EP1704322B1 - Injection nozzle - Google Patents

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Publication number
EP1704322B1
EP1704322B1 EP04802622A EP04802622A EP1704322B1 EP 1704322 B1 EP1704322 B1 EP 1704322B1 EP 04802622 A EP04802622 A EP 04802622A EP 04802622 A EP04802622 A EP 04802622A EP 1704322 B1 EP1704322 B1 EP 1704322B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
fuel
nozzle needle
control
nozzle
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04802622A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1704322A1 (en
Inventor
Kilian Bucher
Oezguer Tuerker
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 EP1704322A1 publication Critical patent/EP1704322A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1704322B1 publication Critical patent/EP1704322B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0005—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using valves actuated by fluid 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies

Definitions

  • 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 claim 1.
  • Such a pressure-controlled injection nozzle is from the US 2003/0098371 A1 known and comprises a hollow needle designed as a first nozzle needle and a coaxial with the first nozzle needle arranged second nozzle needle.
  • the first nozzle needle With the first nozzle needle, an injection of fuel is controllable by at least one first injection hole, while with the second nozzle needle, the injection of fuel through at least one second injection hole is controllable.
  • the first, outer nozzle needle is associated with a first spring chamber for receiving a closing spring for the outer nozzle needle.
  • a separate second spring chamber is provided, in which a further closing spring for the inner nozzle needle is arranged.
  • the outer nozzle needle is exposed with a pressure shoulder a nozzle chamber which is connected by means of a first pressure line to a pressure accumulator of a common rail.
  • the inner nozzle needle is also connected to the pressure accumulator of the common rail with a second pressure line.
  • a control valve is arranged in each case, which controls the respective nozzle needle, so that either the rail pressure of the pressure shoulder of the outer nozzle needle and / or the pressure shoulder of the inner nozzle needle for opening the respective nozzle needle can be fed.
  • the opening of the individual nozzle needle thus takes place via a uniform opening pressure supplied by the common rail for each individual nozzle needle by means of the respective control valve.
  • Another pressure-controlled injection nozzle goes out JP 600 125 767 A out.
  • the two nozzle needles are each assigned closing springs in a common spring chamber.
  • the opening pressure of the two nozzle needles is adjusted via the closing force of the respective closing spring.
  • Another pressure-controlled injection nozzle is off DE 44 32 686 A1 known.
  • this injection nozzle respective nozzle spaces are formed for the outer nozzle needle and the inner nozzle needle, to which the respective pressure shoulder of the respective nozzle needle is exposed.
  • the pressure chambers are connected to the fuel line, which is under injection pressure.
  • At the rear end of the nozzle needles are assigned in each case in a common spring chamber closing springs.
  • the opening pressure of the respective nozzle needle is also set via the closing force of the closing springs.
  • Another pressure-controlled injection nozzle goes out GB 2 204 357 A out.
  • coaxial nozzle needles are formed, however, actuate together only one row of holes of spray holes.
  • the first nozzle needle is directly controlled by the injection pressure. That is, the first nozzle needle opens as soon as a sufficiently large injection pressure is applied to a corresponding pressure stage of the first nozzle needle. If a fuel injection is to be performed only by the at least one first injection hole, a control chamber is acted upon by a correspondingly high control pressure, so that the second nozzle needle remains closed. If a fuel injection is additionally carried out by the at least one second injection hole, the pressure in the control chamber is lowered until the injection pressure acting on a corresponding pressure stage on the second nozzle needle causes the second nozzle needle to open.
  • the second nozzle needle is thus not controlled by the injection pressure alone, but in addition by the control pressure in the control chamber independently of the injection pressure predeterminable, which is also referred to as servo control. The cost of implementing such a servo control is relatively large.
  • the injection nozzle according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that both the first nozzle needle and the second nozzle needle can be controlled directly by the high fuel pressure, which is provided by the fuel supply device and engages the pressure levels of the nozzle needles and on the control surface. This is achieved by an effective in the opening direction control surface, which is arranged in a control chamber in which the fuel high pressure generated by the fuel supply device prevails.
  • a first fuel high pressure which is comparatively low, fuel injection should take place only through the at least one first injection hole.
  • This first high-pressure fuel when it acts on the at least one first pressure stage of the first nozzle needle, leads to the opening of the first nozzle needle, so that a fuel injection takes place through the at least one first injection hole.
  • a second high pressure fuel is generated, which is relatively high, at least greater than the first high pressure fuel. Since this second high-pressure fuel also acts on the control surface, the second nozzle needle can open immediately after or virtually simultaneously with the opening of the first nozzle needle, since even a comparatively low pressure at the second pressure stage is sufficient to change the equilibrium of forces at the second nozzle needle. that now an effective in the opening direction resulting force arises. Due to the assisting opening force on the control surface, the second nozzle needle can react very quickly, so that a fuel injection through all spray holes can be started very quickly.
  • injection nozzle With the aid of the injection nozzle according to the invention high injection quantities can be realized with very short injection times due to the rapid start of the complete fuel injection through all the injection holes.
  • injection characteristics corresponds to the fuel requirements of the internal combustion engine, which requires little fuel at part load, but with the highest possible fuel pressure (first high pressure fuel) to be injected. Furthermore, the engine requires a large amount of fuel at full load with shorter injection times.
  • a fuel supply line is provided, which is connected to the fuel supply device.
  • a control valve is arranged, which in the opened state passes through the fuel high pressure provided by the fuel supply device to the pressure stages of the nozzle needles and in the closed state keeps the high-pressure fuel from the pressure stages.
  • the control chamber can now be connected via a corresponding control line either directly to the fuel supply device or indirectly by the control line is connected upstream of the control valve to the fuel supply line.
  • the fuel supply device need not be changed in order to realize the injection nozzle according to the invention.
  • the control line may be connected in the region of the control valve to the fuel supply line, whereby the fuel supply line from the control valve to the fuel supply device may be conventionally constructed.
  • control chamber can be throttled connected to the fuel supply device.
  • pressure oscillations can be reduced or damped within this control line, which improves the reliability of the injector.
  • Embodiments of the injection nozzle according to the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.
  • FIG. 1 shows a highly simplified, fundamental longitudinal section through an injection nozzle according to the invention.
  • an injection nozzle 1 comprises a nozzle body 2, in which a first nozzle needle 3 and a second nozzle needle 4 are mounted.
  • the first nozzle needle 3 is mounted in a stroke-adjustable manner in a first needle guide 5, which is formed in the nozzle body 2.
  • the second nozzle needle 4 is mounted in a second needle guide 6, which is formed in the first nozzle needle 3.
  • the first nozzle needle 3 is designed for this purpose as a hollow needle, and the second nozzle needle 4 is arranged coaxially in the first nozzle needle 3.
  • the nozzle body 2 has at least one first injection hole 7 and at least one second injection hole 8.
  • a plurality of first injection holes 7 and / or a plurality of second injection holes 8 are provided, which can then each be arranged in a star-shaped plane.
  • the spray holes 7, 8 is supplied via a fuel supply line 9 fuel.
  • This fuel supply line 9 is connected at one end to a fuel supply device 10 and at the other ends into a nozzle chamber 11.
  • This nozzle chamber 11 merges into an annular space 12 which leads to the spray holes 7, 8.
  • a first sealing seat 13 is arranged, which is assigned to the first nozzle needle 3. Accordingly, with the first nozzle needle 3, the injection of fuel through the at least one first injection hole 7 can be controlled.
  • a second sealing seat 14 is arranged, which is associated with the second nozzle needle 4.
  • the fuel can be injected into an injection chamber 15, which may be, for example, a combustion chamber or a mixture forming space of a cylinder of an internal combustion engine, which is assigned to the injection nozzle 1.
  • the first nozzle needle 3 has at a the spray holes 7, 8 facing the end of a first pressure stage 16.
  • the first nozzle needle 3 has here in the nozzle chamber 11, a further first pressure stage 16 '.
  • the first pressure stages 16, 16 ' are formed in that a first seat cross-sectional area 17 in the first sealing seat 13 is smaller than a first guide cross-sectional area 18 in the first needle guide 5.
  • the first pressure stages 16, 16' are facing the spray holes 7, 8 and generate the first nozzle needle 3 at a pressurization effective in an opening direction 19 force.
  • the first nozzle needle 3 forms part of a first needle assembly 20 which, in addition to the first nozzle needle 3, comprises at least one further component.
  • the first needle assembly 20 has a coupling sleeve 21, which is axially supported on the one hand on the first nozzle needle 3 and on the other hand, a first closing spring 22 is axially supported.
  • the individual components of the first needle assembly 20, in this case the first nozzle needle 3 and the coupling sleeve 21, can basically be separate components which lie loosely against one another and can transmit compressive forces between them. It is also possible to attach at least two of the components of the first needle assembly 20 to each other. The far can also at least two components of the first needle assembly 20 in one piece, so be designed integrally. In any case, the components of the first needle assembly 20 form a jointly adjustable unit.
