter Kopplungspfad 43 vorgesehen, der den ersten Steuerraum 28 ebenfalls direkt oder indirekt mit der Druckquelle 37 (Kraftstoffhochdruckleitung) verbindet. Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Kopplungspfad 43 zumindest eine Längsnut 44, die zum ersten Steuerraum 28 hin offen ist und bei geschlossener erster Düsennadel 7 in den zweiten Steuerraum 35 hineinragt. Diese Längsnut 44 ist hier im zylindrischen Abschnitt 41 der Kopplungshülse 14 ausgebildet. Ebenso könnte die Längsnut 44 bei einer entsprechend geformten ersten Düsennadel 7 direkt an der ersten Düsennadel 7 ausgebildet sein. Alternativ ist es ebenso möglich, die Längsnut 44 nicht am ersten Nadelverband 15, sondern am Düsenkörper 2 auszubilden, und zwar in einer den ersten Steuerraum 28 radial begrenzenden Wand 45. Die Längsnut 44 wäre dann zum zweiten Steuerraum 35 hin axial offen und zum ersten Steuerraum 28 hin radial offen. Die Längsnut 44 besitzt ein vom ersten Steuerraum 28 abgewandtes Ende 46. Des Weiteren besitzt der Düsenkörper 2 einen Wandabschnitt 47, der den zweiten Steuerraum 35 axial begrenzt. Dieser Wandabschnitt 47 und das Ende 46 der Längsnut 44 bilden Steuerkanten, die zum Öffnen und Sperren des zweiten Kopplungspfads 43 miteinander zusammenwirken. Auf diese Weise wird eine Steuerung für den zweiten Kopplungspfad 43 in die Einspritzdüse 1 integriert, deren Funktionsweise weiter unten näher erläutert wird. Es ist klar, dass vorzugsweise mehrere derartiger Längsnuten 44 vorgesehen sind, die insbesondere umfangsmäßig verteilt am Axialabschnitt 41 angeordnet sind.In addition, a second coupling path 43 is provided, which is the first control room 28 also directly or indirectly with the pressure source 37 (high-pressure fuel line) combines. In the preferred embodiment shown here, the second comprises Coupling path 43 at least one longitudinal groove 44, the first control chamber 28 toward open is and projects into the second control chamber 35 when the first nozzle needle 7 is closed. This longitudinal groove 44 is here in the cylindrical portion 41 of the coupling sleeve 14th educated. Likewise, the longitudinal groove 44 in a correspondingly shaped first Nozzle needle 7 may be formed directly on the first nozzle needle 7. Alternatively, it is the same possible, the longitudinal groove 44 not on the first needle assembly 15, but on the nozzle body. 2 form, in a first control chamber 28 radially bounding wall 45th The longitudinal groove 44 would then be axially open to the second control chamber 35 and the first Control chamber 28 towards radially open. The longitudinal groove 44 has a first control chamber 28th remote end 46. Furthermore, the nozzle body 2 has a wall portion 47, the second control chamber 35 axially limited. This wall portion 47 and the end 46th the longitudinal groove 44 form control edges, which are used to open and lock the second Coupling paths 43 interact with each other. In this way, a controller integrated for the second coupling path 43 in the injection nozzle 1, whose Functionality will be explained in more detail below. It is clear that preferably several Such longitudinal grooves 44 are provided, in particular circumferentially distributed on Axial section 41 are arranged.

Alternativ hierzu kann der zweite Kopplungspfad 43 beispielsweise auch durch eine Leitung gebildet sein, die direkt an die Druckquelle 37 oder direkt an die Zulaufleitung 36 und somit indirekt an die Druckquelle 37 angeschlossen ist. Diese Leitung könnte dann radial in den ersten Steuerraum 28 einmünden und könnte in Abhängigkeit des Hubs des ersten Ventilverbands 15 vom Außenmantel des Axialabschnitts 41 gesteuert werden.Alternatively, the second coupling path 43, for example, by a Line formed directly to the pressure source 37 or directly to the supply line 36 and thus indirectly connected to the pressure source 37. This line could then open radially into the first control chamber 28 and could in dependence of Strokes of the first valve assembly 15 from the outer shell of the axial section 41 controlled become.

Zweckmäßig ist der erste Kopplungspfad 39 so angeordnet bzw. ausgebildet, dass er in allen Hubstellungen der Düsennadeln 7, 19 stets offen ist. Auf diese Weise kann bei geschlossenem Steuerventil 32 in jeder beliebigen Relativlage zwischen den Düsennadeln 7, 19 untereinander und relativ zum Düsenkörper 2 eine Befüllung des ersten Steuerraums 28 und somit ein Druckaufbau im ersten Steuerraum 28 sichergestellt werden.Suitably, the first coupling path 39 is arranged or formed such that it is in all strokes of the nozzle needles 7, 19 is always open. This can be done at closed control valve 32 in any relative position between the Nozzle needles 7, 19 with each other and relative to the nozzle body 2, a filling of the first control chamber 28 and thus a pressure build-up in the first control chamber 28 ensured become.

