EP1591655A1

EP1591655A1 - Injection Nozzle

Info

Publication number: EP1591655A1
Application number: EP05101213A
Authority: EP
Inventors: Holger Rapp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: DE502005007483D1; EP1591655B1; DE102004020550A1

Abstract

The injection nozzle for an internal combustion engine has a lift-adjustable first nozzle needle (6) to control an injection of fuel through a first orifice (3), and a second nozzle needle (9) with an additional pressure step (13) facing a second injection orifice (4). The additional pressure step is deactivated when the second nozzle needle in closed and activated when it is opened and thereby initiates an additional opening force in the second nozzle needle which is of such magnitude that the opening forces can predominate even if after the opening of the second nozzle needle the control valve (2) again occupies its open position.

Description

State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to an injection nozzle for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, having the features of the preamble of the claim 1.

Eine derartige Einspritzdüse ist beispielsweise aus der DE 102 22 196 A1 bekannt und umfasst eine hubverstellbare erste Düsennadel zum Steuern einer Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein erstes Spritzloch sowie eine hubverstellbare zweite Düsennadel zum Steuern einer Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein zweites Spritzloch. Dabei ist bei der bekannten Einspritzdüse die erste Düsennadel als Hohlnadel ausgebildet, so dass die beiden Düsennadeln koaxial ineinander angeordnet sind. Die erste Düsennadel bzw. ein die erste Düsennadel umfassender erster Nadelverband weist eine von den Spritzlöchern abgewandte erste Steuerfläche auf, die einen ersten Steuerraum begrenzt, der über eine erste Zulaufdrossel an eine Zuführung für unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff angeschlossen ist. Der im ersten Steuerraum herrschende Druck leitet somit in Schließrichtung wirksame Kräfte über die erste Steuerfläche in die erste Düsennadel bzw. in den ersten Nadelverband ein. Desweiteren weist die zweite Düsennadel oder ein die zweite Düsennadel umfassender zweiter Nadelverband eine von den Spritzlöchern abgewandte zweite Steuerfläche auf, die einen zweiten Steuerraum begrenzt. Bei der bekannten Einspritzdüse ist der erste Steuerraum außerdem über eine erste Ablaufdrossel mit einem Hochdruckraum eines Steuerventils verbunden. Gleichzeitig ist der zweite Steuerraum über eine zweite Ablaufdrossel, die auch als Zulaufdrossel arbeitet, ebenfalls mit diesem Hochdruckraum verbunden. In einer eine erste Endstellung bildenden Schließstellung des Steuerventils sperrt dieses eine Verbindung des Hochdruckraums zu einem Niederdruckraum, der an einen relativ drucklosen Rücklauf angeschlossen ist. In dieser Schließstellung des Steuerventils sind beide Ablaufdrosseln geöffnet, so dass beide Steuerräume mit dem Hochdruckraum kommunizieren. Da außerdem der erste Steuerraum mit der Zuführung kommuniziert, herrscht in beiden Steuerräumen der Einspritzdruck. In einer eine zweite Endstellung bildenden Offenstellung öffnet das Steuerventil die Verbindung zwischen Hochdruckraum und Niederdruckraum und sperrt außerdem die zweite Ablaufdrossel. In der Folge sinkt der Druck im ersten Steuerraum und die erste Düsennadel öffnet. Das Steuerventil kann bei der bekannten Einspritzdüse in einem ersten Verstellmodus vergleichsweise schnell zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verstellt werden, derart, dass sich im zweiten Steuerraum im wesentlichen kein Druckabfall einstellt. Dementsprechend bleibt die zweite Düsennadel dabei verschlossen. Im Unterschied dazu kann das Steuerventil bei der bekannten Einspritzdüse außerdem in einem zweiten Verstellmodus vergleichsweise langsam verstellt werden, derart, dass das Steuerventil hinreichend lange eine zwischen den Endstellungen liegende Zwischenstellung einnehmen kann, in welcher die Verbindung zwischen Hochdruckraum und Niederdruckraum sowie beide Ablaufdrosseln geöffnet sind. Hierdurch kommt es auch im zweiten Steuerraum zu einem Druckabfall, mit der Folge, dass auch die zweite Düsennadel öffnet. Da der zweite Steuerraum nur über die zweite Ablaufdrossel mit der Zuführung kommunizieren kann, bleibt die zweite Düsennadel geöffnet, wenn das Steuerventil seine Offenstellung einnimmt und dabei die zweite Ablaufdrossel sperrt.Such an injection nozzle is known for example from DE 102 22 196 A1 and comprises a stroke-adjustable first nozzle needle for controlling an injection of Fuel through at least a first injection hole and a stroke-adjustable second A nozzle needle for controlling an injection of fuel through at least a second one Injection port. Here, in the known injection nozzle, the first nozzle needle as a hollow needle formed so that the two nozzle needles are arranged coaxially with each other. The first Nozzle needle or a first needle needle comprehensive first needle association has one of the spray holes facing away from the first control surface, which limits a first control space, via a first inlet throttle to a supply for under injection pressure Fuel is connected. The pressure prevailing in the first control chamber thus leads into Closing effective forces on the first control surface in the first nozzle needle or in the first needle bandage. Furthermore, the second nozzle needle or a second nozzle needle comprehensive second needle association one of the spray holes remote second control surface which limits a second control space. In the known injection nozzle is the first control chamber also has a first outlet throttle connected to a high-pressure chamber of a control valve. At the same time, the second one Control chamber via a second outlet throttle, which also works as inlet throttle, also connected to this high pressure room. In a first end position forming Closed position of the control valve blocks this connection of the high-pressure chamber a low-pressure space, which is connected to a relatively depressurized return. In this closed position of the control valve, both outlet throttles are opened, so that both Control rooms communicate with the high pressure room. As well as the first control room communicates with the supply prevails in both control rooms, the injection pressure. In a second end position forming open position opens the control valve the Connection between high pressure chamber and low pressure chamber and also blocks the second outlet throttle. As a result, the pressure in the first control room and the first decreases Nozzle needle opens. The control valve can in the known injection nozzle in a first Adjustment mode comparatively fast between the closed position and the open position be adjusted, such that in the second control room substantially no pressure drop established. Accordingly, the second nozzle needle remains closed. in the In contrast, the control valve in the known injection nozzle also in a second adjustment be adjusted comparatively slowly, such that the Control valve sufficiently long an intermediate position between the end positions can occupy, in which the connection between the high-pressure chamber and Low-pressure chamber and both outlet throttles are open. This also happens in the second control room to a pressure drop, with the result that even the second nozzle needle opens. Since the second control chamber only via the second outlet throttle with the feeder can communicate, the second nozzle needle remains open when the control valve his Open position occupies while blocking the second outlet throttle.

Bei der bekannten Einspritzdüse wird somit nur ein einziges Steuerventil zur Steuerung beider Düsennadeln benötigt, was einen Kostenvorteil darstellt. Allerdings ist das bei der bekannten Einspritzdüse verwendete Ansteuerkonzept vergleichsweise ungenau, da über die Stellgeschwindigkeit des Steuerventils eine hinreichende Öffnung der zweiten Düsennadel erzielt werden muss. Desweiteren ist bei der bekannten Einspritzdüse ein Abstand zwischen dem Öffnen der ersten Düsennadel und dem Öffnen der zweiten Düsennadel so gut wie nicht variierbar, was den Einsatzbereich der bekannten Einspritzdüse beschränkt.In the known injection nozzle thus only a single control valve for control both nozzle needles needed, which represents a cost advantage. However, that is at the known injection nozzle used comparatively inaccurate, since about the actuating speed of the control valve is a sufficient opening of the second Nozzle needle must be achieved. Furthermore, in the known injection nozzle a Distance between the opening of the first nozzle needle and the opening of the second Nozzle needle as good as not variable, which is the field of application of the known Injector limited.

Aus der DE 100 58 1563 A1 und der DE 101 18 699 A1 sind weitere Einspritzdüsen mit koaxial angeordneten Düsennadeln bekannt, die allerdings auf einem anderen Ansteuerprinzip beruhen. Bei diesen Einspritzdüsen ist jeweils die außenliegende erste Düsennadel direkt über den Einspritzdruck gesteuert, d.h. zum Öffnen der ersten Düsennadel wird der Kraftstoffdruck auf den Einspritzdruck erhöht. Im Unterschied dazu ist bei diesen Einspritzdüsen die innere zweite Düsennadel jeweils über ein Steuerventil gesteuert, mit dem ein Druck in einem Steuerraum einstellbar ist, der durch eine von den Spritzlöchern abgewandte Steuerfläche der zweiten Düsennadel begrenzt ist. Der Aufwand zur Realisierung einer solchen Servosteuerung der zweiten Düsennadel in Verbindung mit einer direkten Steuerung der ersten Düsennadel ist vergleichsweise groß.From DE 100 58 1563 A1 and DE 101 18 699 A1 are further injectors with coaxially arranged nozzle needles known, however, on another Driving principle based. In these injectors each is the outer first Nozzle needle controlled directly via the injection pressure, i. to open the first Nozzle needle, the fuel pressure is increased to the injection pressure. In contrast to is in these injectors, the inner second nozzle needle each via a control valve controlled by which a pressure in a control room is adjustable by one of the Spray holes facing away control surface of the second nozzle needle is limited. The effort to realize such a servo control of the second nozzle needle in conjunction with a direct control of the first nozzle needle is comparatively large.