  • the first closing spring 22 is arranged in a first spring chamber 23 and is supported on the one hand on the nozzle body 2 and on the other hand on the first needle assembly 20 from.
  • the first closing spring 22 is configured as a compression spring and thus initiates effective forces in the first needle dressing 20 in a closing direction 24.
  • a second pressure stage 25 is formed in the region of the injection holes 7, 8, which faces the spray holes 7, 8 and thus at a Pressurization in the opening direction 19 initiates effective forces in the second nozzle needle 4.
  • the second pressure stage 25 is realized in that a second guide cross-sectional area 26 in the second needle guide 6 is larger than a second seat cross-sectional area 27 in the second sealing seat 14.
  • the second nozzle needle 4 is here part of a second needle assembly 28, which has a coupling rod 29 and a control piston 30 in addition to the second nozzle needle 4.
  • the coupling rod 29 is supported on the one hand axially on the first nozzle needle 4 and on the other hand on the control piston 30 from.
  • the control piston 30 is supported on the one hand axially on the coupling rod 29 and on the other hand on a second closing spring 31.
  • the individual components can lie loosely together and transmit axial compressive forces between them during operation.
  • the individual components of the second needle assembly 28, so at least the first nozzle needle 4, the coupling rod 29 and the control piston 30, each be formed as separate components that are supported axially against each other, without being attached to each other.
  • the second needle assembly 28 is attached to each other. Furthermore, it is possible that at least two components of the second needle assembly 28 form an integral one-piece component. In any case, the components of the second needle assembly 28 form a common hubver ause unit.
  • the second closing spring 31 is arranged in a second spring chamber 32 and is supported on the one hand on the nozzle body 2 and on the other hand on the control piston 30.
  • the second closing spring 31 is also designed as a compression spring, so that it initiates effective forces in the closing direction 24 in the second needle assembly 28.
  • a control surface 33 is also formed on the second needle dressing 28.
  • the control surface 33 is formed on the control piston 30, namely on a spray holes 7, 8 facing side.
  • the control surface 33 is arranged in a control chamber 34 or limits this control chamber 34 in the axial direction.
  • the control piston 30 separates the control chamber 34 from the second spring chamber 32.
  • a pressurization of the control surface 33 in the control chamber 34 thus leads to the control piston 30 to an effective force in the opening direction 19, which counteracts the closing force of the second closing spring 31.
  • the pressure in the control chamber 34 in the closing direction 24 effective force of the closing spring 31st be reduced.
  • an effective force in the opening direction 19 can thus be introduced into the second needle assembly 28 on the control surface 33.
  • the control chamber 34 is connected via a control line 35 to the fuel supply device 10 in connection.
  • This connection between the fuel supply device 10 and the control chamber 34 can be throttled, which is achieved, for example, with the aid of a control throttle 36, which is arranged or formed in the control line 35 by way of example here.
  • the throttling allows damping of pressure oscillations in the control line 35.
  • the fuel supply device 10 here comprises a fuel high-pressure line 37, which is supplied with high pressure fuel by means of a high-pressure fuel pump 38. It is customary that several injection nozzles 1, which are assigned to different cylinders of the internal combustion engine, are connected to the fuel supply device 10 or to its high-pressure fuel line 37, so that the high-pressure fuel line 37 jointly provides the high-pressure fuel for a plurality of injection nozzles 1, so-called " common rail system. "
  • the leading to the spray holes 7, 8 fuel supply line 9 of the respective injection nozzle 1 is connected to the fuel supply device 10 and to the high-pressure fuel line 37.
  • a control valve 39 is arranged in the fuel supply line 9, which blocks the fuel supply line 9 in the closed position shown.
  • the control valve 39 is open, the high-pressure fuel provided by the fuel supply device 10 can also build up downstream of the control valve 39 in the fuel supply line 9.
  • control line 35 can be connected directly to the fuel supply device 10 or directly to its high-pressure fuel line 37.
  • control line 35 is connected upstream of the control valve 39 to the fuel supply line 9.
  • the connection of the control line 35 to the fuel supply line 9 in a housing 40 of the control valve 39 is unchanged.
  • the control valve 39 is configured here as an example as a hydraulically actuated valve. With the help of the control valve 39, the fuel supply line 9 can be opened and locked.
  • a corresponding switching valve 43 is provided, which in turn can be configured, for example, as a magnetically actuated switching valve, ie as a solenoid valve.
  • the control valve 39 includes a valve body 42 which is adjustable for opening and closing by pressure forces acting on opposing control surfaces.
  • a pressure drop can be generated on the one surface of the valve body 42 in the control valve 39, which causes opening of the valve body 42, with the result that the fuel supply line 9 is then connected to the high-pressure fuel line 37.
  • By closing the solenoid valve 43 the pressure on the respective surface of the valve body 42 is rebuilt, whereby the control valve 39 closes and the fuel supply line 9 is again separated from the high-pressure fuel line 37.
  • the control valve 39 To open and close the fuel supply line 9, the control valve 39 includes a first control edge 41. At the same time, the control valve 39 according to the preferred embodiment shown here, a second control edge 45, via which the fuel supply line 9 can be connected to a return 46.
  • the two control edges 41, 45 are coordinated so that when opening the first control edge 41 inevitably the second control edge 45 closes and vice versa. This results in the separation of the fuel supply line 9 from the high-pressure fuel line 37 quasi simultaneously a compound of the fuel supply line 9 with the return 46.
  • In the return 46 there is usually a relatively low pressure, so that when disconnecting the fuel supply line 9 from the high-pressure fuel line 37 in the fuel supply line 9 of Pressure can be relaxed immediately in the return 46.
  • the injection nozzle 1 operates as follows:
  • the fuel supply device 10 is designed such that at least two different high fuel pressures can be provided with it. In this case, a first high-pressure fuel is less than a second high-pressure fuel.
  • the fuel supply device 10 is therefore controlled so that it generates the first fuel high pressure in its high-pressure fuel line 37.
  • the control valve 39 When the control valve 39 is open, the first high-pressure fuel in the fuel supply line 9 and thus in the nozzle chamber 11 and thus in the annular space 12 and thus also at the first pressure stages 16 and 16 'can build up downstream of the control valve 39.
  • the first fuel high pressure also prevails in the control chamber 34 via the control line 35 and generates a corresponding force in the opening direction 19 on the control piston 30.
  • the balance of forces at the first needle assembly is achieved 20 to an effective in the opening direction 19 resulting force.
  • the first nozzle needle 3 lifts off from the first sealing seat 13 and the injection of fuel through the at least one first injection hole 7 into the injection chamber 15 begins.
  • the first high-pressure fuel leads to a fuel injection exclusively through the at least one first injection hole 7. That is, according to the partial load operation of the internal combustion engine, only comparatively little fuel is injected into the injection chamber 15.
  • the control valve 39 is closed again, whereby the pressure in the fuel supply line 9 downstream of the control valve 39 drops rapidly.
  • the forces acting in the closing direction 24 prevail at the first nozzle needle 3 again, as a result of which the first nozzle needle 3 is closed.
  • the fuel supply device 10 For a full-load operation of the internal combustion engine, a larger injection quantity is needed for the fuel injection, which also still in a very short time must be introduced.
  • the fuel supply device 10 thus generates in the high-pressure fuel line 37 the second high-pressure fuel, which also builds up in the control chamber 34 via the control line 35.
  • the control valve 39 opens, the second high-pressure fuel builds up downstream in the fuel supply line 9.
  • the first nozzle needle 3 can open. As a result, immediately after the first opening pressure is applied to the second pressure stage 25.
  • the pressure required to open the second nozzle needle 4 at the second pressure stage 25 is reduced by the increased pressure in the control chamber 34 for full-load operation, that is, when a second high-pressure fuel is applied.
  • the second needle assembly 28 can be designed so that the second nozzle needle 4 already opens immediately after opening the first nozzle needle 3.
  • a second opening pressure, which must rest on the second pressure stage 25 for opening the second nozzle needle 4 be about the same size as the first opening pressure which is applied to the at least one first pressure stage 16, 16 'of the first nozzle needle 3, when the first Nozzle needle 3 opens.
  • the second opening pressure can also be selected smaller than the first opening pressure, so that the second nozzle needle 4 can respond even earlier when opening the first nozzle needle 3.
  • an embodiment is expedient in which the second opening pressure, which must be applied to open the second nozzle needle 4 at the second pressure stage 25, is smaller than the second high fuel pressure and in particular selected to be smaller than the first high-pressure fuel.
  • the second nozzle needle 4 can thus open at the same time as the first nozzle needle 4, which enables very short injection times. At the same time can be injected through all the injection holes 7, 8, a relatively large amount of fuel.
  • the control valve 39 is closed again, whereby the pressure in the fuel supply line 9 downstream of the control valve 39 drops again and at least the first nozzle needle 3 closes. At the same time, the pressure also drops at the second pressure stage 25, so that the second nozzle needle 4 can also close.
  • the second nozzle needle 4 for emission reasons in front of the first nozzle needle 3 or at the same time close to the first nozzle needle 3.
  • between the nozzle needles 3, 4 and / or between the needle assemblies 20, 28 may be provided a mechanical driver, which inevitably entrains the second nozzle needle 4 when closing the first nozzle needle 3.