Darüber hinaus ist der erste Kopplungspfad 39 zweckmäßig stärker gedrosselt als die Zulaufleitung 36, sodass über den ersten Kopplungspfad 39 ein Druckabfall ermöglicht wird.In addition, the first coupling path 39 is suitably more throttled than the Inlet line 36 so that via the first coupling path 39 allows a pressure drop becomes.

Zweckmäßig sind die Kopplungspfade 39 und 43 so aufeinander abgestimmt, dass der erste Kopplungspfad 39 stärker gedrosselt ist als der zweite Kopplungspfad 43. Suitably, the coupling paths 39 and 43 are coordinated so that the first coupling path 39 is throttled more than the second coupling path 43.

Der zweite Kopplungspfad 43 ist in Abhängigkeit des Hubs der ersten Düsennadel 7 steuerbar. Ein axialer Abstand zwischen dem Ende 46 der Längsnut 44 und dem Wandabschnitt 47 definiert dabei einen Vorhub 48, bei dem der zweite Kopplungspfad 43 zum Öffnen und Schließen geschaltet wird.The second coupling path 43 is dependent on the stroke of the first nozzle needle 7 controllable. An axial distance between the end 46 of the longitudinal groove 44 and the Wall section 47 defines a preliminary stroke 48, in which the second coupling path 43 is switched to open and close.

Die Zulaufleitung 36 ist zweckmäßig so angeordnet, dass sie bei allen auftretenden Hubstellungen der Düsennadeln 7, 19 stets offen ist und den zweiten Steuerraum 35 speisen kann.The supply line 36 is suitably arranged so that they occur at all Lifting positions of the nozzle needles 7, 19 is always open and the second control chamber 35th can dine.

Zwischen erstem Nadelverband 15 und zweitem Nadelverband 27 ist eine Mitnehmeranordnung 49 ausgebildet. Diese Mitnehmeranordnung 49 ist dabei so gestaltet, dass der erste Nadelverband 15 beim Schließen den zweiten Nadelverband 27 bzw. zumindest die zweite Düsennadel 19 in der Schließrichtung 17 mitnimmt.Between the first needle bandage 15 and the second needle bandage 27 is a Carrier assembly 49 formed. This driver assembly 49 is so designed that the first needle assembly 15 when closing the second needle assembly 27th or at least the second nozzle needle 19 in the closing direction 17 entrains.

Die Spritzlöcher 5, 6 werden bei geöffneten Düsennadeln 7, 19 über eine Kraftstoffversorgungsleitung 50 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt. Diese Kraftstoffversorgungsleitung 50 ist zu diesem Zweck an die Druckquelle bzw. die Kraftstoffhochdruckleitung 37 angeschlossen. Die Kraftstoffversorgungsleitung 50 mündet in einem Düsenraum 51, von dem aus ein Ringraum 52 zu den Spritzlöchern 5, 6 führt. Dabei ist der erste Dichtsitz 10 zwischen dem wenigstens einen ersten Spritzloch 5 und dem Ringraum 52 angeordnet, sodass die erste Düsennadel 7 die Kraftstoffzufuhr zu dem wenigstens einen ersten Spritzloch 5 steuert. Der zweite Dichtsitz 22 ist zwischen dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 6 und dem Ringraum 52 angeordnet, sodass die zweite Düsennadel 19 bei geöffneter erster Düsennadel 7 die Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 steuert.The injection holes 5, 6 are open with nozzle needles 7, 19 via a Fuel supply line 50 supplied with high-pressure fuel. This fuel supply line 50 is for this purpose to the pressure source or the High-pressure fuel line 37 connected. The fuel supply line 50 opens into a nozzle chamber 51, from which an annular space 52 to the spray holes 5, 6th leads. In this case, the first sealing seat 10 is between the at least one first injection hole 5 and the annular space 52, so that the first nozzle needle 7, the fuel supply to the at least one first injection hole 5 controls. The second sealing seat 22 is between the at least one second injection hole 6 and the annular space 52 are arranged, so that the second nozzle needle 19 with open first nozzle needle 7, the fuel injection controlled by the at least one second injection hole 6.