Es besteht daher ein Bedarf an einem Einspritzventil der eingangs genannten Art, bei dem mit einem vergleichsweise geringen Aufwand die zweite Düsennadel mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.There is therefore a need for an injection valve of the type mentioned, in which with a relatively low cost, the second nozzle needle with high accuracy can be controlled.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass die zweite Düsennadel selbsttätig ihre Offenstellung einnehmen kann, sobald sie aus ihrer Schließstellung angehoben ist. Erreicht wird dies durch eine Zusatzdruckstufe, die durch das Öffnen der zweiten Düsennadel aktiviert wird. Wesentlich ist dabei, dass diese Zusatzdruckstufe so dimensioniert ist, dass die daran eingeleiteten Öffnungskräfte auch dann in der zweiten Düsennadel eine in Öffnungsrichtung wirkende resultierende Kraft erzeugen, wenn das Steuerventil wieder seine Offenstellung einnimmt, in welcher die zweite Ablaufdrossel gesperrt ist. Durch die erfindungsgemäße Bauweise ist die Öffnungsbewegung der zweiten Düsennadel unabhängig von der Stellung und Stellbewegung des Steuerventils, sobald die Öffnungsbewegung der zweiten Düsennadel durch das Abheben aus deren Schließstellung einmal iniziiert ist. Dies hat zur Folge, dass die Stellbewegung des Steuerventils nicht mehr auf die gesamte Öffnungsverstellung der zweiten Düsennadel abgestimmt werden muss, sondern nur auf deren Beginn. Hierdurch kann zum einen die Öffnungszeit der zweiten Düsennadel relativ genau vorgegeben werden. Zum anderen kann der Abstand zwischen dem Öffnen der ersten Düsennadel und dem Öffnen der zweiten Düsennadel quasi frei gewählt werden.The injection nozzle according to the invention with the features of claim 1 has the compared to the advantage that the second nozzle needle automatically take their open position can as soon as it is raised from its closed position. This is achieved by a Additional pressure level, which is activated by opening the second nozzle needle. Essential is that this additional pressure level is dimensioned so that the initiated Opening forces then in the second nozzle needle acting in the opening direction generate a resultant force when the control valve returns to its open position, in which the second outlet throttle is locked. By the construction according to the invention is the opening movement of the second nozzle needle regardless of the position and Actuating movement of the control valve as soon as the opening movement of the second nozzle needle is initiated by the lifting of the closed position once. This has the consequence that the actuating movement of the control valve is no longer on the entire opening adjustment of second nozzle needle must be tuned, but only on the beginning. hereby On the one hand, the opening time of the second nozzle needle can be specified relatively accurately. On the other hand, the distance between the opening of the first nozzle needle and the Open the second nozzle needle to be chosen virtually freely.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform können erster Steuerraum und zweiter Steuerraum bei geschlossener erster Düsennadel zueinander offen sein und einen gemeinsamen Steuerraum bilden, wobei die erste Düsennadel oder der erste Nadelverband bei geöffneter erster Düsennadel den ersten Steuerraum vom zweiten Steuerraum trennt. Durch diese Bauweise sind die beiden Steuerräume bei geöffneter erster Düsennadel voneinander entkoppelt, was die unabhängige Ansteuerung der zweiten Düsennadel bei geöffneter erster Düsennadel vereinfacht. Weitere Vereinfachung bei der Ansteuerung der zweiten Düsennadel ergeben sich dadurch, dass der zweite Steuerraum über eine zweite Zulaufdrossel ebenfalls an die Zuführung angeschlossen ist. Auf diese Weise ist der zweite Steuerraum unabhängig vom ersten Steuerraum mit der Zuführung verbunden, was die Steuerung des Drucks im zweiten Steuerraum erheblich vereinfacht. Zusätzlich oder alternativ können bei einer vorteilhaften Weiterbildung beide Ablaufdrosseln an den zweiten Steuerraum angeschlossen sein, was ebenfalls die Ansteuerung der zweiten Düsennadel vereinfacht.In a preferred embodiment, the first control room and the second control room be open to each other when the first nozzle needle is closed and a common Form control room, wherein the first nozzle needle or the first needle bandage when opened first nozzle needle separates the first control chamber from the second control chamber. Through this Construction, the two control chambers with open first nozzle needle from each other decoupled what the independent control of the second nozzle needle with open first Simplified nozzle needle. Further simplification in the control of the second Nozzle needle result from the fact that the second control chamber via a second Inlet throttle is also connected to the feeder. That's the second one Control room independent of the first control room connected to the feeder, causing the Control of the pressure in the second control room considerably simplified. Additionally or Alternatively, in an advantageous development, both drain throttles on the be connected to the second control room, which is also the control of the second Simplified nozzle needle.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher auch die erste Düsennadel oder der erste Nadelverband eine den Spritzlöchern zugewandte Zusatzdruckstufe aufweist, die bei geschlossener erster Düsennadel deaktiviert ist und die bei geöffneter erster Düsennadel aktiviert ist und dabei eine zusätzliche Öffnungskraft in die erste Düsennadel oder in den ersten Nadelverband einleitet, die so groß ist, dass in der ersten Düsennadel oder im ersten Nadelverband die Öffnungskräfte auch dann überwiegen, wenn bei geöffnetem Steuerventil der erste Steuerraum vom zweiten Steuerraum getrennt ist. Diese Bauweise hat somit zur Folge, dass es auch zum Öffnen der ersten Düsennadel ausreicht, diese zunächst aus ihrer Schließstellung anzuheben, wobei die Öffnungsbewegung im Übrigen dann selbsttätig abläuft, da mit dem Anheben der ersten Düsennadel aus deren Schließstellung die genannte Zusatzdruckstufe aktiviert ist. Somit ist auch die Ansteuerung der ersten Düsennadel letztlich unabhängig von der Stellgeschwindigkeit des Steuerventils.Particularly advantageous is an embodiment in which also the first nozzle needle or the first needle assembly has an additional pressure stage facing the spray holes, which is deactivated when the first nozzle needle is closed and the first opened Nozzle needle is activated while giving an additional opening force into the first nozzle needle or in the first needle bandage that is so big that in the first nozzle needle or in the first needle association the opening forces also outweigh, if at opened control valve, the first control room is separated from the second control room. These Construction thus has the consequence that it is also sufficient to open the first nozzle needle, to lift them first from its closed position, wherein the opening movement in Remaining then runs automatically, since with the lifting of the first nozzle needle from the Closed position the said additional pressure level is activated. Thus, the drive is the first nozzle needle ultimately independent of the actuating speed of the control valve.

Von besonderem Interesse ist dabei eine Variante, bei welcher die erste Düsennadel in ihrer Offenstellung die beiden Steuerräume voneinander trennt und somit gleichzeitig den ersten Steuerraum auch von beiden Ablaufdrosseln trennt, wenn beide Ablaufdrosseln an den zweiten Steuerraum angeschlossen sind. Auf diese Weise herrscht bei geöffneter erster Düsennadel im ersten Steuerraum automatisch der Einspritzdruck, während im zweiten Steuerraum mit unterhalb des Einspritzdrucks liegenden Drücken gearbeitet werden kann, was die Steuerung der zweiten Düsennadel vereinfacht.Of particular interest is a variant in which the first nozzle needle in their Open position separates the two control rooms from each other and thus simultaneously the first Control chamber also separates from both outlet throttles, if both outflow throttles to the second control room are connected. This way, the first one prevails Nozzle needle in the first control chamber automatically the injection pressure, while in the second control chamber Control room can be operated with lying below the injection pressure pressures which simplifies the control of the second nozzle needle.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Further important features and advantages of the injection nozzle according to the invention result from the subclaims, from the drawings and from the associated Description of the figures with reference to the drawings.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 bis 6: jeweils einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch Einspritzdüsen nach der Erfindung, bei verschiedenen Schaltzuständen, wobei zur vereinfachten Darstellung jeweils ein mittlerer Abschnitt der Einspritzdüsen weggelassen ist.

Embodiments of the injection nozzle according to the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components. It show, each schematically

Fig. 1 to 6: in each case a greatly simplified, fundamental longitudinal section through injection nozzles according to the invention, at different switching states, wherein for the sake of simplicity, a middle section of the injection nozzles is omitted.

