WO2005038230A1 - Injection nozzle for an internal combustion engine - Google Patents

Injection nozzle for an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2005038230A1
WO2005038230A1 PCT/DE2004/001713 DE2004001713W WO2005038230A1 WO 2005038230 A1 WO2005038230 A1 WO 2005038230A1 DE 2004001713 W DE2004001713 W DE 2004001713W WO 2005038230 A1 WO2005038230 A1 WO 2005038230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle needle
pressure
control
nozzle
force
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/001713
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Schnell
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 WO2005038230A1 publication Critical patent/WO2005038230A1/en

Links

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
    • 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 with the features of the preamble of claim 1.
  • Such an injection nozzle is known from DE 100 58 153 AI, which has a nozzle body which is equipped with at least one first spray hole and with at least one second spray hole.
  • a first nozzle needle designed as a hollow needle is mounted in a stroke-adjustable manner in the nozzle body and can be used to control the injection of fuel through the at least one first spray hole.
  • a second nozzle needle is mounted coaxially to the stroke nozzle in the first nozzle needle, with which the injection of fuel through the at least one second spray hole can be controlled. With the help of a first spring, a first closing force is applied in the closing direction of the first
  • Nozzle needle acts, introduced into the first nozzle needle.
  • a second closing force which acts in the closing direction of the second nozzle needle, is introduced into the second nozzle needle with the aid of a second spring.
  • a section of a fuel supply line is also formed in the nozzle body, which connects a nozzle space formed in the nozzle body to a high-pressure line.
  • the first nozzle needle has a pressure stage which, when the nozzle space is pressurized, has a pressure level Direction of opening of the first nozzle needle acting force introduces into the first nozzle needle.
  • the first closing force can thus be overcome, as a result of which the first nozzle needle lifts off its seat and enables the at least one first spray hole to be supplied with fuel.
  • the first nozzle needle is pressure-controlled.
  • the second nozzle needle is drive-coupled to a control piston.
  • the control piston is arranged in a control chamber in which a pressure can be set by means of a suitable device.
  • the pressure prevailing in the control chamber generates at the control piston an effective force in the closing direction of the second nozzle needle, which force from the control piston to the second
  • Nozzle needle is transferred. Furthermore, the second nozzle needle downstream of the at least one first spray hole also has a compression stage. When the first nozzle needle is open, a force acting in the opening direction of the second nozzle needle acts on the second nozzle needle at the pressure stage of the second nozzle needle. This opening force is greater than the second closing force of the second spring.
  • the balance of forces of the second nozzle needle and thus the opening and closing of the second nozzle needle can be controlled by adjusting the pressure in the control chamber. At a relatively high pressure in the control room, the closing forces predominate, while at a relatively low pressure in the control room, the opening force predominates.
  • the second nozzle needle is not directly pressure-controlled, but rather indirectly and thus servo-controlled. The effort required to achieve such a servo control is comparatively large. Accordingly, there is an interest in an injection nozzle that can be produced comparatively cheaply.
  • the injection nozzle according to the invention with the features of the independent claim has the advantage over the fact that, with the aid of the force generator proposed according to the invention, the second closing force of the second spring acting on the second nozzle needle can be reduced or even eliminated as required.
  • the second nozzle needle opens almost simultaneously with the first nozzle needle if the second nozzle needle is equipped with a corresponding pressure stage which, when the first nozzle needle is opened, introduces a force acting in the opening direction of the second nozzle needle into the second nozzle needle.
  • a fuel supply line is provided, which one
  • the internal combustion engine is permanently under high pressure in the high pressure line.
  • the control valve is opened, as a result of which the high pressure also prevails in the nozzle chamber. If the first nozzle needle is equipped with a corresponding first pressure stage, effective opening forces that exceed the first closing force of the first spring can be introduced into the first nozzle needle in the opening direction of the first nozzle needle, so that the first nozzle needle is controlled by the pressure in the first pressure stage Nozzle room opens.
  • the high pressure in the high-pressure line can be varied, for example depending on the operating state (e.g. speed and / or load) of the internal combustion engine. While a smaller one
  • High pressure usually involves fuel injection through the at least one first spray hole is sufficient, a fuel injection through both the at least one first spray hole and the at least one second spray hole is desired for a greater high pressure.