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 arbeitet wie folgt:The injection nozzle 1 according to the invention operates as follows:

In der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung befindet sich das Steuerventil 32 in der gezeigten Sperrstellung, sodass die Ablaufleitung 31 nicht mit der Drucksenke 34 verbunden ist. Da der erste Steuerraum 28 zumindest über den ersten Kopplungspfad 39 und bei kleinen Hüben des ersten Ventilverbands 15 außerdem über den zweiten Kopplungspfad 43 indirekt mit der Druckquelle 37 kommuniziert, kann sich im ersten Steuerraum 28 der Kraftstoffhochdruck aufbauen. Dementsprechend kann die erste Steuerfläche 29 eine relativ große Schließkraft in den zweiten Nadelverband 27 einleiten. In the starting position shown in Fig. 1, the control valve 32 is located in the shown blocking position, so that the drain line 31 is not connected to the pressure sink 34th connected is. Since the first control chamber 28 at least over the first coupling path 39th and at small strokes of the first valve assembly 15 also via the second Coupling path 43 communicates indirectly with the pressure source 37 may be in the first Control chamber 28 to build up the high pressure fuel. Accordingly, the first Control surface 29 introduce a relatively large closing force in the second needle assembly 27.

Dementsprechend entsteht in der zweiten Düsennadel 19 eine in Schließrichtung 19 wirksame resultierende Kraft.Accordingly arises in the second nozzle needle 19 in a closing direction 19th effective resulting force.

Des Weiteren leitet die zweite Steuerfläche 30 eine relativ große Schließkraft in den ersten Nadelverband 15 ein. Außerdem herrscht im zweiten Steuerraum 35 ebenfalls der Kraftstoffhochdruck, sodass auch über die dritte Steuerfläche 38 eine relativ große Schließkraft in den ersten Nadelverband 14 eingeleitet werden kann. Hinzu kommt die Rückstellkraft der Rückstellfeder 16. Während die Druckkräfte an der zweiten Steuerfläche 30 und an der dritten Steuerfläche 38 sowie die Rückstellkräfte der Rückstellfeder 16 in Schließrichtung 17 wirken, erzeugt der Kraftstoffhochdruck an der Druckstufe 12 der ersten Düsennadel 7 eine in Öffnungsrichtung 18 wirkende Kraft.Furthermore, the second control surface 30 directs a relatively large closing force in the first needle bandage 15 a. In addition, in the second control room 35 also prevails High fuel pressure, so that over the third control surface 38 is a relatively large Closing force in the first needle assembly 14 can be initiated. Add to that Restoring force of the return spring 16. While the pressure forces on the second Control surface 30 and the third control surface 38 and the restoring forces of the Restoring spring 16 act in the closing direction 17, the high fuel pressure generated at the Pressure stage 12 of the first nozzle needle 7 acting in the opening direction 18 force.

Insgesamt kann sich somit auch in der ersten Düsennadel 7 eine in Schließrichtung 17 wirksame resultierende Kraft ausbilden. Folglich sitzt die erste Düsennadel 7 im ersten Sitz 10, und die zweite Düsennadel 19 sitzt im zweiten Sitz 22.Overall, therefore, in the first nozzle needle 7 in the closing direction 17th form an effective resulting force. Consequently, the first nozzle needle 7 is seated in the first Seat 10, and the second nozzle needle 19 is seated in the second seat 22nd

Zum Öffnen der ersten Düsennadel 7 wird das Steuerventil 32 in die Offenstellung verstellt, wodurch die Ablaufleitung 31 geöffnet wird und somit mit der Drucksenke 34 verbunden ist. Dementsprechend kommt es im ersten Steuerraum 28 zu einem Druckabfall. Durch diesen Druckabfall kann sich im ersten Steuerraum 28 ein erster Druckwert ausbilden. Da die Ablaufleitung 31 eine Drosselwirkung besitzt und da über die Kopplungspfade 39, 43 Hydraulikmittel permanent in den ersten Steuerraum 28 nachströmt, ist der erste Druckwert zwar kleiner als der Kraftstoffhochdruck, zumindest jedoch größer als der Druck der Drucksenke 34. Gleichzeitig fällt auch im zweiten Steuerraum 35 der Druck ab. Die Druckabnahme an der zweiten Steuerfläche 30 und an der dritten Steuerfläche 38 führt zu reduzierten Schließkräften im ersten Nadelverband 15. Die beteiligten Komponenten der Einspritzdüse 1 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich nunmehr in der ersten Düsennadel 7 eine in Öffnungsrichtung 18 wirksame resultierende Kraft einstellt. Dementsprechend hebt die erste Düsennadel 7 vom ersten Sitz 10 ab.To open the first nozzle needle 7, the control valve 32 is in the open position adjusted, whereby the drain line 31 is opened and thus with the pressure sink 34th connected is. Accordingly, it comes in the first control room 28 to a Pressure drop. By this pressure drop can be in the first control chamber 28, a first Form pressure value. Since the drain line 31 has a throttle effect and da over the coupling paths 39, 43 hydraulic means permanently in the first control chamber 28th flows after, the first pressure value is indeed smaller than the fuel high pressure, at least but greater than the pressure of the pressure sink 34. At the same time falls in the second Control room 35, the pressure off. The decrease in pressure on the second control surface 30 and on the third control surface 38 leads to reduced closing forces in the first needle assembly 15. The involved components of the injection nozzle 1 are so one on another matched that now in the first nozzle needle 7 in the opening direction 18th sets effective resultant force. Accordingly, the first nozzle needle 7 lifts from the first seat 10.