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Description

Stand der TechnikState 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 claim 1.

Eine derartige druckgesteuerte Einspritzdüse ist aus der US 2003/0098371 A1 bekannt und umfasst eine als Hohlnadel ausgebildete erste Düsennadel sowie eine koaxial zur ersten Düsennadel angeordnete zweite Düsennadel. Mit der ersten Düsennadel ist eine Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein erstes Spritzloch steuerbar, während mit der zweiten Düsennadel die Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein zweites Spritzloch steuerbar ist. Der ersten, äußeren Düsennadel ist ein erster Federraum zur Aufnahme einer Schließfeder für die äußere Düsennadel zugeordnet. Für die zweite, innere Düsennadel ist ein davon getrennter zweiter Federraum vorgesehen, in dem eine weitere Schließfeder für die innere Düsennadel angeordnet ist. Die äußere Düsennadel ist mit einer Druckschulter einem Düsenraum ausgesetzt, der mittels einer ersten Druckleitung an einen Druckspeicher eines Common-Rails angeschlossen ist. Die innere Düsennadel ist mit einer zweiten Druckleitung ebenfalls an den Druckspeicher des Common-Rails angeschlossen. In der erste und der zweite Druckleitung ist jeweils ein Steuerventil angeordnet, das die jeweilige Düsenadel ansteuert, so dass wahlweise der Raildruck der Druckschulter der äußeren Düsennadel und/oder der Druckschulter der inneren Düsennadel zum Öffnen der jeweiligen Düsennadel zuführbar ist. Die Öffnung der einzelnen Düsennadel erfolgt somit über einen vom Common-Rail gelieferten einheitlichen Öffnungsdruck für jede einzelne Düsennadel mittels des jeweiligen Steuerventils.Such a pressure-controlled injection nozzle is from the US 2003/0098371 A1 known and comprises a hollow needle designed as a first nozzle needle and a coaxial with the first nozzle needle arranged second nozzle needle. With the first nozzle needle, an injection of fuel is controllable by at least one first injection hole, while with the second nozzle needle, the injection of fuel through at least one second injection hole is controllable. The first, outer nozzle needle is associated with a first spring chamber for receiving a closing spring for the outer nozzle needle. For the second, inner nozzle needle, a separate second spring chamber is provided, in which a further closing spring for the inner nozzle needle is arranged. The outer nozzle needle is exposed with a pressure shoulder a nozzle chamber which is connected by means of a first pressure line to a pressure accumulator of a common rail. The inner nozzle needle is also connected to the pressure accumulator of the common rail with a second pressure line. In the first and second pressure line, a control valve is arranged in each case, which controls the respective nozzle needle, so that either the rail pressure of the pressure shoulder of the outer nozzle needle and / or the pressure shoulder of the inner nozzle needle for opening the respective nozzle needle can be fed. The opening of the individual nozzle needle thus takes place via a uniform opening pressure supplied by the common rail for each individual nozzle needle by means of the respective control valve.

Eine weitere druckgesteuerte Einspritzdüse geht aus JP 600 125 767 A hervor. Hierbei sind die beiden Düsennadeln mit jeweils einer Druckschulter, einem gemeinsamen Düsendruckraum ausgesetzt, an dem der Einspritzdruck anliegt.Another pressure-controlled injection nozzle goes out JP 600 125 767 A out. Here, the two nozzle needles, each with a pressure shoulder, a common nozzle pressure chamber exposed to which the injection pressure is applied.

Rückwärtig und getrennt vom Düsenraum sind den beiden Düsennadeln jeweils Schließfedern in einem gemeinsamen Federraum zugeordnet. Der Öffnungsdruck der beiden Düsennadeln wird über die Schließkraft der jeweiligen Schließfeder eingestellt.Rearward and separate from the nozzle chamber, the two nozzle needles are each assigned closing springs in a common spring chamber. The opening pressure of the two nozzle needles is adjusted via the closing force of the respective closing spring.

Eine weitere druckgesteuerte Einspritzdüse ist aus DE 44 32 686 A1 bekannt. Bei dieser Einspritzdüse sind für die äußere Düsennadel und die innere Düsennadel jeweils Düsenräume ausgebildet, denen die jeweilige Druckschulter der jeweiligen Düsennadel ausgesetzt ist. Die Druckräume sind an die Kraftstoffleitung, die unter Einspritzdruck steht, angeschlossen. Am rückwärtigen Ende sind den Düsennadeln jeweils in einem gemeinsamen Federraum Schließfedern zugeordnet. Der Öffnungsdruck der jeweiligen Düsennadel wird hierbei ebenfalls über die Schließkraft der Schließfedern eingestellt.Another pressure-controlled injection nozzle is off DE 44 32 686 A1 known. In this injection nozzle, respective nozzle spaces are formed for the outer nozzle needle and the inner nozzle needle, to which the respective pressure shoulder of the respective nozzle needle is exposed. The pressure chambers are connected to the fuel line, which is under injection pressure. At the rear end of the nozzle needles are assigned in each case in a common spring chamber closing springs. The opening pressure of the respective nozzle needle is also set via the closing force of the closing springs.

Eine weitere druckgesteuerte Einspritzdüse geht aus GB 2 204 357 A hervor. Bei dieser Einspritzdüse sind koaxiale Düsennadeln ausgebildet, die jedoch zusammen nur eine Lochreihe von Spritzlöchern betätigen.Another pressure-controlled injection nozzle goes out GB 2 204 357 A out. In this injector coaxial nozzle needles are formed, however, actuate together only one row of holes of spray holes.

Bei einer weiteren aus DE 100 58 153 A1 bekannten Einspritzdüse ist die erste Düsennadel direkt mit dem Einspritzdruck steuerbar. Das heißt, die erste Düsennadel öffnet, sobald an einer entsprechenden Druckstufe der ersten Düsennadel ein hinreichend großer Einspritzdruck anliegt. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung nur durch das wenigstens eine erste Spritzloch durchgeführt werden soll, wird ein Steuerraum mit einem entsprechend hohen Steuerdruck beaufschlagt, so dass die zweite Düsennadel verschlossen bleibt. Soll eine Kraftstoffeinspritzung zusätzlich durch das wenigstens eine zweite Spritzloch durchgeführt werden, wird im Steuerraum der Druck abgesenkt, bis der an einer entsprechenden Druckstufe an der zweiten Düsennadel angreifende Einspritzdruck ein Öffnen der zweiten Düsennadel bewirkt. Die zweite Düsennadel ist somit nicht durch den Einspritzdruck alleine, sondern zusätzlich durch den im Steuerraum unabhängig vom Einspritzdruck vorgebbaren Steuerdruck gesteuert, was auch als Servosteuerung bezeichnet wird. Der Aufwand zur Realisierung einer derartigen Servosteuerung ist relativ groß.At another DE 100 58 153 A1 known injection nozzle, the first nozzle needle is directly controlled by the injection pressure. That is, the first nozzle needle opens as soon as a sufficiently large injection pressure is applied to a corresponding pressure stage of the first nozzle needle. If a fuel injection is to be performed only by the at least one first injection hole, a control chamber is acted upon by a correspondingly high control pressure, so that the second nozzle needle remains closed. If a fuel injection is additionally carried out by the at least one second injection hole, the pressure in the control chamber is lowered until the injection pressure acting on a corresponding pressure stage on the second nozzle needle causes the second nozzle needle to open. The second nozzle needle is thus not controlled by the injection pressure alone, but in addition by the control pressure in the control chamber independently of the injection pressure predeterminable, which is also referred to as servo control. The cost of implementing such a servo control is relatively large.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sowohl die erste Düsennadel als auch die zweite Düsennadel direkt durch den Kraftstoffhochdruck steuerbar sind, der von der Kraftstoffversorgungseinrichtung bereitgestellt wird und an den Druckstufen der Düsennadeln sowie an der Steuerfläche angreift. Erreicht wird dies durch eine in Öffnungsrichtung wirksame Steuerfläche, die in einem Steuerraum angeordnet ist, in dem der von der Kraftstoffversorgungseinrichtung generierte Kraftstoffhochdruck herrscht. Bei einem ersten Kraftstoffhochdruck, der vergleichsweise niedrig ist, soll eine Kraftstoffeinspritzung nur durch das wenigstens eine erste Spritzloch stattfinden. Dieser erste Kraftstoffhochdruck führt, wenn er an der wenigstens einen ersten Druckstufe der ersten Düsennadel angreift, zum Öffnen der ersten Düsennadel, so dass eine Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch stattfindet. Obwohl der erste Kraftstoffhochdruck an der zweiten Druckstufe der zweiten Düsennadel und an der Steuerfläche der zweiten Düsennadel in der Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirkt, überwiegen an der zweiten Düsennadel beim ersten Kraftstoffhochdruck noch die Schließkräfte, so dass die zweite Düsennadel verschlossen bleibt.The injection nozzle according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that both the first nozzle needle and the second nozzle needle can be controlled directly by the high fuel pressure, which is provided by the fuel supply device and engages the pressure levels of the nozzle needles and on the control surface. This is achieved by an effective in the opening direction control surface, which is arranged in a control chamber in which the fuel high pressure generated by the fuel supply device prevails. At a first fuel high pressure, which is comparatively low, fuel injection should take place only through the at least one first injection hole. This first high-pressure fuel, when it acts on the at least one first pressure stage of the first nozzle needle, leads to the opening of the first nozzle needle, so that a fuel injection takes place through the at least one first injection hole. Although the first fuel high pressure at the second pressure stage of the second nozzle needle and acts on the control surface of the second nozzle needle in the opening direction of the second nozzle needle, still prevail at the second nozzle needle at the first fuel high pressure, the closing forces, so that the second nozzle needle remains closed.