  • the second closing force is selected such that it exceeds an opening force introduced into the second nozzle needle by the lower high pressure via a second pressure stage formed on the second nozzle needle. So that the second nozzle needle opens at higher high pressure, however, the second closing force can also be dimensioned such that it is overcome by an opening force that is introduced into the second nozzle needle at the second pressure stage when the first nozzle needle is open, so that the second nozzle needle also opens.
  • opening the control valve leads to a corresponding pressure increase in the fuel supply line or in the nozzle chamber.
  • this pressure increase does not occur suddenly, but along a time axis.
  • the pressure building up in the nozzle space thus first reaches the lower high pressure, at which the first nozzle needle opens, and only after a time delay does the higher high pressure, at which the second nozzle needle then also opens.
  • the second closing force can be reduced with the aid of the force generator according to the invention to such an extent that the second nozzle needle opens as soon as the lower high pressure is reached or at even lower pressures as soon as the first nozzle needle lifts out of its seat and the Can build up pressure at the second pressure stage.
  • a control line can be provided which connects the power generator directly to the; High-pressure line connects, the power generator then being designed so that it works in a controlled manner via the high pressure prevailing in the control line.
  • the force generator can be controlled by the high pressure of the high-pressure line, such that it is deactivated on the one hand at the lower high pressure and accordingly does not reduce the second closing force of the second spring, while on the other hand it is activated on the higher high pressure and accordingly the desired reduction or cancellation the second closing force.
  • the pressure prevailing in the high-pressure line is thus used directly to actuate the force generator, which automatically and without additional control or servo valve arrangements achieves largely delay-free opening of the second nozzle needle when the control valve is actuated to open the nozzle needles.
  • the control line connects the power generator directly to the high pressure line, i.e. independently of the
  • the force generator can have a control pressure stage which is arranged in a control room which communicates with the high-pressure line via the control line.
  • This pressure level is chosen so that it is dependent on the in the control room prevailing high pressure more or less reduces the second closing force. With a smaller high pressure there is no or only a small influence on the second closing force. In the case of larger high pressure, on the other hand, the second closing force is reduced to the desired extent, in particular completely eliminated.
  • the force generator has a particularly simple structure, which is advantageous for the adjustment of the switching point at high pressures.
  • Fig. 4 is a detailed view of the injection nozzle according to the invention, but in a further embodiment.
  • an injection nozzle 1 has a nozzle body 2, which with a Tip 3 protrudes into a mixture formation chamber or combustion chamber 4 of an internal combustion engine, which is otherwise not shown.
  • the nozzle body 2 is provided with at least one first spray hole 5 and with at least one second spray hole 6.
  • first ones there are several first ones
  • Spray holes 5 are provided, which are distributed along a ring arranged concentrically to a longitudinal axis 7.
  • a plurality of second spray holes 6 are usually also provided, which are likewise arranged along a ring which runs concentrically to the longitudinal axis 7.
  • a first nozzle needle 8 is mounted in a stroke-adjustable manner coaxial to the longitudinal axis 7.
  • the first nozzle needle 8 is designed as a hollow needle and contains coaxially a second nozzle needle 9, which is also mounted so as to be stroke-adjustable.
  • the nozzle body 2 contains a fuel supply line 10 or a section thereof.
  • the fuel supply line 10 is connected at one end to a high-pressure line 11 and at the other end to a nozzle chamber 12.
  • the high-pressure line 11 usually feeds several such injection nozzles 1 at the same time, the so-called "Comon-Rail principle".
  • An embodiment is also possible in which each injection nozzle 1 has a separate high-pressure line 11 fed by means of a corresponding injection pump.
  • control valve 13 is arranged, which is designed here as a 3/2-way valve and in the first switching position shown the branch connected to the nozzle chamber 12
  • Fuel supply line 10 connects to a return 14, which is relatively depressurized and can be formed, for example, by a fuel tank. In this first switching position, the branch of the fuel supply line 10 leading to the high pressure line 11 is blocked. in the In contrast to this, in the second switching position of the control valve 13, the fuel supply line 10 is activated, so that the high-pressure line 11 is connected to the nozzle chamber 12.
  • the nozzle chamber 12 communicates with the spray holes 5, 6 via an annular space 15.
  • the first nozzle needle 8 has a first sealing seat 16, which is arranged upstream of the spray holes 5, 6, so that the closed first nozzle needle 8 communicates the spray holes 5, 6 from
  • Nozzle space 12 separates. Furthermore, the first nozzle needle 8 is at least provided with a first pressure stage 17, which communicates with the nozzle chamber 12 via the annular space 15.