In der Folge kommt es zu einer Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5.As a result, there is a fuel injection through the at least one first Spray hole 5.

Sobald die erste Düsennadel 7 vom ersten Sitz 10 abhebt, liegt im Wesentlichen der Kraftstoffhochdruck auch an der Druckstufe 24 der zweiten Düsennadel 19 an. Die Komponenten der Einspritzdüse 1 sind hier so aufeinander abgestimmt, dass sich im zweiten Nadelverband 27 noch immer eine in Schließrichtung 17 wirkende resultierende Kraft ergibt, obwohl der Druck im ersten Steuerraum 28 auf den ersten Druckwert reduziert ist und die Druckstufe 24 der zweiten Düsennadel 19 mit dem Kraftstoffhochdruck beaufschlagt ist. Beispielsweise ist hierzu die Druckstufe 24 der zweiten Düsennadel 19 relativ klein dimensioniert. Des Weiteren kann eine hier nicht gezeigte Rückstellfeder vorgesehen sein, die sich am zweiten Nadelverband 27, beispielsweise an der ersten Steuerfläche 29 abstützt und eine entsprechende Schließkraft in den zweiten Nadelverband 27 einleitet. Dementsprechend bleibt die zweite Düsennadel 19 auch bei sich öffnender erster Düsennadel 7 im zweiten Sitz 22.As soon as the first nozzle needle 7 lifts off from the first seat 10, essentially lies the High fuel pressure also at the pressure stage 24 of the second nozzle needle 19 at. The Components of the injection nozzle 1 are here matched to one another that in second needle assembly 27 still acting in the closing direction 17 resulting Force results, although the pressure in the first control chamber 28 to the first pressure value is reduced and the pressure stage 24 of the second nozzle needle 19 with the High fuel pressure is applied. For example, this is the pressure level 24 of second nozzle needle 19 relatively small dimensions. Furthermore, one can not be here may be provided shown return spring located on the second needle assembly 27, for example, on the first control surface 29 is supported and a corresponding closing force in the second needle assembly 27 initiates. Accordingly, the second remains Nozzle needle 19 even when opening the first nozzle needle 7 in the second seat 22nd

Wenn das Steuerventil 32 hinreichend lange offen ist, führt der erste Nadelverband 15 ausgehend von der Ausgangslage, bei welcher die erste Düsennadel 7 im ersten Sitz 10 sitzt, den vorbestimmten Vorhub 48 durch. Sobald dieser Vorhub 48 vorliegt, liegen die Steuerkanten, also das axiale Ende 46 der Längsnut 44 und der Wandabschnitt 47 radial fluchtend zueinander, wodurch der zweite Kopplungspfad 43 gesperrt ist. Durch das Sperren oder Verschließen des zweiten Kopplungspfads 43 fließt nicht mehr so viel Hydraulikmittel in den ersten Steuerraum 28 nach, sodass darin der Druck weiter abfällt, auf einen zweiten Druckwert. Dieser zweite Druckwert ist jedenfalls kleiner als der bei offenem zweitem Kopplungspfad 43 vorherrschende erste Druckwert. Da nach wie vor der erste Kopplungspfad 39 ein Nachströmen von Hydraulikmittel in den ersten Steuerraum 28 ermöglicht, ist der zweite Druckwert auch größer als der Druck der Drucksenke 34. Die Abstimmung der Komponenten der Einspritzdüse 1 ist für diesen Zustand so gewählt, dass der zweite Druckwert an der ersten Steuerfläche 29 nur noch so kleine Druckkräfte einleiten kann, dass sich am zweiten Nadelverband 27 bzw. an der zweiten Düsennadel 19 eine in Öffnungsrichtung 18 wirksame resultierende Kraft einstellt. Folglich hebt die zweite Düsennadel 19 vom zweiten Sitz 22 ab. Dementsprechend erfolgt nun zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 6.When the control valve 32 is open for a sufficient length of time, the first needle assembly 15 will result starting from the starting position, in which the first nozzle needle 7 in the first seat 10th sits, the predetermined forward stroke 48 through. As soon as this forward stroke 48 is present, lie the Control edges, ie the axial end 46 of the longitudinal groove 44 and the wall portion 47 radially in alignment with each other, whereby the second coupling path 43 is locked. By the Locking or closing the second coupling path 43 no longer flows as much Hydraulic agent in the first control chamber 28 after, so that the pressure continues to drop, to a second pressure value. In any case, this second pressure value is smaller than that at open second coupling path 43 prevailing first pressure value. As before the first coupling path 39 an afterflow of hydraulic fluid in the first Control space 28 allows, the second pressure value is also greater than the pressure of Pressure sink 34. The vote of the components of the injection nozzle 1 is for this Condition selected so that the second pressure value at the first control surface 29 only so small pressure forces can initiate that at the second needle assembly 27 and at the second nozzle needle 19 an effective in the opening direction 18 resulting force established. Consequently, the second nozzle needle 19 lifts off from the second seat 22. Accordingly, fuel injection by the at least one second injection hole 6.