Description of the embodiments

Entsprechend den Fig. 1 bis 6 umfasst eine erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 in einem durch eine geschweifte Klammer gekennzeichneten oberen Abschnitt A ein Steuerventil 2 und in einem durch eine geschweifte Klammer gekennzeichneten unteren Abschnitt B mehrere Spritzlöcher, nämlich wenigstens ein erstes Spritzloch 3 und wenigstens ein zweites Spritzloch 4. Ein zwischen oberem Abschnitt A und unterem Abschnitt B liegender mittlerer Abschnitt ist zur Wahrung der Übersichtlichkeit weggelassen und kann daher in bekannter Weise aufgebaut sein.According to FIGS. 1 to 6, an injection nozzle 1 according to the invention comprises in one by a brace marked upper section A a control valve. 2 and in a lower portion B indicated by a brace a plurality of injection holes, namely at least a first injection hole 3 and at least one second injection hole 4. A lying between upper portion A and lower portion B. middle section is omitted for clarity and can therefore be found in be known manner.

Üblicherweise besitzt die Einspritzdüse 1 im unteren Abschnitt B mehrere erste Spritzlöcher 3, die vorzugsweise in einer Ebene sternförmig verteilt angeordnet sind. Außerdem sind vorzugsweise auch mehrere zweite Spritzlöcher 4 vorgesehen, die ebenfalls in einer Ebene sternförmig angeordnet sein können. Durch die Spritzlöcher 3, 4 kann Kraftstoff unter Einspritzdruck in einen Einspritzraum 5 eingespritzt werden, der ein Brennraum oder ein Gemischbildungsraum eines Zylinders einer Brennkraftmaschine sein kann. Die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch 3 wird mit Hilfe einer ersten Düsennadel 6 gesteuert, die zu diesem Zweck mit einem ersten Nadelsitz 7 zusammenwirkt. Dieser erste Nadelsitz 7 ist dabei so positioniert, dass sich das wenigstens eine erste Spritzloch 3 bezüglich einer den Kraftstoff unter Einspritzdruck bereitstellenden Zuführung 8 stromab befmdet. Usually, the injection nozzle 1 has a first plurality in the lower section B. Spray holes 3, which are preferably arranged distributed in a star-shaped plane. In addition, preferably also a plurality of second injection holes 4 are provided, which also can be arranged in a star-shaped plane. Through the injection holes 3, 4 can Fuel injected under injection pressure in an injection chamber 5, the one Be combustion chamber or a mixture forming space of a cylinder of an internal combustion engine can. The injection of fuel through the at least one first injection hole 3 is controlled by means of a first nozzle needle 6, for this purpose with a first Needle seat 7 cooperates. This first needle seat 7 is positioned so that the at least one first injection hole 3 with respect to a fuel under injection pressure providing feeder 8 downstream.

Die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 4 kann mit Hilfe einer zweiten Düsennadel 9 gesteuert werden, die zu diesem Zweck mit einem zweiten Nadelsitz 10 und einen dritten Nadelsitz 11 zusammenwirkt.The injection of fuel through the at least one second injection hole 4 can with Help a second nozzle needle 9 are controlled, for this purpose with a second Needle seat 10 and a third needle seat 11 cooperates.

Wie den Darstellungen der Fig. 1 bis 6 zu entnehmen ist, ist bei den hier gezeigten Ausführungsformen eine der Düsennadeln 6, 9, nämlich die zweite Düsennadel 9, als Hohlnadel ausgestaltet. Auf diese Weise können die beiden Düsennadeln 6, 9 koaxial ineinander angeordnet werden. Im vorliegenden Fall ist somit die erste Düsennadel 6 in der zweiten Düsennadel 9 angeordnet. Damit die erste Düsennadel 6 innen angeordnet sein kann, verläuft ein innerer Zweig 8' der Zuführung 8, der sich unmittelbar stromauf des wenigstens einen ersten Spritzlochs 3 befmdet, radial zwischen den beiden Düsennadeln 6, 9. Im vorliegenden Fall ist zur Versorgung des wenigstens einen äußeren Spritzlochs 4 zusätzlich ein äußerer Zweig 8" der Zuführung 8 vorgesehen, der unmittelbar stromauf des wenigstens einen zweiten Spritzlochs 4 radial außen entlang der zweiten Düsennadel 9 verläuft. Dementsprechend wirkt die zweite Düsennadel 9 mit zwei Nadelsitzen, nämlich mit dem zweiten Nadelsitz 10 und dem dritten Nadelsitz 11 zusammen, die beiderseits des wenigstens einen zweiten Spritzlochs 4 angeordnet sind. Somit befindet sich bezüglich des wenigstens einen zweiten Spritzlochs 4 der zweite Nadelsitz 10 stromauf des äußeren Zweigs 8", während sich der dritte Nadelsitz 11 stromauf des inneren Zweigs 8' befmdet.As can be seen from the illustrations of FIGS. 1 to 6, the one shown here Embodiments one of the nozzle needles 6, 9, namely the second nozzle needle 9, as Hollow needle designed. In this way, the two nozzle needles 6, 9 coaxial be arranged one inside the other. In the present case, therefore, the first nozzle needle 6 in the second nozzle needle 9 is arranged. So that the first nozzle needle 6 can be arranged inside can, runs an inner branch 8 'of the feed 8, which is immediately upstream of the at least one first injection hole 3, radially between the two nozzle needles 6, 9. In the present case, to supply the at least one outer injection hole 4 in addition, an outer branch 8 "of the feed 8 is provided, which is immediately upstream the at least one second injection hole 4 extends radially outward along the second nozzle needle 9 runs. Accordingly, the second nozzle needle 9 acts with two needle seats, namely with the second needle seat 10 and the third needle seat 11 together on both sides of the at least one second injection hole 4 are arranged. Thus, with respect to the at least one second injection hole 4, the second needle seat 10 upstream of the outer Branch 8 "while the third needle seat 11 is located upstream of the inner branch 8 '.

Bei einer anderen Ausführungsform können die Düsennadeln 6, 9 unabhängig bzw. separat voneinander in der Einspritzdüse 1 angeordnet sein.In another embodiment, the nozzle needles 6, 9 can be independent or separate be arranged one another in the injection nozzle 1.

Die erste Düsennadel 6 besitzt stromab des ersten Nadelsitzes 7 eine erste Zusatzdruckstufe 12, die durch die gesamte vom ersten Nadelsitz 7 eingeschlossene Fläche gebildet ist. Diese erste Zusatzdruckstufe 12 ist dem wenigstens einen ersten Spritzloch 3 zugewandt und wirkt somit bei einer Druckbeaufschlagung in der Öffnungsrichtung der ersten Düsennadel 6.The first nozzle needle 6 has a first downstream of the first needle seat 7 Additional pressure level 12 through the entire enclosed by the first needle seat 7 surface is formed. This first additional pressure stage 12 is the at least one first injection hole 3rd facing and thus acts at a pressurization in the opening direction of the first nozzle needle 6.

In entsprechender Weise ist auch an der zweiten Düsennadel 9 eine zweite Zusatzdruckstufe 13 ausgebildet, die dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 4 zugewandt ist. Die zweite Druckstufe 13 ist durch eine Ringfläche gebildet, die radial außen durch den zweiten Nadelsitz 10 und radial innen durch den dritten Nadelsitz 11 begrenzt ist. Auch die zweite Zusatzdruckstufe 13 leitet bei einer Druckbeaufschlagung eine Öffnungskraft in die zugehörige zweite Düsennadel 9 ein. In a corresponding manner, a second is also at the second nozzle needle 9 Additional pressure stage 13 is formed, the at least one second injection hole 4th is facing. The second pressure stage 13 is formed by an annular surface which is radial on the outside through the second needle seat 10 and radially inward through the third needle seat 11 is limited. The second additional pressure stage 13 also conducts when pressurized an opening force in the associated second nozzle needle 9 a.

Entsprechend den Fig. 1 bis 6 besitzt die erste Düsennadel 6 bzw. ein erster Nadelverband 14, der die erste Düsennadel 6 umfasst, im oberen Abschnitt A eine erste Steuerfläche 15, die von den Spritzlöchern 3, 4 abgewandt ist und dementsprechend bei einer Druckbeaufschlagung eine in Schließrichtung wirksame Kraft in die erste Düsennadel 6 bzw. in den ersten Nadelverband 14 einleitet. Der erste Nadelverband 14 kann neben der ersten Düsennadel 6 wenigstens eine weitere Komponente umfassen, wobei die einzelnen Komponenten des ersten Nadelverbands 14 so aneinander angeordnet sind, dass sie Druckkräfte übertragen können. Das heißt, die einzelnen Komponenten des ersten Nadelverbandes 14 können in der Hubrichtung grundsätzlich lose aneinander anliegen, sofern eine hinreichende Abdichtung gegenüber dem unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff gegeben ist. Ebenso ist es möglich, dass wenigstens zwei Komponenten aneinander befestigt sind. Des Weiteren ist es möglich, dass zumindest zwei Komponenten aus einem Stück hergestellt sind. Ebenfalls bildet der erste Nadelverband 14 eine im Ganzen hubverstellbare Einheit.According to FIGS. 1 to 6, the first nozzle needle 6 or a first needle assembly has 14, which comprises the first nozzle needle 6, in the upper section A, a first control surface 15, which is remote from the spray holes 3, 4 and accordingly at a Pressurization in the closing direction effective force in the first nozzle needle. 6 or in the first needle dressing 14 initiates. The first needle bandage 14 can next to the first nozzle needle 6 comprise at least one further component, wherein the individual Components of the first needle assembly 14 are arranged together so that they Can transmit compressive forces. That is, the individual components of the first Needle dressing 14 can in principle rest loosely in the stroke direction, provided a sufficient seal against the injection pressure Fuel is given. It is also possible that at least two components attached to each other. Furthermore, it is possible that at least two components made in one piece. Also, the first needle assembly 14 forms an im Whole stroke adjustable unit.