  • the first pressure stage 17 is formed in that a first seat cross section 18 in the first sealing seat 17 is smaller than a first guide cross section 19 of the first nozzle needle 8, with which the first nozzle needle 8 is guided in a first needle guide 20 so as to be stroke-adjustable.
  • a second sealing seat 21 of the second nozzle needle 9 is arranged between the at least one first spray hole 5 and the at least one second spray hole 6.
  • the second nozzle needle 9 is equipped with a second pressure stage 22 upstream of the second sealing seat 21 and downstream of the first sealing seat 16.
  • the second pressure stage 22 is formed in that a second seat cross section 23 in the second sealing seat 21 is smaller than a second guide cross section 24 of a second needle guide 25, in which the second nozzle needle 9 is mounted in the first nozzle needle 8.
  • the first nozzle needle 8 is drive-coupled to a first spring 26, which introduces a first closing force into the first nozzle needle 8.
  • the first closing force works the first spring 26 is dimensioned such that the first closing force is greater than the force acting on the first nozzle needle 8 due to the return pressure via the first pressure stage 17, which in
  • the first spring 26 is not supported directly on the first nozzle needle 8, but indirectly via a coupling element 27, which is formed by a centrally perforated disk in the embodiments of FIGS. 1 and 2 and in the embodiment of FIG. 3 on one of the First nozzle needle 8 facing end of a pressure sleeve 28 can be formed.
  • a second spring 29 is provided which generates a second closing force which acts on the second nozzle needle 9 in the closing direction.
  • the second spring 29 is not supported directly on the second nozzle needle 9, but on a push rod 30, which in turn is located on the second
  • Nozzle needle 9 is supported.
  • the push rod 30 could be firmly connected to the second nozzle needle 9.
  • an embodiment is preferred in which the push rod 30 and the second nozzle needle 9 merely abut one another at the ends which adjoin one another. In this way, compressive forces can be transmitted between the second nozzle needle 9 and the push rod 30.
  • the injection nozzle 1 is also equipped with a force generator 34 which can be activated and deactivated hydraulically in the present case.
  • This Force generator 34 is designed such that in the activated state it reduces or cancels the second closing force acting in second nozzle needle 9. In contrast to this, in the deactivated state, the second closing force can act on the second nozzle needle 9 essentially without restriction.
  • the hydraulically switchable force generator 34 shown here is connected to a control line 31, which connects the force generator 34 directly to the high-pressure line 11. It is particularly important here that the control line 31 is independent of the
  • Fuel supply line 10 is connected to the high pressure line 11.
  • the pressure prevailing in the high-pressure line 11 can be provided directly at the force generator 34.
  • the power generator 34 can be designed such that it operates in a pressure-controlled manner via the high pressure prevailing in the control line 31, that is to say via the high pressure prevailing in the high-pressure line 11.
  • the force generator 34 has a control pressure stage 32.
  • This control pressure stage 32 is arranged in a control chamber 33.
  • the control line 31 is connected to this control room 33, so that the control room 33 communicates with the high-pressure line 11 via the control line 31. Accordingly, the high pressure prevailing in the high-pressure line 11 is always present at the control pressure stage 32.
  • the control pressure stage 32 is formed on a control sleeve 35.
  • the control sleeve 35 is mounted here coaxially adjustable on the push rod 30.
  • the control sleeve 35 is equipped with a driver 36 which cooperates with a shoulder 37 formed on the push rod 30. If the driver 36 rests on the shoulder 37, one causes by the high pressure at the control pressure stage 32 in the Control ulse 35 force introduced the introduction of a force opposing the second closing force generated by the second spring 29.
  • the force balance of the second nozzle needle 9 is changed in such a way that the second closing force within the second nozzle needle 9 is reduced or - depending on the high pressure prevailing in the high pressure line 11 - completely eliminated.
  • a control spring 38 is also provided, which introduces a predetermined control force into the control sleeve 35.
  • the control spring 38 is matched to the control pressure stage 32 in such a way that the control sleeve 35 only reduces the second closing force in the second nozzle needle 9 from a predetermined high pressure set in the high pressure line 11.
  • the control sleeve 35 only when the pressure in the high-pressure line 11 exceeds a predetermined limit value or threshold value, can the control sleeve 35 reduce the force effect of the first spring 29, i.e., from this predetermined limit pressure, the force generator 34 is activated.