Wenn nun eine Kraftstoffeinspritzung sowohl durch das wenigstens eine erste Spritzloch, als auch durch das wenigstens eine zweite Spritzloch erwünscht ist, wird ein zweiter Kraftstoffhochdruck generiert, der relativ hoch ist, jedenfalls größer als der erste Kraftstoffhochdruck. Da nun dieser zweite Kraftstoffhochdruck auch an der Steuerfläche wirkt, kann die zweite Düsennadel unmittelbar nach oder quasi gleichzeitig mit dem Öffnen der ersten Düsennadel öffnen, da schon ein vergleichsweise geringer Druck an der zweiten Druckstufe ausreicht, das Kräftegleichgewicht an der zweiten Düsennadel so zu verändern, dass nunmehr eine in Öffnungsrichtung wirksame resultierende Kraft entsteht. Durch die unterstützende Öffnungskraft an der Steuerfläche kann die zweite Düsennadel sehr schnell reagieren, so dass eine Kraftstoffeinspritzung durch sämtliche Spritzlöcher sehr schnell gestartet werden kann. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einspritzdüse können aufgrund des schnellen Beginns der vollständigen Kraftstoffeinspritzung durch sämtliche Spritzlöcher hohe Einspritzmengen bei sehr kurzen Spritzzeiten realisiert werden. Die mit Hilfe der Einspritzdüse nach der Erfindung erzielbare Einspritz-Charakteristik entspricht dem Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine, die bei Teillast wenig Kraftstoff benötigt, der jedoch mit einem möglichst hohen Kraftstoffdruck (erster Kraftstoffhochdruck) eingedüst werden soll. Des Weiteren benötigt die Brennkraftmaschine bei Volllast eine große Brennstoffmenge bei verkürzten Einspritzzeiten.Now, if a fuel injection by both the at least one first injection hole, and by the at least one second injection hole is desired, a second high pressure fuel is generated, which is relatively high, at least greater than the first high pressure fuel. Since this second high-pressure fuel also acts on the control surface, the second nozzle needle can open immediately after or virtually simultaneously with the opening of the first nozzle needle, since even a comparatively low pressure at the second pressure stage is sufficient to change the equilibrium of forces at the second nozzle needle. that now an effective in the opening direction resulting force arises. Due to the assisting opening force on the control surface, the second nozzle needle can react very quickly, so that a fuel injection through all spray holes can be started very quickly. With the aid of the injection nozzle according to the invention high injection quantities can be realized with very short injection times due to the rapid start of the complete fuel injection through all the injection holes. The achievable with the help of the injector according to the invention injection characteristics corresponds to the fuel requirements of the internal combustion engine, which requires little fuel at part load, but with the highest possible fuel pressure (first high pressure fuel) to be injected. Furthermore, the engine requires a large amount of fuel at full load with shorter injection times.

Des Weiteren ist der Aufwand zur Realisierung einer derartigen Einspritzdüse vergleichsweise gering, da insbesondere keine Servosteuerung für die zweite Düsennadel vorgesehen ist.Furthermore, the expense of realizing such an injection nozzle is comparatively low, since in particular no servo control is provided for the second nozzle needle.

Um den Druckstufen der Düsennadeln den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff zuführen zu können, ist eine Kraftstoffzuführungsleitung vorgesehen, die an die Kraftstoffversorgungseinrichtung angeschlossen ist. In dieser Kraftstoffzuführungsleitung ist ein Steuerventil angeordnet, das im geöffneten Zustand den von der Kraftstoffversorgungseinrichtung bereitgestellten Kraftstoffhochdruck an die Druckstufen der Düsennadeln durchleitet und im geschlossenen Zustand den Kraftstoffhochdruck von den Druckstufen fernhält. Der Steuerraum kann nun über eine entsprechende Steuerleitung entweder direkt an die Kraftstoffversorgungseinrichtung angeschlossen sein oder indirekt, indem die Steuerleitung stromauf des Steuerventils an die Kraftstoffzuführungsleitung angeschlossen wird. Bei der letzten Bauform muss die Kraftstoffversorgungseinrichtung nicht verändert werden, um die erfindungsgemäße Einspritzdüse zu realisieren. Insbesondere kann die Steuerleitung im Bereich des Steuerventils an die Kraftstoffzuführungsleitung angeschlossen sein, wodurch auch die Kraftstoffzuführungsleitung vom Steuerventil bis zur Kraftstoffversorgungseinrichtung konventionell aufgebaut sein kann.In order to be able to supply the high-pressure fuel to the pressure stages of the nozzle needles, a fuel supply line is provided, which is connected to the fuel supply device. In this fuel supply line, a control valve is arranged, which in the opened state passes through the fuel high pressure provided by the fuel supply device to the pressure stages of the nozzle needles and in the closed state keeps the high-pressure fuel from the pressure stages. The control chamber can now be connected via a corresponding control line either directly to the fuel supply device or indirectly by the control line is connected upstream of the control valve to the fuel supply line. In the last design, the fuel supply device need not be changed in order to realize the injection nozzle according to the invention. In particular, the control line may be connected in the region of the control valve to the fuel supply line, whereby the fuel supply line from the control valve to the fuel supply device may be conventionally constructed.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Steuerraum gedrosselt mit der Kraftstoffversorgungseinrichtung verbunden sein. Mit Hilfe dieser Maßnahme können Druckschwingungen innerhalb dieser Steuerleitung reduziert bzw. gedämpft werden, was die Betriebssicherheit der Einspritzdüse verbessert.According to a particularly advantageous embodiment, the control chamber can be throttled connected to the fuel supply device. With the help of this measure pressure oscillations can be reduced or damped within this control line, which improves the reliability of the injector.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the injection nozzle according to the invention will become apparent from the subclaims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the injection nozzle according to the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.

Die einzige Fig. 1 zeigt einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch eine Einspritzdüse nach der Erfindung.The only Fig. 1 shows a highly simplified, fundamental longitudinal section through an injection nozzle according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Entsprechend Fig. 1 umfasst eine erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 einen Düsenkörper 2, in dem eine erste Düsennadel 3 sowie eine zweite Düsennadel 4 gelagert sind. Dabei ist die erste Düsennadel 3 in einer ersten Nadelführung 5 hubverstellbar gelagert, die im Düsenkörper 2 ausgebildet ist. Im Unterschied dazu ist die zweite Düsennadel 4 in einer zweiten Nadelführung 6 gelagert, die in der ersten Düsennadel 3 ausgebildet ist. Die erste Düsennadel 3 ist zu diesem Zweck als Hohlnadel ausgestaltet, und die zweite Düsennadel 4 ist koaxial in der ersten Düsennadel 3 angeordnet.According to FIG. 1, an injection nozzle 1 according to the invention comprises a nozzle body 2, in which a first nozzle needle 3 and a second nozzle needle 4 are mounted. In this case, the first nozzle needle 3 is mounted in a stroke-adjustable manner in a first needle guide 5, which is formed in the nozzle body 2. In contrast, the second nozzle needle 4 is mounted in a second needle guide 6, which is formed in the first nozzle needle 3. The first nozzle needle 3 is designed for this purpose as a hollow needle, and the second nozzle needle 4 is arranged coaxially in the first nozzle needle 3.