In entsprechender Weise bildet zweckmäßig auch die zweite Düsennadel 9 eine Komponente eines zweiten Nadelverbands 16, der neben der zweiten Düsennadel 9 zumindest eine weitere Komponente aufweisen kann, wobei zumindest zwei Komponenten fest aneinander befestigt sein können und/oder aus einem Stück hergestellt sein können. Ebenso können auch im zweiten Nadelverband 16 einzelne Komponenten bei entsprechender Abdichtung gegenüber dem unter Einspritzdruck stehenden Kraftstoff in der Hubrichtung lose aneinander anliegen, da lediglich Druckkräfte übertragen werden müssen. Dementsprechend bildet auch der zweite Nadelverband 16 eine im Ganzen hubverstellbare Einheit. Die zweite Düsennadel 9 bzw. der zweite Nadelverband 16 besitzt eine zweite Steuerfläche 17, die ebenfalls von den Spritzlöchern 3, 4 abgewandt ist, so dass eine Druckbeaufschlagung der zweiten Steuerfläche 17 eine in Schließrichtung wirksame Kraft in den zweiten Nadelverband 16 bzw. in die zweite Düsennadel 9 einleitet.In a corresponding manner, the second nozzle needle 9 expediently forms a Component of a second needle assembly 16, in addition to the second nozzle needle. 9 at least one further component may have, wherein at least two components can be firmly attached to each other and / or can be made in one piece. Likewise, 16 individual components in the second needle association appropriate seal against the fuel under injection pressure in the stroke direction loosely abut each other, since only compressive forces are transmitted have to. Accordingly, the second needle assembly 16 also forms a whole height-adjustable unit. The second nozzle needle 9 and the second needle assembly 16 has a second control surface 17, which is also remote from the spray holes 3, 4, so that a pressurization of the second control surface 17 an effective in the closing direction Force in the second needle assembly 16 or in the second nozzle needle 9 initiates.

Die beiden Steuerflächen 15, 17 sind im oberen Abschnitt A der Einspritzdüse 1 ausgebildet, vorzugsweise jeweils an einem von den Spritzlöchern 3, 4 entfernten Ende des ersten Nadelverbands 14 bzw. des zweiten Nadelverbands 16. Während die erste Steuerfläche 15 einen ersten Steuerraum 18 begrenzt, bildet die zweite Steuerfläche 17 eine Begrenzung für einen zweiten Steuerraum 19. Dabei umschließt der zweite Steuerraum 19 den ersten Steuerraum 18 ringförmig und ist seinerseits radial außen durch einen Führungsring 20 begrenzt. Des Weiteren sind beide Steuerräume 18, 19 durch eine den Spritzlöchern 3, 4 zugewandte Unterseite 21 einer Drosselplatte 22 begrenzt.The two control surfaces 15, 17 are in the upper section A of the injection nozzle. 1 formed, preferably at one of the spray holes 3, 4 remote end of the first needle bandage 14 and the second needle bandage 16. While the first Control surface 15 defines a first control chamber 18, the second control surface 17 forms a Limitation for a second control room 19. The second control room 19 encloses this the first control chamber 18 annular and in turn is radially outward by a Guide ring 20 limited. Furthermore, both control spaces 18, 19 by a the Spray holes 3, 4 facing bottom 21 of a throttle plate 22 limited.

In dieser Drosselplatte 22 verläuft ein weiterer Abschnitt des Zulaufs 8. Dieser Zulauf 8 ist an einer hier nicht gezeigten Stelle an eine Hochdruckleitung angeschlossen, die den für die Einspritzung vorgesehenen Kraftstoff unter dem jeweiligen Einspritzdruck bereitstellt. Beispielsweise wird diese Hochdruckleitung von einer entsprechenden Kraftstoffeinspritzpumpe gespeist. Beim sogenannten "Common-Rail-Prinzip" sind die Zuführungen 8 von mehreren, vorzugsweise von sämtlichen, Einspritzdüsen 1, die einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, angeordnet sind, mit derselben gemeinsamen Hochdruckleitung verbunden.In this throttle plate 22, a further section of the inlet 8. This inlet 8 is connected to a high-pressure line, not shown here, which is responsible for the Injection provided fuel under the respective injection pressure provides. For example, this high pressure line of a corresponding Fuel injection pump fed. In the so-called "common rail principle" are the Feeds 8 of several, preferably of all, injectors 1, the one Internal combustion engine, in particular in a motor vehicle, are arranged, with the same common high pressure line connected.

In der Drosselplatte 22 ist eine erste Zulaufdrossel 23 ausgebildet, über welche der erste Steuerraum 18 an die Zuführung 8 angeschlossen ist. Des Weiteren enthält die Drosselplatte 22 eine zweite Zulaufdrossel 24, über welche der zweite Steuerraum 19 an die Zuführung 8 angeschlossen ist. Die erste Zulaufdrossel 23 kann dabei eine stärkere Drosselwirkung aufweisen als die zweite Zulaufdrossel 24. Die Drosselplatte 22 enthält außerdem eine erste Ablaufdrossel 25 sowie eine zweite Ablaufdrossel 26, über welche die Steuerräume 18, 19 mit einem Hochdruckraum 27 des Steuerventils 2 verbunden sind. Im vorliegenden Fall sind beide Ablaufdrosseln 25, 26 direkt nur mit dem zweiten Steuerraum 19 verbunden und über diesen indirekt mit dem ersten Steuerraum 18. Erreicht wir dies über einen gemeinsamen Abschnitt 28, der die beiden Ablaufdrosseln 25, 26 innerhalb der Drosselplatte 22 zum zweiten Steuerraum 19 führt. Vorzugsweise ist die Drosselwirkung der ersten Ablaufdrossel 25 stärker als diejenige der zweiten Ablaufdrossel 26.In the throttle plate 22, a first inlet throttle 23 is formed, via which the first Control chamber 18 is connected to the feeder 8. Furthermore, the Throttle plate 22, a second inlet throttle 24, via which the second control chamber 19 at the feeder 8 is connected. The first inlet throttle 23 can be a stronger Have throttle effect as the second inlet throttle 24. The throttle plate 22 includes In addition, a first outlet throttle 25 and a second outlet throttle 26, via which the Control chambers 18, 19 are connected to a high-pressure chamber 27 of the control valve 2. in the In the present case, both outlet throttles 25, 26 are directly only with the second control chamber 19 and via this indirectly with the first control room 18. If we achieve this via a common section 28, the two outflow throttles 25, 26 within the Throttle plate 22 leads to the second control chamber 19. Preferably, the throttle effect the first outlet throttle 25 stronger than that of the second outlet throttle 26th

Das Steuerventil enthält einen Ventilkörper 29, der mit Hilfe eines geeigneten Aktuators, insbesondere mittels eines Piezoaktuators, hubverstellbar ist und wechselweise mit einem ersten Ventilsitz 30 und einem zweiten Ventilsitz 31 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 29 steuert im Steuerventil 2 eine über den ersten Ventilsitz 30 geführte Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 27 und einem Niederdruckraum 32 des Steuerventils 2. Der Niederdruckraum 32 ist dabei an einen nicht dargestellten, im wesentlichen drucklosen Rücklauf des Einspritzventils 1 angeschlossen.The control valve contains a valve body 29, which by means of a suitable actuator, in particular by means of a piezoelectric actuator, is adjustable in stroke and alternately with a first valve seat 30 and a second valve seat 31 cooperates. The valve body 29 controls in the control valve 2 a guided over the first valve seat 30 connection between the high-pressure chamber 27 and a low-pressure chamber 32 of the control valve 2. Der Low-pressure chamber 32 is connected to a non-illustrated, substantially unpressurized Return of the injector 1 connected.