Bemerkenswert ist hier, dass der erste Kopplungspfad 39 den Druckabfall im ersten Steuerraum 28 auf den genannten zweiten Druckwert begrenzt, sodass sich für den Öffnungshub der zweiten Düsennadel 19 bzw. des zweiten Nadelverbands 27 nur eine vergleichsweise kleine Öffnungsgeschwindigkeit ergibt. Insbesondere kann ein hartes Auftreffen und somit ein Prellen des zweiten Nadelverbands 27 an einer Anschlagfläche, z. B. an einer axialen Wandung 53 des ersten Steuerraums 28, vermieden werden. It is noteworthy here that the first coupling path 39, the pressure drop in the first Control chamber 28 limited to the said second pressure value, so that for the Opening stroke of the second nozzle needle 19 and the second needle assembly 27 only one comparatively small opening speed results. In particular, a hard can Impact and thus bouncing of the second needle assembly 27 on a stop surface, z. B. on an axial wall 53 of the first control chamber 28 can be avoided.

Darüber hinaus ist es grundsätzlich möglich, den zweiten Nadelverband 27 so auszugestalten, dass er gedämpft gegen den Anschlag (Wandung 53) fährt, was beispielsweise durch eine geeignete Konturgebung der ersten Steuerfläche 28 realisierbar ist.In addition, it is basically possible, the second needle assembly 27 so to design that he steamed against the stop (wall 53) drives what For example, by a suitable contouring of the first control surface 28 can be realized is.

Sobald die erste Düsennadel 7 den Vorhub 48 überschritten hat, ändert sich auch die Kinematik des ersten Nadelverbands 15. Zum einen wirkt sich die reduzierte Druckkraft an der zweiten Steuerfläche 30 auf die Kräftebilanz am ersten Nadelverband 15 aus. Durch den gesperrten zweiten Kopplungspfad 43 kann das über die Zulaufleitung 36 in den zweiten Steuerraum 35 nachströmende Medium nur noch über den ersten Kopplungspfad 39 aus dem zweiten Steuerraum 35 abfließen, sodass es im zweiten Steuerraum 35 zu einem Druckanstieg kommt. Dieser Druckanstieg erhöht die Schließkraft der dritten Steuerfläche 38, was ebenfalls in die Bilanz der am ersten Nadelverband 15 angreifenden Kräfte eingeht. Je nach Auslegung kann beispielsweise eine Dämpfung oder Abbremsung der ersten Düsennadel 7 bzw. des ersten Nadelverbands 15 erreicht werden.As soon as the first nozzle needle 7 has exceeded the preliminary stroke 48, the same changes Kinematics of the first needle assembly 15. On the one hand, the reduced pressure force has an effect on the second control surface 30 on the balance of forces on the first needle assembly 15 from. Through the blocked second coupling path 43, the via the supply line 36 in the second control chamber 35 nachströmende medium only over the first Discharge coupling path 39 from the second control chamber 35 so that it in the second Control chamber 35 comes to a pressure increase. This pressure increase increases the Closing force of the third control surface 38, which also in the balance of the first Needle Association receives 15 attacking forces. Depending on the design, for example an attenuation or deceleration of the first nozzle needle 7 and the first Needle Association 15 can be achieved.

Wenn nur eine Einspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5 erwünscht ist, muss das Steuerventil 32 rechtzeitig wieder in die gezeigte Sperrstellung überführt werden, bevor die erste Düsennadel 7 den vorbestimmten Vorhub 48 erreicht. Die axiale Länge des Vorhubs 48 kann somit in Abhängigkeit der Öffnungszeiten für die erste Düsennadel 7 gewählt werden.If only one injection through the at least one first injection hole 5 is desired, the control valve 32 must be timely returned to the locked position shown be before the first nozzle needle 7 reaches the predetermined pre-stroke 48. The axial Length of the Vorhubs 48 can thus in dependence of the opening times for the first Nozzle needle 7 can be selected.