Der Düsenkörper 2 besitzt wenigstens ein erstes Spritzloch 7 sowie wenigstens ein zweites Spritzloch 8. Üblicherweise sind mehrere erste Spritzlöcher 7 und/oder mehrere zweite Spritzlöcher 8 vorgesehen, die dann jeweils in einer Ebene sternförmig angeordnet sein können. Den Spritzlöchern 7, 8 wird über eine Kraftstoffzuführungsleitung 9 Kraftstoff zugeführt. Diese Kraftstoffzuführungsleitung 9 ist einenends an eine Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 angeschlossen und mündet anderenends in einen Düsenraum 11. Dieser Düsenraum 11 geht in einen Ringraum 12 über, der zu den Spritzlöchern 7, 8 führt. Stromauf des wenigstens einen ersten Spritzlochs 7 ist ein erster Dichtsitz 13 angeordnet, der der ersten Düsennadel 3 zugeordnet ist. Dementsprechend kann mit der ersten Düsennadel 3 die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch 7 gesteuert werden. Zwischen dem wenigstens einen ersten Spritzloch 7 und dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 8 ist ein zweiter Dichtsitz 14 angeordnet, der der zweiten Düsennadel 4 zugeordnet ist.The nozzle body 2 has at least one first injection hole 7 and at least one second injection hole 8. Usually, a plurality of first injection holes 7 and / or a plurality of second injection holes 8 are provided, which can then each be arranged in a star-shaped plane. The spray holes 7, 8 is supplied via a fuel supply line 9 fuel. This fuel supply line 9 is connected at one end to a fuel supply device 10 and at the other ends into a nozzle chamber 11. This nozzle chamber 11 merges into an annular space 12 which leads to the spray holes 7, 8. Upstream of the at least one first injection hole 7, a first sealing seat 13 is arranged, which is assigned to the first nozzle needle 3. Accordingly, with the first nozzle needle 3, the injection of fuel through the at least one first injection hole 7 can be controlled. Between the at least one first injection hole 7 and the at least one second injection hole 8, a second sealing seat 14 is arranged, which is associated with the second nozzle needle 4.

Dementsprechend kann mit der zweiten Düsennadel - bei geöffneter erster Düsennadel 3 - die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 8 gesteuert werden. Durch die Spritzlöcher 7, 8 kann der Kraftstoff in einen Einspritzraum 15 eingedüst werden, der beispielsweise ein Brennraum oder ein Gemischbildungsraum eines Zylinders einer Brennkraftmaschine sein kann, dem die Einspritzdüse 1 zugeordnet ist.Accordingly, with the second nozzle needle-with the first nozzle needle 3 open-the injection of fuel can be controlled by the at least one second injection hole 8. Through the injection holes 7, 8, the fuel can be injected into an injection chamber 15, which may be, for example, a combustion chamber or a mixture forming space of a cylinder of an internal combustion engine, which is assigned to the injection nozzle 1.

Die erste Düsennadel 3 besitzt an einem den Spritzlöchern 7, 8 zugewandten Ende eine erste Druckstufe 16. Außerdem besitzt die erste Düsennadel 3 hier im Düsenraum 11 eine weitere erste Druckstufe 16'. Die ersten Druckstufen 16, 16' werden dadurch ausgebildet, dass eine erste Sitzquerschnittsfläche 17 im ersten Dichtsitz 13 kleiner ist als eine erste Führungsquerschnittsfläche 18 in der ersten Nadelführung 5. Die ersten Druckstufen 16, 16' sind den Spritzlöchern 7, 8 zugewandt und erzeugen an der ersten Düsennadel 3 bei einer Druckbeaufschlagung eine in einer Öffnungsrichtung 19 wirksame Kraft.The first nozzle needle 3 has at a the spray holes 7, 8 facing the end of a first pressure stage 16. In addition, the first nozzle needle 3 has here in the nozzle chamber 11, a further first pressure stage 16 '. The first pressure stages 16, 16 'are formed in that a first seat cross-sectional area 17 in the first sealing seat 13 is smaller than a first guide cross-sectional area 18 in the first needle guide 5. The first pressure stages 16, 16' are facing the spray holes 7, 8 and generate the first nozzle needle 3 at a pressurization effective in an opening direction 19 force.

Die erste Düsennadel 3 bildet hier einen Bestandteil eines ersten Nadelverbands 20, der neben der ersten Düsennadel 3 zumindest eine weitere Komponente umfasst. Im vorliegenden Fall besitzt der erste Nadelverband 20 eine Kopplungshülse 21, die einerseits an der ersten Düsennadel 3 axial abgestützt ist und an der sich andererseits eine erste Schließfeder 22 axial abstützt. Die einzelnen Komponenten des ersten Nadelverbands 20, also hier die erste Düsennadel 3 und die Kopplungshülse 21, können grundsätzlich separate Bauteile sein, die lose aneinander liegen und zwischen sich Druckkräfte übertragen können. Ebenso ist es möglich, zumindest zwei der Komponenten des ersten Nadelverbands 20 aneinander zu befestigen. Des weiten können auch wenigstens zwei Komponenten des ersten Nadelverbands 20 einstückig, also integral ausgestaltet sein. Jedenfalls bilden die Komponenten des ersten Nadelverbands 20 eine gemeinsam verstellbare Einheit.Here, the first nozzle needle 3 forms part of a first needle assembly 20 which, in addition to the first nozzle needle 3, comprises at least one further component. In the present case, the first needle assembly 20 has a coupling sleeve 21, which is axially supported on the one hand on the first nozzle needle 3 and on the other hand, a first closing spring 22 is axially supported. The individual components of the first needle assembly 20, in this case the first nozzle needle 3 and the coupling sleeve 21, can basically be separate components which lie loosely against one another and can transmit compressive forces between them. It is also possible to attach at least two of the components of the first needle assembly 20 to each other. The far can also at least two components of the first needle assembly 20 in one piece, so be designed integrally. In any case, the components of the first needle assembly 20 form a jointly adjustable unit.

Die erste Schließfeder 22 ist in einem ersten Federraum 23 angeordnet und stützt sich einerseits am Düsenkörper 2 und andererseits am ersten Nadelverband 20 ab. Die erste Schließfeder 22 ist als Druckfeder ausgestaltet und leitet somit in einer Schließrichtung 24 wirksame Kräfte in den ersten Nadelverband 20 ein.The first closing spring 22 is arranged in a first spring chamber 23 and is supported on the one hand on the nozzle body 2 and on the other hand on the first needle assembly 20 from. The first closing spring 22 is configured as a compression spring and thus initiates effective forces in the first needle dressing 20 in a closing direction 24.

An der zweiten Düsennadel 4 ist im Bereich des Spritzlöcher 7, 8 eine zweite Druckstufe 25 ausgebildet, die den Spritzlöchern 7, 8 zugewandt ist und somit bei einer Druckbeaufschlagung in der Öffnungsrichtung 19 wirksame Kräfte in die zweite Düsennadel 4 einleitet. Die zweite Druckstufe 25 wird dadurch realisiert, dass eine zweite Führungsquerschnittsfläche 26 in der zweiten Nadelführung 6 größer ist als eine zweite Sitzquerschnittsfläche 27 im zweiten Dichtsitz 14.At the second nozzle needle 4, a second pressure stage 25 is formed in the region of the injection holes 7, 8, which faces the spray holes 7, 8 and thus at a Pressurization in the opening direction 19 initiates effective forces in the second nozzle needle 4. The second pressure stage 25 is realized in that a second guide cross-sectional area 26 in the second needle guide 6 is larger than a second seat cross-sectional area 27 in the second sealing seat 14.

Die zweite Düsennadel 4 ist hier Bestandteil eines zweiten Nadelverbands 28, der neben der zweiten Düsennadel 4 eine Kopplungsstange 29 sowie einen Steuerkolben 30 aufweist. Die Kopplungsstange 29 stützt sich einerseits axial an der ersten Düsennadel 4 und andererseits am Steuerkolben 30 ab. Im Unterschied dazu stützt sich der Steuerkolben 30 einerseits axial an der Kopplungsstange 29 und andererseits an einer zweiten Schließfeder 31 ab. Dabei können die einzelnen Komponenten lose aneinander liegen und im Betrieb axiale Druckkräfte untereinander übertragen. Auch hier können die einzelnen Komponenten des zweiten Nadelverbands 28, also zumindest die erste Düsennadel 4, die Kopplungsstange 29 und der Steuerkolben 30, jeweils als separate Bauteile ausgebildet sein, die sich axial aneinander abstützen, ohne dabei aneinander befestigt zu sein. Ebenso ist es möglich, dass wenigstens zwei Komponenten des zweiten Nadelverbands 28 aneinander befestigt sind. Des Weiteren ist es möglich, dass zumindest zwei Komponenten des zweiten Nadelverbands 28 ein integrales einstückiges Bauteil bilden. Jedenfalls bilden die Komponenten des zweiten Nadelverbands 28 eine gemeinsam hubverstellbare Einheit.The second nozzle needle 4 is here part of a second needle assembly 28, which has a coupling rod 29 and a control piston 30 in addition to the second nozzle needle 4. The coupling rod 29 is supported on the one hand axially on the first nozzle needle 4 and on the other hand on the control piston 30 from. In contrast, the control piston 30 is supported on the one hand axially on the coupling rod 29 and on the other hand on a second closing spring 31. The individual components can lie loosely together and transmit axial compressive forces between them during operation. Again, the individual components of the second needle assembly 28, so at least the first nozzle needle 4, the coupling rod 29 and the control piston 30, each be formed as separate components that are supported axially against each other, without being attached to each other. It is also possible that at least two components of the second needle assembly 28 are attached to each other. Furthermore, it is possible that at least two components of the second needle assembly 28 form an integral one-piece component. In any case, the components of the second needle assembly 28 form a common hubverstellbare unit.