  • control sleeve 35 is arranged such that a distance 39 is formed between the driver 36 and the shoulder 37 in the deactivated state of the force generator 34 in the stroke direction of the control sleeve 35. This measure ensures that there is no interaction between the control sleeve 35 and the push rod 30 until contact is made with the driver 36 on the shoulder 37. Furthermore, smaller pressure fluctuations in the high-pressure line 11 can also be absorbed by the control sleeve 35 without this immediately reducing the second closing force.
  • control sleeve 35 can also be omitted, for example if the control pressure stage 32 is formed directly on the push rod 30 or alternatively directly on the second nozzle needle 9.
  • the first spring 26 is arranged in a first spring chamber 40, which communicates with the return 14 in a manner not shown. In this way, leakages can be removed.
  • the second spring 29 is also arranged in a second spring chamber 41, which is connected to the return 14 in a suitable manner, not shown.
  • control pressure stage 32 is on an axial end face 42 of the
  • Control sleeve 35 formed which faces away from the driver 36. That is, this axial end face 42 forms the control pressure stage 32, which is exposed to the control chamber 33.
  • the axial end face 42 of the control sleeve 35 facing away from the driver 36 is arranged in a return space 43, which is connected to the return 14 in a suitable manner.
  • the return space 43 communicates along the push rod 30 with the first spring space 40 and / or with the second spring space 41.
  • the control pressure stage 32 is arranged axially between the axial ends of the control sleeve 35, for which purpose the control line 31 is connected here a corresponding annular space 44 is connected. This annular space 44 forms the control space 33.
  • the control pressure stage 32 can be relatively small are dimensioned, which simplifies or enables the adjustment of the switching point of the control sleeve 35 or the force generator 34 at the relatively large high pressures that can be set in the high-pressure line 11.
  • the embodiment shown in FIG. 3 is also equipped with a closing force generator 45 which increases the first closing force when the fuel supply line 10 is blocked, that is to say when the control valve 13 is switched into the blocking position shown.
  • a closing force generator 45 which increases the first closing force when the fuel supply line 10 is blocked, that is to say when the control valve 13 is switched into the blocking position shown.
  • Closing force generator 45 a closing pressure stage 46, which is arranged in a closing pressure chamber 47.
  • This closing pressure chamber 47 communicates via a throttle line 48 with the high-pressure fuel line 10, specifically with the branch connected to the nozzle chamber 12.
  • the closing pressure stage 46 is formed on an axial end of the pressure sleeve 28 facing away from the first nozzle needle 8.
  • the pressure sleeve 28 corresponds to the pressure rod 30, but cooperates with the first nozzle needle 8 in order to transmit pressure forces between the first nozzle needle 8 and the pressure sleeve 28.
  • the coupling element 27 or the section of the pressure sleeve 28 serving as a coupling element overlaps in the radial direction the axial end of the second nozzle needle 9 facing away from the spray holes 5, 6. In this way, the coupling element 27 can take the second nozzle needle 9 with it when the first nozzle needle 8 is closed , An axial play 49 is expediently provided between the coupling element 27 and the second nozzle needle 9, which simplifies the manufacture of the injection nozzle 1.
  • the force generator 34 according to the invention or the injection nozzle 1 equipped with it operates as follows: In the initial position shown in FIGS. 1 to 3, both nozzle needles 8, 9 are closed and the control valve 13 interrupts the connection of the fuel supply line 10 to the high-pressure line 11. Accordingly, there is a comparatively low pressure in the nozzle space 12, so that the force balance at the first nozzle needle 8 leads to a closing force acting in the closing direction.
  • This closing force is generated in the embodiments of FIGS. 1 and 2 exclusively by the first spring 26, while in the embodiment according to FIG. 3 also the im
  • Closing pressure chamber 47 prevailing pressure can introduce an additional closing force on the pressure sleeve 28 and thus on the first nozzle needle 8.
  • the return pressure is usually comparatively low. Since the second pressure stage 22 of the second nozzle needle 9 is decoupled from the nozzle chamber 12 when the first nozzle needle 8 is closed, there are no opening forces for the second nozzle needle 9 at the second pressure stage 22. If there is a relatively low first high pressure in the high pressure line 11, the control sleeve predominates 35 generated by the control spring 38
  • the control valve 13 opens the connection of the fuel supply line 10 to the high pressure line 11. Accordingly, the smaller first high pressure builds up in the nozzle chamber 12 and thus at the first pressure stage 17 of the first nozzle needle 9.