Die erste Düsennadel 6 bzw. der erste Nadelverband 14 ist innerhalb der Einspritzdüse 1 zwischen einer in Fig. 1 gezeigten Schließstellung und einer in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Offenstellung hubverstellbar angeordnet. Dabei bilden sowohl die Schließstellung als auch die Offenstellung definierte Endstellungen. In ihrer Schließstellung sitzt die erste Düsennadel 6 im ersten Nadelsitz 7 und trennt das wenigstens eine erste Spritzloch 3 vom zugehörigen inneren Zweig 8' der Zuführung 8. Das wenigstens eine erste Spritzloch 3 ist dann gesperrt. Bei geschlossener erster Düsennadel 6 ist die erste Zusatzdruckstufe 12 deaktiviert, das heißt, an der ersten Zusatzdruckstufe 12 greifen keine nennenswerten Kräfte in Öffnungsrichtung an. Des Weiteren sind die beiden Steuerräume 18 und 19 bei geschlossener erster Düsennadel 6 zueinander offen, so dass sie einen gemeinsam Steuerraum 18-19 bilden.The first nozzle needle 6 or the first needle assembly 14 is within the injection nozzle. 1 between a closed position shown in Fig. 1 and one shown in Figs. 3 to 5 Open position arranged adjustable stroke. In this case, form both the closed position and the open position defined end positions. In its closed position sits the first Nozzle needle 6 in the first needle seat 7 and separates the at least one first injection hole 3 from associated inner branch 8 'of the feed 8. The at least one first injection hole 3 is then locked. When the first nozzle needle 6 is closed, the first additional pressure stage 12 deactivated, that is, at the first additional pressure stage 12 do not grab any significant Forces in the opening direction. Furthermore, the two control spaces 18 and 19 are included closed first nozzle needle 6 open to each other so that they have a common Form control room 18-19.

Sobald die erste Düsennadel 6 vom ersten Nadelsitz 7 abhebt, ist die Verbindung des wenigstens einen ersten Spritzlochs 3 zum innen liegenden Zweig 8' der Zuführung 8 geöffnet, so dass zum einen eine Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch 3 stattfmden kann. Zum anderen ist dann die erste Zusatzdruckstufe 12 aktiviert, das heißt, an der ersten Zusatzdruckstufe 12 liegt im wesentlichen der Einspritzdruck an, der eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft über die erste Zusatzdruckstufe 12 in die erste Düsennadel 6 einleitet.As soon as the first nozzle needle 6 lifts off from the first needle seat 7, the connection of the at least one first injection hole 3 to the inner branch 8 'of the feed 8 open, so that on the one hand a fuel injection through the at least one first Spray hole 3 can take place. On the other hand, then the first additional pressure 12th activated, that is, at the first additional pressure level 12 is substantially the Injection pressure, which has a force acting in the opening direction over the first Additional pressure stage 12 in the first nozzle needle 6 initiates.

Sobald die erste Düsennadel 6 ihre Offenstellung einnimmt, trennt sie bzw. der erste Nadelverband 14 die beiden Steuerräume 18, 19 voneinander. Hierzu ist im vorliegendem Fall am ersten Nadelverband 14 eine ringförmige Steuerkante 33 ausgebildet. Der in der Schließstellung der ersten Düsennadel 6 verbleibende erste Steuerraum 18 ist hier durch eine konkave Formgebung der ersten Steuerfläche 15 definiert. Bei einer anderen Ausführungsform kann die erste Steuerfläche 15 auch eben ausgestaltet sein, so dass der in der Offenstellung der ersten Düsennadel 6 verbleibende erste Steuerraum 15 im wesentlichen nur noch durch das Volumen der ersten Zulaufdrossel 23 gebildet ist.As soon as the first nozzle needle 6 assumes its open position, it separates or the first Needle Association 14, the two control chambers 18, 19 from each other. This is in the present Case on the first needle assembly 14 an annular control edge 33 is formed. The Indian Closed position of the first nozzle needle 6 remaining first control chamber 18 is here by defines a concave shape of the first control surface 15. With another Embodiment, the first control surface 15 may also be configured just so that the in the open position of the first nozzle needle 6 remaining first control chamber 15 in essentially only by the volume of the first inlet throttle 23 is formed.

Auch die zweite Düsennadel 9 bzw. der zweite Nadelverband 16 ist in der Einspritzdüse 1 hubverstellbar angeordnet, und zwar zwischen einer in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Schließstellung und einer in den Fig. 4 bis 6 angedeuteten Offenstellung. Dabei bildet zumindest die Schließstellung eine Endstellung. In der Schließstellung wirkt die zweite Düsennadel 9 mit dem zweiten Nadelsitz 10 und dem dritten Nadelsitz 11 zusammen, wodurch das wenigstens eine zweite Spritzloch 4 sowohl vom inneren Zweig 8' als auch vom äußeren Zweig 8" der Zuführung 8 getrennt ist. Dementsprechend ist die zweite Zusatzdruckstufe 13 deaktiviert, so dass über diese im wesentlichen keine in Öffnungsrichtung wirksame Kraft in die zweite Düsennadel 9 eingeleitet werden kann.Also, the second nozzle needle 9 and the second needle assembly 16 is in the injection nozzle. 1 arranged Hubverstellbar, between one shown in Figs. 1 to 3 Closed position and in Figs. 4 to 6 indicated open position. It forms at least the closed position an end position. In the closed position, the second acts Nozzle needle 9 with the second needle seat 10 and the third needle seat 11 together, whereby the at least one second injection hole 4 both from the inner branch 8 'and is separated from the outer branch 8 "of the feeder 8. Accordingly, the second one Additional pressure stage 13 is deactivated, so that about this substantially no in Opening direction effective force can be introduced into the second nozzle needle 9.

Sobald die zweite Düsennadel 9 aus den zugeordneten Nadelsitzen 10, 11 abhebt, ist sowohl die Verbindung zum inneren Zweig 8' als auch die Verbindung zum äußeren Zweig 8" der Zuführung 8 geöffnet, so dass eine Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 4 stattfinden kann. Gleichzeitig wird dadurch die zweite Zusatzdruckstufe 13 aktiviert, an der dann im wesentlichen der Einspritzdruck angreift und somit eine in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel 9 wirksame Kraft in diese bzw. in den zweiten Nadelverband 16 einleitet.Once the second nozzle needle 9 lifts off from the associated needle seats 10, 11, is both the connection to the inner branch 8 'and the connection to the outer branch 8 "of the supply 8 is opened, so that an injection of fuel through the at least a second spray hole 4 can take place. At the same time, this is the second Additional pressure stage 13 is activated, which then essentially attacks the injection pressure and Thus, in the opening direction of the second nozzle needle 9 effective force in this or in initiates the second needle bandage 16.

Während die Kraftstoffeinspritzung durch die Spritzlöcher 3, 4 durch Hubbetätigungen der Düsennadeln 6, 9 steuerbar ist, sind die Hubbetätigungen der Düsennadeln 6, 9 mit Hilfe des Steuerventils 2 und speziell durch Hubbetätigungen des Ventilkörpers 29 steuerbar. Das Steuerventil 2 ist zu diesem Zweck zwischen einer in den Fig. 1 und 6 gezeigten Schließstellung und einer in den Fig. 2, 3 und 5 gezeigten Offenstellung verstellbar. Dabei bilden auch beim Steuerventil 2 die Schließstellung und die Offenstellung jeweils definierte Endstellungen, in denen der Ventilkörper 29 jeweils eine definierte Lage einnimmt. In der Schließstellung wirkt der Ventilkörper 29 mit dem ersten Ventilsitz 30 zusammen und sperrt somit die Verbindung zwischen Hochdruckraum 27 und Niederdruckraum 32. Beachtenswert ist hierbei, dass in dieser Schließstellung beide Ablaufdrosseln 25, 26 offen sind. In der Offenstellung wirkt der Ventilkörper 29 mit dem zweiten Ventilsitz 31 zusammen, wodurch die erste Ablaufdrossel 25 gesperrt ist. Gleichzeitig ist in der Offenstellung des Steuerventils 2 die Verbindung zwischen Hochdruckraum 27 und Niederdruckraum 32 geöffnet, so dass Kraftstoff aus dem Hochdruckraum über den Niederdruckraum 32 in den Rücklauf abfließen kann.While the fuel injection through the injection holes 3, 4 by Hubbetätigungen the Nozzle needles 6, 9 is controllable, the lifting operations of the nozzle needles 6, 9 with the help of the control valve 2 and especially controllable by lifting operations of the valve body 29. The control valve 2 is for this purpose between one shown in FIGS. 1 and 6 Closed position and an open position shown in FIGS. 2, 3 and 5 adjustable. there also form the control valve 2, the closed position and the open position respectively defined End positions in which the valve body 29 each occupies a defined position. In the Closed position, the valve body 29 cooperates with the first valve seat 30 and thus blocks the connection between the high pressure chamber 27 and low pressure chamber 32nd It is noteworthy that in this closed position both outlet throttles 25, 26 open are. In the open position, the valve body 29 acts with the second valve seat 31 together, whereby the first outlet throttle 25 is locked. At the same time is in the Open position of the control valve 2, the connection between the high-pressure chamber 27 and Low-pressure chamber 32 is opened so that fuel from the high-pressure chamber over the Low-pressure chamber 32 can flow into the return.