Die zweite Schließfeder 31 ist in einem zweiten Federraum 32 angeordnet und stützt sich einerseits am Düsenkörper 2 und andererseits am Steuerkolben 30 ab. Die zweite Schließfeder 31 ist ebenfalls als Druckfeder ausgebildet, so dass sie in der Schließrichtung 24 wirksame Kräfte in den zweiten Nadelverband 28 einleitet.The second closing spring 31 is arranged in a second spring chamber 32 and is supported on the one hand on the nozzle body 2 and on the other hand on the control piston 30. The second closing spring 31 is also designed as a compression spring, so that it initiates effective forces in the closing direction 24 in the second needle assembly 28.

Erfindungsgemäß ist am zweiten Nadelverband 28 außerdem eine Steuerfläche 33 ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist die Steuerfläche 33 am Steuerkolben 30 ausgebildet, und zwar an einer den Spritzlöchern 7, 8 zugewandten Seite. Die Steuerfläche 33 ist in einem Steuerraum 34 angeordnet bzw. begrenzt sie diesen Steuerraum 34 in axialer Richtung. Gleichzeitig trennt der Steuerkolben 30 den Steuerraum 34 vom zweiten Federraum 32 ab. Eine Druckbeaufschlagung der Steuerfläche 33 im Steuerraum 34 führt somit am Steuerkolben 30 zu einer in Öffnungsrichtung 19 wirksamen Kraft, die der Schließkraft der zweiten Schließfeder 31 entgegenwirkt. Insgesamt kann somit durch den Druck im Steuerraum 34 die in Schließrichtung 24 wirksame Kraft der Schließfeder 31 reduziert werden. Insgesamt kann somit an der Steuerfläche 33 eine in Öffnungsrichtung 19 wirksame Kraft in den zweiten Nadelverband 28 eingeleitet werden.According to the invention, a control surface 33 is also formed on the second needle dressing 28. In the present case, the control surface 33 is formed on the control piston 30, namely on a spray holes 7, 8 facing side. The control surface 33 is arranged in a control chamber 34 or limits this control chamber 34 in the axial direction. At the same time, the control piston 30 separates the control chamber 34 from the second spring chamber 32. A pressurization of the control surface 33 in the control chamber 34 thus leads to the control piston 30 to an effective force in the opening direction 19, which counteracts the closing force of the second closing spring 31. Overall, therefore, by the pressure in the control chamber 34 in the closing direction 24 effective force of the closing spring 31st be reduced. Overall, an effective force in the opening direction 19 can thus be introduced into the second needle assembly 28 on the control surface 33.

Der Steuerraum 34 steht über eine Steuerleitung 35 mit der Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 in Verbindung. Diese Verbindung zwischen Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 und Steuerraum 34 kann gedrosselt sein, was beispielsweise mit Hilfe einer Steuerdrossel 36 erreicht wird, die hier exemplarisch in der Steuerleitung 35 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die Drosselung ermöglicht eine Dämpfung von Druckschwingungen in der Steuerleitung 35.The control chamber 34 is connected via a control line 35 to the fuel supply device 10 in connection. This connection between the fuel supply device 10 and the control chamber 34 can be throttled, which is achieved, for example, with the aid of a control throttle 36, which is arranged or formed in the control line 35 by way of example here. The throttling allows damping of pressure oscillations in the control line 35.

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 umfasst hier eine Kraftstoffliochdruckleitung 37, die mit Hilfe einer Kraftstoffhochdruckpumpe 38 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Dabei ist es üblich, dass an die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 bzw. an deren Kraftstoffhochdruckleitung 37 mehrere Einspritzdüsen 1, die unterschiedlichen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, angeschlossen sind, so dass die Kraftstoffliochdruckleitung 37 gemeinsam für mehrere Einspritzdüsen 1 den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff bereitstellt, sogenanntes "Common-Rail-System".The fuel supply device 10 here comprises a fuel high-pressure line 37, which is supplied with high pressure fuel by means of a high-pressure fuel pump 38. It is customary that several injection nozzles 1, which are assigned to different cylinders of the internal combustion engine, are connected to the fuel supply device 10 or to its high-pressure fuel line 37, so that the high-pressure fuel line 37 jointly provides the high-pressure fuel for a plurality of injection nozzles 1, so-called " common rail system. "

Die zu den Spritzlöchern 7, 8 führende Kraftstoffzuführungsleitung 9 der jeweiligen Einspritzdüse 1 ist an die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 bzw. an deren Kraftstoffhochdruckleitung 37 angeschlossen. Dabei ist in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 ein Steuerventil 39 angeordnet, das in der gezeigten Schließstellung die Kraftstoffzuführungsleitung 9 sperrt. Bei geöffnetem Steuerventil 39 kann sich der von der Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 bereitgestellte Kraftstoffhochdruck auch stromab des Steuerventils 39 in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 aufbauen.The leading to the spray holes 7, 8 fuel supply line 9 of the respective injection nozzle 1 is connected to the fuel supply device 10 and to the high-pressure fuel line 37. In this case, a control valve 39 is arranged in the fuel supply line 9, which blocks the fuel supply line 9 in the closed position shown. When the control valve 39 is open, the high-pressure fuel provided by the fuel supply device 10 can also build up downstream of the control valve 39 in the fuel supply line 9.

Grundsätzlich kann die Steuerleitung 35 direkt an die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 bzw. direkt an deren Kraftstoffhochdruckleitung 37 angeschlossen sein. Im vorliegenden Fall ist die Steuerleitung 35 stromauf des Steuerventils 39 an die Kraftstoffzuführungsleitung 9 angeschlossen. Zweckmäßig erfolgt die Anbindung der Steuerleitung 35 an die Kraftstoffzuführungsleitung 9 in einem Gehäuse 40 des Steuerventils 39. Durch diese Bauweise kann der Aufbau der Einspritzdüse 1 im Bereich der Anbindung an die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 stromauf des Steuerventils 39 unverändert bleiben.In principle, the control line 35 can be connected directly to the fuel supply device 10 or directly to its high-pressure fuel line 37. In the present case, the control line 35 is connected upstream of the control valve 39 to the fuel supply line 9. Appropriately, the connection of the control line 35 to the fuel supply line 9 in a housing 40 of the control valve 39. By this construction, the structure of the injection nozzle 1 in the connection to the fuel supply device 10 upstream of the control valve 39 remain unchanged.

Das Steuerventil 39 ist hier exemplarisch als hydraulisch betätigbares Ventil ausgestaltet. Mit Hilfe des Steuerventils 39 kann die Kraftstoffversorgungsleitung 9 geöffnet und gesperrt werden. Zur Betätigung des Steuerventils 39 ist ein entsprechendes Schaltventil 43 vorgesehen, das seinerseits beispielsweise als magnetisch betätigbares Schaltventil, also als Magnetventil ausgestaltet sein kann. Das Steuerventil 39 enthält einen Ventilkörper 42, der durch Druckkräfte, die an einander gegenüberliegenden Steuerflächen angreifen, zum Öffnen und Schließen verstellbar ist. Durch eine Öffnungsbetätigung des Magnetventils 43 kann an der einen Fläche des Ventilkörpers 42 im Steuerventil 39 ein Druckabfall erzeugt werden, der ein Öffnen des Ventilkörper 42 bewirkt, mit der Folge, dass die Kraftstoffversorgungsleitung 9 dann mit der Kraftstoffhochdruckleitung 37 verbunden ist. Durch Schließen des Magnetventils 43 wird der Druck an der jeweiligen Fläche des Ventilkörpers 42 wieder aufgebaut, wodurch das Steuerventil 39 schließt und die Kraftstoffversorgungsleitung 9 wieder von der Kraftstoffhochdruckleitung 37 getrennt ist.The control valve 39 is configured here as an example as a hydraulically actuated valve. With the help of the control valve 39, the fuel supply line 9 can be opened and locked. For actuation of the control valve 39, a corresponding switching valve 43 is provided, which in turn can be configured, for example, as a magnetically actuated switching valve, ie as a solenoid valve. The control valve 39 includes a valve body 42 which is adjustable for opening and closing by pressure forces acting on opposing control surfaces. By an opening operation of the solenoid valve 43, a pressure drop can be generated on the one surface of the valve body 42 in the control valve 39, which causes opening of the valve body 42, with the result that the fuel supply line 9 is then connected to the high-pressure fuel line 37. By closing the solenoid valve 43, the pressure on the respective surface of the valve body 42 is rebuilt, whereby the control valve 39 closes and the fuel supply line 9 is again separated from the high-pressure fuel line 37.