  • the first spring 26 is dimensioned such that the smaller first high pressure acting on the first pressure stage 17 is sufficient to lift the first nozzle needle 8 out of its first sealing seat 16.
  • the first nozzle needle 8 and fuel open can be sprayed into the combustion chamber 4 through the at least one first spray hole 5.
  • the relatively small first high pressure is also present at the second pressure stage 22.
  • the second spring 29 is dimensioned such that the smaller first high pressure acting on the second pressure stage 22 is not sufficient to lift the second nozzle needle 9 out of its second sealing seat 21. Accordingly, in the case of the smaller first high pressure, the at least one second spray hole 6 remains closed.
  • the control valve 13 is again moved into the first closed position shown.
  • the nozzle chamber 12 is connected to the return 14, as a result of which the pressure in the nozzle chamber 12 drops. Accordingly, the pressure at the first pressure stage 17 also drops, so that the force balance at the first nozzle needle 8 is reversed again and the closing forces predominate.
  • the first nozzle needle 8 then moves into its first sealing seat 16.
  • the pressure in the high-pressure line 11 is first increased to a relatively large second high pressure. Because of the control line 31, this larger second high pressure is also present at the control pressure stage 32.
  • the control spring 38 is dimensioned such that the larger second high pressure adjusts the control sleeve 35. As a result, the driver 36 comes to rest on the shoulder 37 and can thereby relieve the pressure rod 30 of the force of the second spring 29 more or less. In principle, it is even possible that the control sleeve 35 lifts the push rod 30, whereby the second nozzle needle 9 is completely relieved.
  • the control valve 13 is now adjusted to its open position at this larger second high pressure in the high pressure line 11, the larger second high pressure builds up in a corresponding manner in the nozzle chamber 12, which is then also present at the first pressure stage 17. Accordingly, the first nozzle needle 8 lifts off the first sealing seat 16 again. As soon as the first nozzle needle 8 lifts from its first sealing seat 16, pressure builds up at the second pressure stage 22 of the second nozzle needle 9. Since the second nozzle needle 9 is only seated in its second sealing seat 21 with reduced closing force or without closing force, the second nozzle needle 9 can lift out of its second sealing seat 22 even at relatively small pressures acting on the second pressure stage 22. Accordingly, the second nozzle needle 9 opens almost without delay with the first nozzle needle 8. As a result, all of the spray holes 5, 6 communicate with the nozzle chamber 12, so that the desired injection into the combustion chamber 4 takes place through all the spray holes 5, 6.
  • the control valve 13 is brought back into the closed position shown.
  • the pressure in the nozzle chamber 12 can relax via the return 14.
  • the large restoring forces of the first nozzle needle 8 become effective again and drive the first nozzle needle 8 back into its closed position.
  • the coupling element 27 can take the second nozzle needle 9 with it, provided that the closing forces acting on the second nozzle needle 9 are not sufficient to close the second nozzle needle 9 sufficiently quickly.
  • the mode of operation of the closing pressure generator 45 is explained in more detail below:
  • the nozzle needles 8, 9 are closed and the control valve 13 connects the branch of the fuel supply line 10 that communicates with the nozzle chamber 12 to the return line 14. Accordingly, the return pressure prevails in this branch of the fuel supply line 10. This return pressure consequently also prevails in the closing pressure chamber 47 via the throttle line 48.
  • Fuel supply line 10 the respective high pressure of the high pressure line 11. Because of the throttling effect of the throttle line 48, this pressure can also build up in the closing pressure chamber 47 only with a delay. However, the opening movement of the first nozzle needle 8, which the pressure sleeve 28 inevitably follows, nevertheless leads to a strong pressure increase in the closing pressure space 47. When the first nozzle needle 9 is open, the respective high pressure of the high-pressure line 11 is then set via the throttle line 48 in the closing pressure chamber 47.
  • the throttle line 48 hinders the pressure reduction in the closing pressure chamber 47, so that there is still a relatively high pressure for a short time.
  • This high pressure leads into the closing pressure stage 46 a relatively large closing force into the pressure sleeve 28 and via this into the first nozzle needle 9, which supports the closing force of the first spring 26.