Zum Schließen der Düsennadeln 7 und 19 wird das Steuerventil 32 in die gezeigte Schließstellung überführt. Hierdurch kommt es zu einem starken Druckanstieg sowohl in dem ersten Steuerraum 28 als auch im zweiten Steuerraum 35, mit der Folge, dass sich die Kräftebilanz am ersten Nadelverband 15 wieder umkehrt und eine in Schließrichtung 17 resultierende Kraft entsteht, die den ersten Nadelverband 15 in Schließrichtung 17 vorantreibt. Da bei geöffneter zweiter Düsennadel 19 auch am zweiten Sitzquerschnitt der Kraftstoffhochdruck in Öffnungsrichtung 18 angreift, kann es sein, dass die Kräftebilanz am zweiten Nadelverband 27 trotz des Hochdrucks an der ersten Steuerfläche 29 zu keiner oder nur zu einer relativ kleinen resultierenden Schließkraft führt. Hier sorgt die Mitnehmeranordnung 49 dafür, dass der erste Nadelverband 15 den zweiten Nadelverband 27 oder zumindest die zweite Düsennadel 19 mitnimmt. Sobald die erste Düsennadel 7 im ersten Sitz 10 ankommt, fällt stromab des ersten Sitzes 10 der Druck schlagartig ab, sodass dann auch der zweite Nadelverband 27 bzw. die zweite Düsennadel 19 in den zweiten Sitz 22 einfährt. To close the nozzle needles 7 and 19, the control valve 32 is shown in the Closed position transferred. This leads to a strong pressure increase both in the first control chamber 28 and the second control chamber 35, with the result that the balance of forces on the first needle assembly 15 reverses again and one in the closing direction 17 resulting force arises, the first needle assembly 15 in the closing direction 17th drives. As with the second open nozzle needle 19 and the second seat cross-section the fuel high pressure in the opening direction 18 attacks, it may be that the Force balance on the second needle assembly 27 despite the high pressure on the first Control surface 29 to no or only a relatively small resulting closing force leads. Here, the driver assembly 49 ensures that the first needle assembly 15 the second needle assembly 27 or at least the second nozzle needle 19 entrains. As soon as the first nozzle needle 7 arrives in the first seat 10, falls downstream of the first seat 10 of the Pressure abruptly, so then the second needle assembly 27 and the second Nozzle needle 19 enters the second seat 22.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Einspritzdüseinjection
22
Düsenkörpernozzle body
33
Düsenspitzenozzle tip
44
Brennraumcombustion chamber
55
erstes Spritzlochfirst injection hole
66
zweites Spritzlochsecond spray hole
77
erste Düsennadelfirst nozzle needle
88th
erste Nadelführungfirst needle guide
99
erster Führungsquerschnittfirst guide cross section
1010
erster Sitzfirst seat
1111
erster Sitzquerschnittfirst seat cross-section
1212
Druckstufe von 7Pressure level of 7
1313
Übertragungskörpertransmission body
1414
Kopplungshülsecoupling sleeve
1515
erster Nadelverbandfirst needle bandage
1616
RückstellfederReturn spring
1717
Schließrichtungclosing direction
1818
Öffnungsrichtungopening direction
1919
zweite Düsennadelsecond nozzle needle
2020
zweite Nadelführungsecond needle guide
2121
zweiter Führungsquerschnittsecond guide cross section
2222
zweiter Sitzsecond seat
2323
zweiter Sitzquerschnittsecond seat cross-section
2424
Druckstufe von 19Pressure level of 19
2525
Übertragungsbolzentransmission bolts
2626
Kopplungsstangecoupling rod
2727
zweiter Nadelverbandsecond needle bandage
2828
erster Steuerraumfirst control room
2929
erste Steuerflächefirst control surface
3030
zweite Steuerflächesecond control surface
3131
Steuerleitung/AblaufleitungControl line / drain line
3232
Steuerventilcontrol valve
3333
Rücklaufleitung Return line
3434
Rücklauf/DrucksenkeRewind / pressure sink
3535
zweiter Steuerraumsecond control room
3636
Zulaufleitungsupply line
3737
Kraftstoffhochdruckleitung/DruckquelleHigh-pressure fuel line / pressure source
3838
dritte Steuerflächethird control surface
3939
erster Kopplungspfadfirst coupling path
4040
Querbohrungcross hole
4141
Axialabschnitt von 14Axial section of 14
4242
Ringraumannulus
4343
zweiter Kopplungspfadsecond coupling path
4444
Längsnutlongitudinal groove
4545
radiale Wandung von 28radial wall of 28
4646
axiales Ende von 44axial end of 44
4747
axialer Wandabschnitt von 35axial wall section of FIG. 35
4848
VorhubPretravel
4949
Mitnehmeranordnungtappet
5050
KraftstoffversorgungsleitungFuel supply line
5151
Düsenraumnozzle chamber
5252
Ringraumannulus
5353
axiale Wandung von 28axial wall of 28

Claims (11)

Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (2), der wenigstens ein erstes Spritzloch (5) und wenigstens ein zweites Spritzloch (6) aufweist, mit einer als Hohlnadel ausgebildeten ersten Düsennadel (7), mit der die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch (5) steuerbar ist, mit einer koaxial zur ersten Düsennadel (7) angeordneten zweiten Düsennadel (19), mit der die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch (6) steuerbar ist, mit einem ersten Steuerraum (28), in dem eine an der zweiten Düsennadel (19) ausgebildete oder damit antriebsgekoppelte erste Steuerfläche (29) zur Einleitung von Schließkräften in die zweite Düsennadel (19) angeordnet ist, mit einer Steuerleitung (31), die mit dem ersten Steuerraum (28) kommuniziert und mit welcher der Druck im ersten Steuerraum (28) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Steuerraum (28) eine an der ersten Düsennadel (7) ausgebildete oder damit antriebsgekoppelte zweite Steuerfläche (30) zur Einleitung von Schießkräften in die ersten Düsennadel (7) angeordnet ist, dass ein erster Kopplungspfad (39) vorgesehen ist, der den ersten Steuerraum (28) direkt oder indirekt mit einer Druckquelle (37 kommunizierend verbindet, dass ein zweiter Kopplungspfad (43) vorgesehen ist, der den ersten Steuerraum (28) mit der Druckquelle (37) kommunizierend verbindet, dass der zweite Kopplungspfad (43) in Abhängigkeit des Hubs der ersten Düsennadel (7) gesteuert ist, derart, dass der zweite Kopplungspfad (43) ausgehend von der Schließstellung der ersten Düsennadel (7) bis zu einem vorbestimmten Vorhub (48) offen ist und ab einem über den Vorhub (48) hinausgehenden Hub gesperrt ist. Injector for an internal combustion engine, with a nozzle body (2) which has at least one first injection hole (5) and at least one second injection hole (6), with a hollow needle designed as a first nozzle needle (7), with which the injection of fuel through the at least one first injection hole (5) is controllable, with a second nozzle needle (19) arranged coaxially with the first nozzle needle (7), with which the injection of fuel through the at least one second injection hole (6) can be controlled, with a first control chamber (28) in which a first control surface (29) formed on the second nozzle needle (19) or thus drive-coupled is arranged for introducing closing forces into the second nozzle needle (19), with a control line (31) which communicates with the first control chamber (28) and with which the pressure in the first control chamber (28) is controllable, characterized, in that in the first control chamber (28) a second control surface (30) formed on the first nozzle needle (7) or thus drive-coupled is arranged for introducing shooting forces into the first nozzle needle (7), is that a first coupling path provided (39) which connects the first control chamber (28) directly or indirectly with a pressure source (37 communicating, provided that a second coupling path (43) connecting communicating the first control chamber (28) with the pressure source (37), in that the second coupling path (43) is controlled as a function of the stroke of the first nozzle needle (7) such that the second coupling path (43) is open from the closed position of the first nozzle needle (7) to a predetermined forward stroke (48) and is blocked from a beyond the feed stroke (48) beyond hub. Einspritzdüse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Steuerraum (35) vorgesehen ist, in dem eine an der ersten Düsennadel (7) ausgebildete oder damit antriebsgekoppelte dritte Steuerfläche (38) zur Einleitung von Schließkräften in die erste Düsennadel (7) angeordnet ist, dass eine Zulaufleitung (36) vorgesehen ist, die den zweiten Steuerraum (35) mit der Druckquelle (37) verbindet, dass der zweite Kopplungspfad (43) den ersten Steuerraum (28) mit dem zweiten Steuerraum (35) kommunizierend verbindet, sodass der erste Steuerraum (28) durch den zweiten Steuerraum (35) mit der Druckquelle (37) kommuniziert. Injection nozzle according to claim 1,
characterized, provided that a second control chamber (35) in which a is arranged on the first nozzle needle (7) or formed thereby drivingly coupled third control surface (38) for introducing clamping forces in the first nozzle needle (7), provided that a feed line (36) connecting the second control chamber (35) with the pressure source (37), in that the second coupling path (43) connects the first control chamber (28) to the second control chamber (35) so that the first control chamber (28) communicates with the pressure source (37) through the second control chamber (35). Einspritzdüse nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kopplungspfad (43) wenigstens eine zum ersten Steuerraum (28) hin offene Längsnut (44) aufweist, die in einem zylindrischen Abschnitt (41) der ersten Düsennadel (7) oder einer mit der ersten Düsennadel (7) antriebsgekoppelten Kopplungshülse (14) ausgebildet ist und die bei geschlossener erster Düsennadel (7) in den zweiten Steuerraum (35) hineinragt, dass ein vom ersten Steuerraum (28) abgewandtes Ende (46) der Längsnut (44) und ein den zweiten Steuerraum (35) axial begrenzender Wandabschnitt (47) als Steuerkanten zum Öffnen und Sperren des zweiten Kopplungspfads (43) zusammenwirken. Injection nozzle according to claim 2,