Zum Öffnen und Schließen der Kraftstoffversorgungsleitung 9 enthält das Steuerventil 39 eine erste Steuerkante 41. Gleichzeitig kann das Steuerventil 39 entsprechend der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform eine zweite Steuerkante 45 aufweisen, über die die Kraftstoffversorgungsleitung 9 mit einem Rücklauf 46 verbunden werden kann. Die beiden Steuerkanten 41, 45 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass beim Öffnen der ersten Steuerkante 41 zwangsläufig die zweite Steuerkante 45 schließt und umgekehrt. Hierdurch ergibt sich beim Trennen der Kraftstoffversorgungsleitung 9 von der Kraftstoffhochdruckleitung 37 quasi gleichzeitig eine Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 9 mit dem Rücklauf 46. Im Rücklauf 46 herrscht üblicherweise ein relativ niedriger Druck, so dass beim Abtrennen der Kraftstoffversorgungsleitung 9 von der Kraftstoffhochdruckleitung 37 in der Kraftstoffversorgungsleitung 9 der Druck sofort in den Rücklauf 46 entspannt werden kann.To open and close the fuel supply line 9, the control valve 39 includes a first control edge 41. At the same time, the control valve 39 according to the preferred embodiment shown here, a second control edge 45, via which the fuel supply line 9 can be connected to a return 46. The two control edges 41, 45 are coordinated so that when opening the first control edge 41 inevitably the second control edge 45 closes and vice versa. This results in the separation of the fuel supply line 9 from the high-pressure fuel line 37 quasi simultaneously a compound of the fuel supply line 9 with the return 46. In the return 46 there is usually a relatively low pressure, so that when disconnecting the fuel supply line 9 from the high-pressure fuel line 37 in the fuel supply line 9 of Pressure can be relaxed immediately in the return 46.

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

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 ist so ausgestaltet, dass mit ihr zumindest zwei verschiedene Kraftstoffhochdrücke bereitgestellt werden können. Dabei ist ein erster Kraftstoffhochdruck kleiner als ein zweiter Kraftstoffhochdruck.The fuel supply device 10 is designed such that at least two different high fuel pressures can be provided with it. In this case, a first high-pressure fuel is less than a second high-pressure fuel.

Im Teillastbetrieb der mit der Einspritzdüse 1 ausgestatteten Brennkraftmaschine, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, werden für die Kraftstoffeinspritzung relativ kleine Einspritzmengen benötigt, wobei außerdem ein vergleichsweise niedriger Einspritzdruck ausreicht. Im Teillastbetrieb wird die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 daher so angesteuert, dass sie in ihrer Kraftstoffhochdruckleitung 37 den ersten Kraftstoffhochdruck erzeugt. Bei geöffnetem Steuerventil 39 kann sich stromab des Steuerventils 39 der erste Kraftstoffhochdruck in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 und somit im Düsenraum 11 und somit im Ringraum 12 und somit auch an den ersten Druckstufen 16 und 16' aufbauen. Über die Steuerleitung 35 herrscht der erste Kraftstoffhochdruck außerdem im Steuerraum 34 und erzeugt eine entsprechende in Öffnungsrichtung 19 wirksame Kraft am Steuerkolben 30. Sobald der sich an den ersten Druckstufen 16, 16' aufbauende Hydraulikdruck einen vorbestimmten ersten Öffnungsdruck erreicht, führt die Kräftebilanz am ersten Nadelverband 20 zu einer in der Öffnungsrichtung 19 wirksamen resultierenden Kraft. Die erste Düsennadel 3 hebt vom ersten Dichtsitz 13 ab und die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch 7 in den Einspritzraum 15 beginnt.In part-load operation of the equipped with the injection nozzle 1 internal combustion engine, which is preferably arranged in a motor vehicle, relatively small injection quantities are required for the fuel injection, in addition, a comparatively low injection pressure is sufficient. In partial load operation, the fuel supply device 10 is therefore controlled so that it generates the first fuel high pressure in its high-pressure fuel line 37. When the control valve 39 is open, the first high-pressure fuel in the fuel supply line 9 and thus in the nozzle chamber 11 and thus in the annular space 12 and thus also at the first pressure stages 16 and 16 'can build up downstream of the control valve 39. The first fuel high pressure also prevails in the control chamber 34 via the control line 35 and generates a corresponding force in the opening direction 19 on the control piston 30. As soon as the hydraulic pressure building up at the first pressure stages 16, 16 'reaches a predetermined first opening pressure, the balance of forces at the first needle assembly is achieved 20 to an effective in the opening direction 19 resulting force. The first nozzle needle 3 lifts off from the first sealing seat 13 and the injection of fuel through the at least one first injection hole 7 into the injection chamber 15 begins.

Mit dem Öffnen der ersten Düsennadel 3 kann sich auch an der zweiten Druckstufe 25 ein Druck aufbauen. Im Verlauf des Einspritzvorgangs steigt der Druck stromauf des zweiten Dichtsitzes 14 bis zum ersten Kraftstoffhochdruck an. Die zweite Schließfeder 31 ist so dimensioniert, dass sich in diesem Fall, also bei erstem Kraftstoffhochdruck an der Steuerfläche 33 und an der zweiten Druckstufe 25 im zweiten Nadelverband 28 noch eine in Schließrichtung wirksame resultierende Kraft ergibt, so dass die zweite Düsennadel 4 geschlossen bleibt. Demnach führt der erste Kraftstoffhochdruck zu einer Kraftstoffeinspritzung ausschließlich durch das wenigstens eine erste Spritzloch 7. Das heißt, entsprechend dem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine wird nur vergleichsweise wenig Kraftstoff in den Einspritzraum 15 eingedüst.With the opening of the first nozzle needle 3, a pressure can also build up at the second pressure stage 25. In the course of the injection process, the pressure rises upstream of the second sealing seat 14 to the first high pressure fuel. The second closing spring 31 is dimensioned so that in this case, ie at the first high pressure fuel on the control surface 33 and the second pressure stage 25 in the second needle assembly 28 still results in a closing effective effective force, so that the second nozzle needle 4 remains closed. Accordingly, the first high-pressure fuel leads to a fuel injection exclusively through the at least one first injection hole 7. That is, according to the partial load operation of the internal combustion engine, only comparatively little fuel is injected into the injection chamber 15.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 39 wieder geschlossen, wodurch der Druck in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 stromab des Steuerventils 39 rasch absinkt. In der Folge überwiegen an der ersten Düsennadel 3 wieder die in Schließrichtung 24 wirksamen Kräfte, wodurch die erste Düsennadel 3 geschlossen wird.To end the injection process, the control valve 39 is closed again, whereby the pressure in the fuel supply line 9 downstream of the control valve 39 drops rapidly. As a result, the forces acting in the closing direction 24 prevail at the first nozzle needle 3 again, as a result of which the first nozzle needle 3 is closed.

Für einen Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine wird für die Kraftstoffeinspritzung eine größere Einspritzmenge benötigt, die außerdem noch in einer sehr kurzen Zeit eingebracht werden muss. Für den Volllastbetrieb erzeugt die Kraftstoffversorgungseinrichtung 10 somit in der Kraftstoffhochdruckleitung 37 den zweiten Kraftstoffhochdruck, der sich über die Steuerleitung 35 auch im Steuerraum 34 aufbaut. Beim Öffnen des Steuerventils 39 baut sich stromab davon in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 der zweite Kraftstoffhochdruck auf. Sobald der sich aufbauende Druck an den ersten Druckstufen 16, 16' den ersten Öffnungsdruck erreicht, kann die erste Düsennadel 3 öffnen. In der Folge liegt unmittelbar darauf der erste Öffnungsdruck auch an der zweiten Druckstufe 25 an. Der zum Öffnen der zweiten Düsennadel 4 erforderliche Druck an der zweiten Druckstufe 25 ist durch den erhöhten Druck im Steuerraum 34 für den Volllastbetrieb, also bei angelegtem zweiten Kraftstoffhochdruck, reduziert. Dementsprechend kann der zweite Nadelverband 28 so ausgelegt werden, dass die zweite Düsennadel 4 bereits unmittelbar nach dem Öffnen der ersten Düsennadel 3 ebenfalls öffnet. Dabei kann ein zweiter Öffnungsdruck, der an der zweiten Druckstufe 25 zum Öffnen der zweiten Düsennadel 4 anliegen muss, etwa gleich groß sein wie der erste Öffnungsdruck, der an der wenigstens einen ersten Druckstufe 16, 16' der ersten Düsennadel 3 anliegt, wenn die erste Düsennadel 3 öffnet. Grundsätzlich kann der zweite Öffnungsdruck auch kleiner als der erste Öffnungsdruck gewählt sein, so dass die zweite Düsennadel 4 beim Öffnen der ersten Düsennadel 3 noch früher ansprechen kann. Jedenfalls ist eine Ausführungsform zweckmäßig, bei welcher der zweite Öffnungsdruck, der zum Öffnen der zweiten Düsennadel 4 an deren zweiten Druckstufe 25 anliegen muss, kleiner gewählt ist als der zweite Kraftstoffhochdruck und insbesondere kleiner gewählt ist als der erste Kraftstoffhochdruck.For a full-load operation of the internal combustion engine, a larger injection quantity is needed for the fuel injection, which also still in a very short time must be introduced. For full-load operation, the fuel supply device 10 thus generates in the high-pressure fuel line 37 the second high-pressure fuel, which also builds up in the control chamber 34 via the control line 35. When the control valve 39 opens, the second high-pressure fuel builds up downstream in the fuel supply line 9. As soon as the pressure building up at the first pressure stages 16, 16 'reaches the first opening pressure, the first nozzle needle 3 can open. As a result, immediately after the first opening pressure is applied to the second pressure stage 25. The pressure required to open the second nozzle needle 4 at the second pressure stage 25 is reduced by the increased pressure in the control chamber 34 for full-load operation, that is, when a second high-pressure fuel is applied. Accordingly, the second needle assembly 28 can be designed so that the second nozzle needle 4 already opens immediately after opening the first nozzle needle 3. In this case, a second opening pressure, which must rest on the second pressure stage 25 for opening the second nozzle needle 4, be about the same size as the first opening pressure which is applied to the at least one first pressure stage 16, 16 'of the first nozzle needle 3, when the first Nozzle needle 3 opens. In principle, the second opening pressure can also be selected smaller than the first opening pressure, so that the second nozzle needle 4 can respond even earlier when opening the first nozzle needle 3. In any case, an embodiment is expedient in which the second opening pressure, which must be applied to open the second nozzle needle 4 at the second pressure stage 25, is smaller than the second high fuel pressure and in particular selected to be smaller than the first high-pressure fuel.