Des Weiteren kann das Steuerventil 2 zumindest in eine Zwischenstellung gemäß Fig. 4 verstellt werden, in der sich das Steuerventil 2 bzw. sein Ventilkörper 29 zwischen den beiden Endstellungen (Schließstellung und Offenstellung) befindet. Grundsätzlich bildet somit jede Relativstellung des Ventilkörpers 29, in welcher sich der Ventilkörper 29 weder in der Schließstellung noch in der Offenstellung befindet, eine solche Zwischenstellung. Bevorzugt wird jedoch eine Zwischenstellung, in welcher der Ventilkörper 29 sowohl vom ersten Ventilsitz 30 als auch vom zweiten Ventilsitz 31 soweit entfernt ist, dass sich eine möglichst geringe Drosselwirkung zwischen dem Ventilkörper 29 und den Ventilsitzen 30, 31 einstellt.Furthermore, the control valve 2 can at least be in an intermediate position according to FIG. 4 be adjusted, in which the control valve 2 and its valve body 29 between the both end positions (closed position and open position) is located. Basically forms Thus, each relative position of the valve body 29, in which the valve body 29 neither in the closed position is still in the open position, such an intermediate position. However, preference is given to an intermediate position in which the valve body 29 both from the first valve seat 30 and the second valve seat 31 is far enough away that a the lowest possible throttling effect between the valve body 29 and the valve seats 30, 31 sets.

In der genannten Zwischenstellung des Steuerventils 2 bzw. des Ventilkörpers 29 sind somit sowohl die Verbindung zwischen Hochdruckraum 27 und Niederdruckraum 32 als auch beide Ablaufdrosseln 25, 26 geöffnet.In the above intermediate position of the control valve 2 and the valve body 29 are Thus, both the connection between the high-pressure chamber 27 and low-pressure chamber 32 as also both outlet throttles 25, 26 open.

The invention or its mode of operation will now be explained in more detail below:

In der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung befmdet sich das Steuerventil 2 in seiner Schließstellung; ebenso befinden sich beide Düsennadeln 6, 9 jeweils in ihrer Schließstellung. In der Folge sind zum einen die beiden Zusatzdruckstufen 12 und 13 deaktiviert, zum anderen sind beide Steuerräume 18, 19 miteinander verbunden, wobei in den Steuerräumen 18, 19 der Einspritzdruck herrscht. Ebenso herrscht im Hochdruckraum 27 der Einspritzdruck.In the starting position shown in Fig. 1, the control valve 2 is in his Closed position; also both nozzle needles 6, 9 are each in their Closed position. As a result, on the one hand, the two additional pressure stages 12 and 13 deactivated, on the other hand, both control spaces 18, 19 connected to each other, wherein in the control chambers 18, 19 of the injection pressure prevails. Likewise prevails in the high pressure room 27 the injection pressure.

Um nun eine Einspritzung durch das wenigstens eine erstes Spritzloch 3 durchzuführen, wird das Steuerventil 2 von seiner Schließstellung direkt in seine Offenstellung überführt, was in Fig. 2 wiedergegeben ist. In der Folge ist die Verbindung zwischen Hochdruckraum 27 und Niederdruckraum 32 geöffnet, wodurch der Druck im Hochdruckraum 27 abfällt. Da die erste Ablaufdrossel 25 in der Offenstellung des Steuerventils 2 gesperrt ist, kann sich dieser Druckabfall nur über die zweite Ablaufdrossel 26 bis in die Steuerräume 18, 19 fortpflanzen. Die erste Steuerfläche 15 ist so ausgelegt, dass durch diesen Druckabfall im ersten Nadelverband 14 eine Öffnungskraft resultiert, so dass die erste Düsennadel 6 aus dem ersten Nadelsitz 7 abhebt. Diese Öffnungsbewegung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 34 angedeutet. Sobald die erste Düsennadel 6 aus dem ersten Nadelsitz 7 abhebt, ist die erste Zusatzdruckstufe 12 aktiviert, was die in Öffnungsrichtung wirksamen Kräfte verstärkt. In der Folge öffnet die erste Düsennadel 6 sehr schnell.In order to carry out an injection through the at least one first injection hole 3, the control valve 2 is transferred from its closed position directly into its open position, which is shown in Fig. 2. As a result, the connection between the high-pressure chamber 27 and low-pressure chamber 32 is opened, whereby the pressure in the high-pressure chamber 27 drops. Since the first outlet throttle 25 is locked in the open position of the control valve 2, can This pressure drop only via the second outlet throttle 26 into the control chambers 18, 19th procreate. The first control surface 15 is designed so that by this pressure drop in first needle assembly 14 results in an opening force, so that the first nozzle needle 6 from the first needle seat 7 lifts. This opening movement is shown in Fig. 2 by an arrow 34th indicated. As soon as the first nozzle needle 6 lifts off from the first needle seat 7, the first is Additional pressure stage 12 is activated, which increases the forces acting in the opening direction. In the sequence opens the first nozzle needle 6 very quickly.

Gemäß Fig. 3 erreicht die erste Düsennadel 6 bzw. der erste Nadelverband 14 seine Offenstellung, in welcher die Steuerkante 33 die beiden Steuerräume 18, 19 voneinander trennt. In der Folge kann sich im ersten Steuerraum 18 wieder der Einspritzdruck einstellen. Damit hier kein labiler Zustand entsteht, ist die erste Zusatzdruckstufe 12 bei einer bevorzugten Ausführungsform so ausgelegt, dass sie im aktivierten Zustand eine zusätzliche Öffnungskraft in die erste Düsennadel 6 bzw. in den ersten Nadelverband 14 einleitet, die so groß ist, dass im ersten Nadelverband 14 auch dann die Öffnungskräfte überwiegen, wenn an der ersten Steuerfläche 15 wieder der Einspritzdruck angreift, also wenn bei geöffnetem Steuerventil 2 die beiden Steuerräume 18, 19 voneinander getrennt sind.According to FIG. 3, the first needle needle 6 or the first needle bandage 14 reaches its end Open position in which the control edge 33, the two control spaces 18, 19 from each other separates. As a result, in the first control chamber 18 again the injection pressure to adjust. So that here no unstable state arises, the first additional pressure level 12 is at a preferred embodiment designed so that they in the activated state additional opening force in the first nozzle needle 6 and in the first needle assembly 14th which is so large that in the first needle assembly 14 then the opening forces predominate when at the first control surface 15 again the injection pressure attacks, ie if, when the control valve 2 is open, the two control chambers 18, 19 are separated from one another are.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Zustand sind somit nur noch die zweite Zulaufdrossel 24 und die zweite Ablaufdrossel 26 aktiv, wodurch sich im zweiten Steuerraum 19 ein vorbestimmter Druck einstellt. Die zweite Düsennadel 9 bzw. der zweite Nadelverband 16 ist so ausgelegt, dass die zweite Düsennadel 9 auch bei diesem nun im zweiten Steuerraum 19 herrschenden reduzierten Druck in ihrer Schließstellung verbleibt. Folglich herrscht in Fig. 3 ein stabiler Zustand, bei dem ausschließlich durch das wenigstens eine erste Spritzloch 3 eine Einspritzung von Kraftstoff erfolgt.Thus, in the state shown in FIG. 3, only the second inlet throttle 24 is left and the second outlet throttle 26 active, resulting in the second control chamber 19 a set predetermined pressure. The second nozzle needle 9 and the second needle assembly 16 is designed so that the second nozzle needle 9 also in this now in the second control room 19 prevailing reduced pressure remains in its closed position. Consequently prevails in Fig. 3 is a stable state, in which only by the at least one first Spray hole 3 is an injection of fuel.

Zum Beenden dieser Kraftstoffeinspritzung kann das Steuerventil 2 direkt in seine Schließstellung gemäß Fig. 1 verstellt werden, wodurch der Abfluss von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 27 über den Rücklauf wieder gesperrt ist und sich im ersten Steuerraum 19 in der Folge wieder der Einspritzdruck aufbaut. Der erste Nadelverband 14 besitzt eine von den Spritzlöchern 3, 4 abgewandte weitere Druckstufe 35, die ebenfalls den zweiten Steuerraum 19 begrenzt. Über diese weitere Druckstufe 35 werden somit Schließkräfte in den ersten Nadelverband 14 eingeleitet. Die Auslegung dieser weiteren Druckstufe 35 erfolgt dabei so, dass sich bei ansteigendem Druck im zweiten Steuerraum 19 eine resultierende Schließkraft im zweiten Nadelverband 14 ausbildet, so dass insbesondere die über die erste Zusatzdruckstufe 12 eingeleitete Öffnungskraft überwunden wird und die erste Düsennadel 6 schließen kann.To stop this fuel injection, the control valve 2 directly into his Closed position shown in FIG. 1 are adjusted, whereby the outflow of fuel the high-pressure chamber 27 is locked again via the return and in the first Control chamber 19 in the sequence again the injection pressure builds up. The first needle bandage 14 has one of the spray holes 3, 4 facing away from further pressure stage 35, which also limited the second control chamber 19. About this further pressure level 35 thus Closing forces introduced into the first needle assembly 14. The interpretation of this further Pressure level 35 is carried out so that with increasing pressure in the second control room 19 forms a resulting closing force in the second needle assembly 14, so that in particular, the opening force introduced via the first additional pressure stage 12 is overcome and the first nozzle needle 6 can close.