characterized, in that the second coupling path (43) has at least one longitudinal groove (44) which is open towards the first control chamber (28) and which is coupled in a cylindrical section (41) of the first nozzle needle (7) or a coupling sleeve (14) drive-coupled to the first nozzle needle (7) ) is formed and which projects into the second control chamber (35) when the first nozzle needle (7) is closed, in that an end (46) of the longitudinal groove (44) facing away from the first control chamber (28) and a wall section (47) axially delimiting the second control chamber (35) act as control edges for opening and locking the second coupling path (43). Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopplungspfad (39) stärker gedrosselt ist als der zweite Kopplungspfad (43).Injection nozzle according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the first coupling path (39) is throttled more than the second coupling path (43). Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopplungspfad (39) stärker gedrosselt ist als die Zulaufleitung (36).Injection nozzle according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the first coupling path (39) is throttled more than the supply line (36). Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung als Ablaufleitung (31) ausgebildet ist, die den ersten Steuerraum (28) mit einer Drucksenke (34) verbindet, dass diese Verbindung zumindest zwischen einem Offenzustand und einem Sperrzustand schaltbar ist. Injection nozzle according to one of claims 1 to 5,
characterized, is formed that the control line as a drain line (31) connected to a pressure sink (34) connects the first control chamber (28), that this connection is switchable at least between an open state and a blocking state. Einspritzdüse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufleitung (31), die Zulaufleitung (36), die Kopplungspfade (39, 43), die Düsennadeln (7, 19) und die Steuerfläche (29, 30, 38) so ausgelegt sind, dass sich im Offenzustand der Ablaufleitung (31) im ersten Steuerraum (28) ein Druck einstellt, der bei offenem zweiten Kopplungspfad (43) so groß ist, dass eine an der zweiten Düsennadel (19) angreifende resultierende Kraft in der Schließrichtung (17) der zweiten Düsennadel (19) wirkt, und bei gesperrtem zweiten Kopplungspfad (43) so groß ist, dass die an der zweiten Düsennadel (19) angreifende resultierende Kraft in der Öffnungsrichtung (18) der zweiten Düsennadel (19) wirkt.Injection nozzle according to claim 6,
characterized in that the drain line (31), the feed line (36), the coupling paths (39, 43), the nozzle needles (7, 19) and the control surface (29, 30, 38) are designed so that in the open state of Drain line (31) in the first control chamber (28) sets a pressure that is so large when open the second coupling path (43) that at the second nozzle needle (19) acting force in the closing direction (17) of the second nozzle needle (19) acts, and when the second coupling path (43) is locked so large that acting on the second nozzle needle (19) acting force in the opening direction (18) of the second nozzle needle (19) acts. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopplungspfad (39) den ersten Steuerraum (28) mit dem zweiten Steuerraum (35) kommunizierend verbindet, sodass der erste Steuerraum (28) durch den zweiten Steuerraum (35) mit der Druckquelle (37) kommuniziert.Injection nozzle according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the first coupling path (39) communicates the first control chamber (28) with the second control chamber (35) so that the first control chamber (28) communicates with the pressure source (37) through the second control chamber (35). Einspritzdüse nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopplungspfad (43) wenigstens eine Querbohrung (40) aufweist, die einen zylindrischen Abschnitt (41) der ersten Düsennadel (7) oder einer mit der ersten Düsennadel (7) antriebsgekoppelten Kopplungshülse (14) radial durchdringt, dass radial zwischen der zweiten Düsennadel (19) oder einer mit der zweiten Düsennadel (19) antriebsgekoppelten Kopplungsstange (26) und der ersten Düsennadel (7) oder einer mit der ersten Düsennadel (7) antriebsgekoppelten Kopplungshülse (14) ein zum ersten Steuerraum(28) hin offener Ringraum (42) ausgebildet ist, der über die wenigstens eine Querbohrung (40) mit dem zweiten Steuerraum (35) kommuniziert. Injection nozzle according to claim 8,
characterized, in that the first coupling path (43) has at least one transverse bore (40) which radially penetrates a cylindrical section (41) of the first nozzle needle (7) or a coupling sleeve (14) drive-coupled to the first nozzle needle (7), in that a coupling sleeve (14) drive-coupled to the second nozzle needle (19) or a coupling rod (26) drivingly coupled to the second nozzle needle (19) and the first nozzle needle (7) or a coupling sleeve (14) drivingly coupled to the first nozzle needle (7) is connected to the first control chamber (28) ) open annular space (42) is formed, which communicates via the at least one transverse bore (40) with the second control chamber (35). Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kopplungspfad (39) so angeordnet ist, dass er in allen Hubstellungen der Düsennadeln (7, 19) offen ist. Injection nozzle according to one of claims 1 to 9,
characterized in that the first coupling path (39) is arranged so that it is open in all stroke positions of the nozzle needles (7, 19). Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufleitung (36) so angeordnet ist, dass sie in allen Hubstellungen der Düsennadeln (7, 19) offen ist.Injection nozzle according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the supply line (36) is arranged so that it is open in all stroke positions of the nozzle needles (7, 19).
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