Durch die erfindungsgemäße Bauweise kann die zweite Düsennadel 4 somit quasi gleichzeitig mit der ersten Düsennadel 4 öffnen, was sehr kurze Einspritzzeiten ermöglicht. Gleichzeitig kann durch sämtliche Spritzlöcher 7, 8 eine relativ große Kraftstoffmenge eingedüst werden.As a result of the design according to the invention, the second nozzle needle 4 can thus open at the same time as the first nozzle needle 4, which enables very short injection times. At the same time can be injected through all the injection holes 7, 8, a relatively large amount of fuel.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 39 wieder geschlossen, wodurch der Druck in der Kraftstoffzuführungsleitung 9 stromab des Steuerventils 39 wieder abfällt und zumindest die erste Düsennadel 3 schließt. Gleichzeitig fällt auch an der zweiten Druckstufe 25 der Druck ab, so dass auch die zweite Düsennadel 4 schließen kann. Vorzugsweise kann die zweite Düsennadel 4 aus Emissionsgründen vor der ersten Düsennadel 3 oder zum gleichen Zeitpunkt mit der ersten Düsenadel 3 schließen. Außerdem kann zwischen den Düsennadeln 3, 4 und/oder zwischen den Nadelverbänden 20, 28 ein mechanischer Mitnehmer vorgesehen sein, der beim Schließen der ersten Düsennadel 3 zwangsläufig die zweite Düsennadel 4 mitnimmt.To end the injection process, the control valve 39 is closed again, whereby the pressure in the fuel supply line 9 downstream of the control valve 39 drops again and at least the first nozzle needle 3 closes. At the same time, the pressure also drops at the second pressure stage 25, so that the second nozzle needle 4 can also close. Preferably, the second nozzle needle 4 for emission reasons in front of the first nozzle needle 3 or at the same time close to the first nozzle needle 3. In addition, between the nozzle needles 3, 4 and / or between the needle assemblies 20, 28 may be provided a mechanical driver, which inevitably entrains the second nozzle needle 4 when closing the first nozzle needle 3.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Einspritzdüseinjection
22
Düsenkörpernozzle body
33
erste Düsennadelfirst nozzle needle
44
zweite Düsennadelsecond nozzle needle
55
erste Nadelführungfirst needle guide
66
zweite Nadelführungsecond needle guide
77
erstes Spritzlochfirst injection hole
88th
zweites Spritzlochsecond spray hole
99
KraftstoffzuführungsleitungFuel supply line
1010
KraftstoffversorgungseinrichtungFuel supply
1111
Düsenraumnozzle chamber
1212
Ringraumannulus
1313
erster Dichtsitzfirst sealing seat
1414
zweiter Dichtsitzsecond sealing seat
1515
EinspritzraumInjection room
1616
erste Druckstufefirst pressure level
1717
erste Sitzquerschnittsflächefirst seat cross-sectional area
1818
erste Führungsquerschnittsflächefirst guide cross-sectional area
1919
Öffnungsrichtungopening direction
2020
erster Nadelverbandfirst needle bandage
2121
Kopplungshülsecoupling sleeve
2222
erste Schließfederfirst closing spring
2323
erster Federraumfirst spring space
2424
Schließrichtungclosing direction
2525
zweite Druckstufesecond pressure level
2626
zweite Führungsquerschnittsflächesecond guide cross-sectional area
2727
zweite Sitzquerschnittsflächesecond seat cross-sectional area
2828
zweiter Nadelverbandsecond needle bandage
2929
Kopplungsstangecoupling rod
3030
Steuerkolbenspool
3131
zweite Schließfedersecond closing spring
3232
zweiter Federraumsecond spring space
3333
Steuerflächecontrol surface
3434
Steuerraumcontrol room
3535
Steuerleitungcontrol line
3636
Steuerdrosselthrottle control
3737
KraftstoffhochdruckleitungHigh-pressure fuel line
3838
KraftstoffhochdruckpumpeHigh-pressure fuel pump
3939
Steuerventilcontrol valve
4040
Gehäusecasing
41.41st
erste Steuerkantefirst control edge
4242
Ventilkörpervalve body
4343
Schaltventilswitching valve
4444
Drucksenkepressure sink
4545
zweite Steuerkantesecond control edge
4646
Rücklaufreturns

Claims (6)

  1. Injection nozzle for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle,
    - having a first nozzle needle (3) which is embodied as a hollow needle and by means of which an injection of fuel through at least one first spray hole (7) can be controlled,
    - having a second nozzle needle (4) which is arranged coaxially with respect to the first nozzle needle (3) and by means of which an injection of fuel through at least one second spray hole (8) can be controlled,
    - having a fuel feed line (9) which is connected at one end to a fuel supply device (10) and leads at the other end to the spray holes (7, 8),
    - with the first nozzle needle (3) or a first needle assembly (20) which comprises the first nozzle needle (3) having, in at least one space (11, 12) which is connected to the fuel feed line (9), at least one first pressure stage (16, 16') which, in the event of a pressure loading, acts in the opening direction (19) of the first nozzle needle (3),
    - with the second nozzle needle (4) or a second needle assembly (28) which comprises the second nozzle needle (4) having, in at least one space (12) which is connected to the fuel feed line (9) when the first nozzle needle (3) is open, at least one second pressure stage (25) which, in the event of a pressure loading, acts in the opening direction (19) of the second nozzle needle (4),
    - with a control valve (39) being arranged in the fuel feed line (9) downstream of the fuel supply device (10),
    - with the second nozzle needle (4) or the second needle assembly (28) having a control face (33) which is arranged in a control space (34) which is connected to the fuel supply device (10) and, in the event of a pressure loading, acts in the opening direction (19) of the second nozzle needle (4),
    - and with the second needle assembly (28) comprising a control piston (30) on which the control face (33) is formed and which separates the control space (34) from a second spring space (32) in which a second closing spring (31), which drives the second needle assembly (28) in its closing direction (24), is arranged,
    characterized
    - in that the fuel supply device (10) is designed for generating at least one first high fuel pressure and one second high fuel pressure which is higher than the first high fuel pressure,
    - in that the second closing spring (31) is dimensioned such that, in the case of the first fuel pressure acting on the control face (33) and on the second pressure stage (25) on the second nozzle needle, there is still a resultant force acting in the closing direction, and
    - in that the pressure stages (16, 16', 25) and the control face (33) are designed such that the second nozzle needle (4) opens if a predetermined opening pressure, which is lower than the second high fuel pressure, acts against the at least one second pressure stage (25) of said second nozzle needle (4).
  2. Injection nozzle according to Claim 1,
    characterized
    in that the control space (34) is connected directly to the fuel supply device (10) via a control line (35).
  3. Injection nozzle according to Claim 1,
    characterized
    in that the control space (34) is connected to the fuel feed line (9) via a control line (35) between the fuel supply device (10) and the control valve (39).
  4. Injection nozzle according to one of Claims 1 to 3,
    characterized
    in that the control space (34) is connected to the fuel supply device (10) in a throttled manner.
  5. Injection nozzle according to Claim 4 and according to Claim 2 or 3,
    characterized
    in that a control throttle (36) is arranged or formed in the control line (35).
  6. Injection nozzle according to one of Claims 1 to 5,
    characterized
    in that the fuel supply device (10) has a highpressure fuel line (37) to which are connected the fuel feed lines (9) of a plurality of injection nozzles (1).
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