Falls jedoch ohne Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch 3 zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine zweite Spritzloch durch geführt werden soll, wird das Steuerventil 2 gemäß Fig. 4 in seine obengenannte Zwischenstellung überführt. Hierbei wird die erste Ablaufdrossel 25 wieder geöffnet, während gleichzeitig die Verbindung zwischen Hochdruckraum 27 und Niederdruckraum 32 offen bleibt. Da außerdem nach wie vor nur die zweite Zulaufdrossel 24 aktiv ist, stellt sich im Hochdruckraum 27 und somit im zweiten Steuerraum 19 ein weiterer Druckabfall ein. Die zweite Steuerfläche 17 ist dabei so ausgelegt, dass nunmehr im zweiten Nadelverband 16 die Öffnungskräfte überwiegen, so dass die zweite Düsennadel 9 von den zugeordneten Nadelsitzen 10 und 11 abhebt, was in Fig. 4 durch einen Pfeil 36 angedeutet ist. Sobald die zweite Düsennadel 9 von den zugehörigen Nadelsitzen 10, 11 abhebt, beginnt die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 4. Gleichzeitig wird dadurch die zweite Zusatzdruckstufe 13 aktiviert, wodurch eine zusätzliche Öffnungskraft in die zweite Düsennadel 9 und somit in den zweiten Nadelverband 16 eingeleitet wird.However, if uninterrupted, the fuel injection by the at least one first injection hole 3 additionally fuel injection by the at least one second Spray hole to be performed by, the control valve 2 shown in FIG. 4 in his transferred above intermediate position. Here, the first outlet throttle 25 is again opened, while at the same time the connection between the high-pressure chamber 27 and Low pressure space 32 remains open. Since also still only the second inlet throttle 24 is active, is in the high-pressure chamber 27 and thus in the second control chamber 19 a further pressure drop. The second control surface 17 is designed so that now in the second needle bandage 16, the opening forces predominate, so that the second Nozzle needle 9 from the associated needle seats 10 and 11 lifts, which in Fig. 4 by an arrow 36 is indicated. Once the second nozzle needle 9 of the associated Needle seats 10, 11 lifts, the injection of fuel begins by the at least a second injection hole 4. At the same time thereby the second additional pressure stage 13th activated, whereby an additional opening force in the second nozzle needle 9 and thus in the second needle bandage 16 is initiated.

Erfindungsgemäß ist nun die zweite Zusatzdruckstufe 13 so ausgelegt, dass die darüber in die zweite Düsennadel 9 eingeleitete zusätzliche Öffnungskraft so groß ist, dass in der zweiten Düsennadel 9 bzw. im zweiten Nadelverband 16 auch dann die Öffnungskräfte überwiegen, wenn das Steuerventil 2 nach dem Abheben der zweiten Düsennadel 9 aus den zugeordneten Nadelsitzen 10, 11 wieder seine Offenstellung einnimmt. Dieser Zustand ist in Fig. 5 dargestellt. Die erfindungsgemäße Auslegung der zweiten Zusatzdruckstufe 13 hat somit zur Folge, dass die Öffnungsbewegung der zweiten Düsennadel 9 mit Hilfe der Zwischenstellung des Steuerventils 2 quasi nur angestoßen werden muss und im Übrigen dann selbsttätig abläuft. Dies hat seinerseits zur Folge, dass das Steuerventil 2 bzw. sein Ventilkörper 29 nur für eine vergleichsweise kurze Zeit in die genannte Zwischenstellung überführt werden muss, um die Öffnungsbewegung der zweiten Düsennadel 9 anzustoßen. Sobald die zweite Zusatzdruckstufe 13 aktiv ist, kann das Steuerventil 2 wieder in seine Offenstellung verstellt werden, in der es die erste Ablaufdrossel 25 sperrt. Dies hat den großen Vorteil, dass die ungenau und relativ instabil einstellbare Zwischenstellung nur kurz angefahren oder durchfahren werden muss, um ein definiertes Öffnen der zweiten Düsennadel 9 zu bewirken. Im Übrigen befmdet sich das Steuerventil 2 sonst stets in genau defmierten und somit stabilen Endlagen (Offenstellung bzw. Schließstellung).According to the second auxiliary pressure stage 13 is now designed so that the above in the second nozzle needle 9 introduced additional opening force is so large that in the second nozzle needle 9 and in the second needle assembly 16 then the opening forces predominate when the control valve 2 after lifting the second nozzle needle 9 from the associated needle seats 10, 11 again assumes its open position. This condition is shown in Fig. 5. The inventive design of the second additional pressure stage 13th Thus, the result that the opening movement of the second nozzle needle 9 by means of Intermediate position of the control valve 2 quasi only needs to be triggered and the rest then runs automatically. This in turn means that the control valve 2 and be Valve body 29 only for a comparatively short time in said intermediate position must be transferred to the opening movement of the second nozzle needle 9 abut. As soon as the second additional pressure stage 13 is active, the control valve 2 can again in his Open position are adjusted in which it blocks the first outlet throttle 25. This has the big advantage that the inaccurate and relatively unstable adjustable intermediate position only briefly approached or must be passed to a defined opening of the second To effect nozzle needle 9. Incidentally, the control valve 2 is otherwise always in exactly Defined and thus stable end positions (open position or closed position).

Um die gewünschte Initiierung des Öffnungsvorgang für die zweite Düsennadel 9 durchführen zu können, ist der Antrieb des Steuerventils 2 so ausgelegt, dass er das Steuerventil 2 bzw. dessen Ventilkörper 29 bei der hier gezeigten Vorgehensweise aus der Offenstellung heraus hinreichend lange in die Zwischenstellung verstellen kann. Aus dieser Offenstellung heraus kann der Antrieb dann das Steuerventil 2 wieder in die Schließstellung zurückverstellen.To the desired initiation of the opening process for the second nozzle needle. 9 To be able to perform, the drive of the control valve 2 is designed so that he Control valve 2 and its valve body 29 in the procedure shown here from the Open position sufficiently long in the intermediate position can adjust. From this Open position, the drive then the control valve 2 back into the Reset the closed position.

Bei einer anderen Ausführungsform kann es durchaus vorgesehen sein, eine Einspritzung durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 4 möglichst unmittel nach bzw. möglichst gleichzeitig mit einer Einspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch 3 durchzuführen. Hierzu kann mit Hilfe eines geeigneten Antriebs das Steuerventil 2 aus seiner Offenstellung heraus direkt solange in die Zwischenstellung verstellt werden, bis mit oder nach dem Öffnen der ersten Düsennadel 6 auch die Öffnungsbewegung der zweiten Düsennadel 9 beginnt.In another embodiment, it may well be provided, an injection through the at least one second injection hole 4 as soon as possible or as possible simultaneously with an injection through the at least one first injection hole 3rd perform. For this purpose, by means of a suitable drive, the control valve 2 off its open position out directly in the intermediate position be adjusted until with or after opening the first nozzle needle 6 and the opening movement of the second Nozzle needle 9 begins.

Falls nur eine sehr kurze Einspritzung durch die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung 4 erwünscht ist, kann das Steuerventil 2 aus seiner Zwischenstellung heraus auch wieder in seine Schließstellung zurückverstellt werden, um so den Schließvorgang für beide Düsennadeln 6, 9 zu starten.If only a very short injection through the at least one second injection port 4th is desired, the control valve 2 from its intermediate position out again in its closed position can be reset so as to complete the closing process for both Nozzle needles 6, 9 to start.

Es ist klar, dass das Steuerventil 2 mit Hilfe eines geeignetes Antriebs aus seiner Schließstellung heraus so schnell in seine Offenstellung verstellbar ist, dass beim Durchfahren sämtlicher Zwischenstellungen ein Absinken des Drucks in den Steuerräumen 18, 19 bis zu einem Druck, bei dem die zweite Düsennadel 9 öffnet, nicht erfolgen kann.It is clear that the control valve 2 by means of a suitable drive from his Closed position is adjustable so quickly in its open position that when Traversing all intermediate positions a drop in pressure in the control rooms 18, 19 to a pressure at which the second nozzle needle 9 opens, can not be done.

Anstelle einer quasi statischen Verweildauer des Steuerventils 2 bzw. dessen Ventilskörpers 29 in der ausgewählten Zwischenstellung, um den Öffnungshub der zweiten Düsennadel 9 zu initiieren, kann es ausreichend sein, das Steuerventil 2 bzw. den Ventilkörper 29 hinreichend langsam von der Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen oder von der Offenstellung in die Zwischenstellung und direkt zurück in die Offenstellung zu bewegen.Instead of a quasi-static residence time of the control valve 2 or its Valve body 29 in the selected intermediate position to the opening stroke of the second To initiate nozzle needle 9, it may be sufficient, the control valve 2 and the Valve body 29 sufficiently slowly from the closed position to the open position move or from the open position to the intermediate position and directly back into the To move open position.

Um ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 5, bei dem beide Düsennadel 6, 9 offen sind und somit eine Einspritzung von Kraftstoff durch sämtliche Spritzlöcher 3, 4 erfolgt, in den Ausgangszustand gemäß Fig. 1 zurückzukommen, kann nun einfach das Steuerventil 2 in seine Schließstellung zurückverstellt werden, wodurch sich die Situation gemäß Fig. 6 ergibt. In der Schließstellung des Steuerventils 2 ist die Verbindung vom Hochdruckraum 27 zum Niederdruckraum 32 gesperrt, so dass sich in der Folge im Hochdruckraum 27 und im zweiten Steuerraum 19 der Einspritdruck einstellen kann. Die damit einhergehende Druckerhöhung an der weiteren Druckstufe 35 führt zum einen wieder dazu, dass im ersten Nadelverband 14 die Schließkräfte überwiegen und dieser sich entsprechend einem Pfeil 37 in Schließrichtung in Bewegung setzt. Desweiteren führt der Druckanstieg an der zweiten Steuerfläche 17 auch am zweiten Nadelverband 16 dazu, dass darin die in Schließrichtung wirksamen Kräfte überwiegen, so dass sich auch der zweite Nadelverband 16 entsprechend einem Pfeil 38 in Schließrichtung in Bewegung setzt. Sobald die Düsennadeln 6, 9 wieder in ihren Nadelsitzen 7, 10, 11 eingefahren sind, liegt wieder Ausgangszustand gemäß Fig. 1 vor. To start from the state shown in FIG. 5, in which both nozzle needle 6, 9 are open and Thus, an injection of fuel through all the injection holes 3, 4 takes place in the Return home state of FIG. 1, now can easily control valve 2 in its closed position are zurückverstellt, resulting in the situation shown in FIG. 6 results. In the closed position of the control valve 2, the connection from the high-pressure chamber 27 locked to the low pressure chamber 32, so that in the sequence in the high-pressure chamber 27 and in the second control chamber 19, the injection pressure can be adjusted. The accompanying Pressure increase at the further pressure stage 35 leads to a back to the fact that in the first Needle Association 14 outweigh the closing forces and this according to an arrow 37 in the closing direction sets in motion. Furthermore, the pressure increase leads to the second Control surface 17 and the second needle dressing 16 to that in it in the closing direction effective forces prevail, so that also the second needle bandage 16 accordingly an arrow 38 in the closing direction in motion. As soon as the nozzle needles 6, 9 again are retracted in their needle seats 7, 10, 11, is again the initial state shown in FIG. 1 ago.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Einspritzdüseinjection
22: Steuerventilcontrol valve
33: erstes Spritzlochfirst injection hole
44: zweites Spritzlochsecond spray hole
55: EinspritzraumInjection room
66: erste Düsennadelfirst nozzle needle
77: erster Nadelsitzfirst needle seat
88th: Zuführungfeed
8'8th': innerer Zweig von 8inner branch of 8
8''8th'': äußerer Zweig von 8outer branch of 8
99: zweite Düsennadelsecond nozzle needle
1010: zweiter Nadelsitzsecond needle seat
1111: dritter Nadelsitzthird needle seat
1212: erste Zusatzdruckstufefirst additional pressure level
1313: zweite Zusatzdruckstufesecond additional pressure level
1414: erster Nadelverbandfirst needle bandage
1515: erste Steuerflächefirst control surface
1616: zweiter Nadelverbandsecond needle bandage
1717: zweite Steuerflächesecond control surface
1818: erster Steuerraumfirst control room
1919: zweiter Steuerraumsecond control room
2020: Führungsringguide ring
2121: Unterseite von 22Bottom of 22
2222: Drosselplattethrottle plate
2323: erste Zulaufdrosselfirst inlet throttle
2424: zweite Zulaufdrosselsecond inlet throttle
2525: erste Ablaufdrosselfirst outlet throttle
2626: zweite Ablaufdrosselsecond outlet throttle
2727: Hochdruckraum von 2 High pressure room of 2
2828: Abschnittsection
2929: Ventilkörpervalve body
3030: erster Ventilsitzfirst valve seat
3131: zweiter Ventilsitzsecond valve seat
3232: Niederdruckraum von 2Low pressure chamber of 2
3333: Steuerkantecontrol edge
3434: Öffnungsbewegung von 6, 14Opening movement of 6, 14
3535: weitere Druckstufefurther pressure level
3636: Öffnungsbewegung von 9,16Opening movement of 9.16
3737: Schließbewegung von 6, 14Closing movement of 6, 14
3838: Schließbewegung von 9,16Closing movement of 9.16
AA: oberer Abschnitt von 1upper section of 1
BB: unterer Abschnitt von 1lower section of 1

Claims

Injection nozzle for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle,

with a stroke-adjustable first nozzle needle (6) for controlling an injection of fuel through at least one first injection hole (3),

with a stroke-adjustable second nozzle needle (9) for controlling an injection of fuel through at least one second injection hole (4),

wherein the first nozzle needle (6) or a first needle assembly (14) comprising the first nozzle needle (6) has a first control surface (15) facing away from the spray holes (3, 4) and delimiting a first control chamber (18) which has an opening first inlet throttle (23) is connected to a feed (8) for fuel under injection pressure,

wherein the second nozzle needle (9) or a second needle assembly (16) comprising the second nozzle needle (9) has a second control surface (17) facing away from the spray holes (3, 4) and delimiting a second control chamber (19),

wherein the control chambers (18, 19) are connected via a first outlet throttle (25) and a second outlet throttle (26) to a high-pressure chamber (27) of a control valve (2),

wherein the control valve (2) opens in a closed position forming a first end position both outlet throttles (25, 26) and a connection of the high-pressure chamber (27) to a low pressure chamber (32) of the control valve (2), which is connected to a relatively non-pressurized return line .

the control valve (2) opens the connection between the high-pressure chamber (27) and the low-pressure chamber (32) in an open position forming a second end position and blocks only one of the outlet throttles (25),

wherein the control valve (2) opens the connection between the high-pressure chamber (27) and the low-pressure chamber (32) and both outlet throttles (25, 26) in an intermediate position lying between the end positions,

characterized in that the second nozzle needle (9) or the second needle assembly (16) has an at least one second injection hole (4) facing additional pressure stage (13) which is deactivated with the second nozzle needle (9) closed and the second nozzle needle open ( 9) is activated and thereby introduces an additional opening force into the second nozzle needle (9) or in the second needle assembly (16), which is so large that in the second nozzle needle (9) or in the second needle assembly (16), the opening forces then predominate when after opening the second nozzle needle (9), the control valve (2) again assumes its open position.

Injection nozzle according to claim 1,
characterized,

that the first control chamber (18) and the second control chamber (19) is closed the first nozzle needle (6) to one another are open and form a common control chamber (18-19),

that the first nozzle needle (6) or the first needle assembly (14) with the first nozzle needle (6) open separates the first control chamber (18) from the second control chamber (19).

Injection nozzle according to claim 1 or 2,
characterized in that the second control chamber (19) via a second inlet throttle (24) to the feed (8) is connected.

Injection nozzle according to one of claims 1 to 3,
characterized in that both outlet throttles (25, 26) are connected to the second control chamber (19).

Injection nozzle according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the first nozzle needle (6) or the first needle assembly (14) has an at least one first injection hole (3) facing additional pressure stage (12) which is deactivated when the first nozzle needle (6) and the open when the first nozzle needle ( 6) is activated and thereby introduces an additional opening force into the first nozzle needle (6) or in the first needle assembly (14), which is so large that in the first nozzle needle (6) or in the first needle assembly (14), the opening forces then predominate when the first control chamber (18) is separated from the second control chamber (19) when the control valve (2) is open.

Injection nozzle according to one of claims 1 to 5,
characterized,

that one of the nozzle needles (6, 9) is designed as a hollow needle,

in that the nozzle needles (6, 9) or the needle assemblies (14, 16) are arranged coaxially in one another.

Injection nozzle according to claim 6,
characterized in that the second nozzle needle (9) is designed as a hollow needle and on both sides of its additional pressure stage (13), each with a needle seat (10, 11) cooperates.

Injection nozzle according to claim 7,
characterized in that the supply (8) immediately upstream of the at least one first injection hole (3) between the nozzle needle (6, 9) extends.

Injection nozzle according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the control valve (2) can be adjusted so quickly from its closed position to its open position or vice versa that while the second nozzle needle (9) does not open.

Injection nozzle according to one of claims 1 to 9,
characterized in that the control valve (2) can be adjusted from its closed position and / or from its open position as long as in the intermediate position that while the second nozzle needle (9) opens.

Injection nozzle according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the control valve (2) can be adjusted from its intermediate position either in its open position or in its closed position.