  • Pressure in the closing pressure chamber 47 thus generates an impulse Closing force, which significantly increases the acceleration of the pressure sleeve 28 and the first nozzle needle 8 in the closing direction. In this way, the closing process can be shortened. It is clear that by adjusting the pressure sleeve 28 in the direction of the spray hole 5, 6, the pressure in the closing pressure chamber 47 quickly decreases.
  • the control sleeve 35 can lift the push rod 30 slightly off the second nozzle needle 9. So that the second nozzle needle 9 still remains in its second sealing seat 21, at least one coupling spring 50 can be provided according to FIG. 4. This coupling spring 50 is supported on the one hand on the second nozzle needle 9 and on the other
  • Coupling element 27 Coupling element 27.
  • a further coupling spring 50 ⁇ can be provided, which is also supported on the one hand on the second nozzle needle 9 but on the other hand on the push rod 30.
  • the respective coupling spring produces 50 or 50 ⁇ still remaining, relatively small closing force, which drives the second nozzle needle 9 in the closing direction against its second sealing seat 21st In this way, premature, undesired lifting of the second nozzle needle 9 can be avoided even when the force of the second spring 29 is completely eliminated.

Abstract

The invention relates to an injection nozzle (1) for an internal combustion engine, comprising a nozzle base (2) having at least one first spray orifice (5) and at least one second spray orifice (6); a first nozzle needle (8) for controlling injection of fuel through the at least one first spray orifice (5); a second nozzle needle (9) disposed in the firsts nozzle needle (8) for controlling injection of fuel through the at least one second spray orifice (6); a first spring (26) for applying a first closing force to the first nozzle needle (8), said force being effective in a closing direction of the first nozzle needle (8); a second spring (29) for applying a second closing force to the second nozzle needle (9), said force being effective in a closing direction of the second nozzle needle (9). In order to improve the design of the injection valve (1), a force generator (34) is provided which reduces or eliminates the second closing force when activated.

Description

Einspritzdüse für eine BrennkraftmaschineInjection nozzle for an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to an injection nozzle for an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.
Aus der DE 100 58 153 AI ist eine derartige Einspritzdüse bekannt, die einen Düsenkörper aufweist, der mit wenigstens einem ersten Spritzloch und mit wenigstens einem zweiten Spritzloch ausgestattet ist. Im Düsenkörper ist eine als Hohlnadel ausgebildete erste Düsennadel hubverstellbar gelagert, mit welcher die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch steuerbar ist. In der ersten Düsennadel ist koaxial dazu eine zweite Düsennadel hubverstellbar gelagert, mit welcher die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch steuerbar ist. Mit Hilfe einer ersten Feder wird eine erste Schließkraft, die in der Schließrichtung der erstenSuch an injection nozzle is known from DE 100 58 153 AI, which has a nozzle body which is equipped with at least one first spray hole and with at least one second spray hole. A first nozzle needle designed as a hollow needle is mounted in a stroke-adjustable manner in the nozzle body and can be used to control the injection of fuel through the at least one first spray hole. A second nozzle needle is mounted coaxially to the stroke nozzle in the first nozzle needle, with which the injection of fuel through the at least one second spray hole can be controlled. With the help of a first spring, a first closing force is applied in the closing direction of the first
Düsennadel wirkt, in die erste Düsennadel eingeleitet. In entsprechender Weise wird mit Hilfe einer zweiten Feder eine zweite Schließkraft, die in der Schließrichtung der zweiten Düsennadel wirkt, in die zweite Düsennadel eingeleitet.Nozzle needle acts, introduced into the first nozzle needle. In a corresponding manner, a second closing force, which acts in the closing direction of the second nozzle needle, is introduced into the second nozzle needle with the aid of a second spring.
Bei der bekannten Einspritzdüse ist im Düsenkörper außerdem ein Abschnitt einer Kraftstoffversorgungsleitung ausgebildet, die einen im Düsenkörper ausgebildeten Düsenraum mit einer Hochdruckleitung verbindet. In diesem Düsenraum besitzt die erste Düsennadel eine Druckstufe, die bei einer Druckbeaufschlagung des Düsenraums eine in der Öffnungsrichtung der ersten Düsennadel wirkende Kraft in die erste Düsennadel einleitet. Durch Aufbau eines Drucks in der KraftstoffVersorgungsleitung kann somit die erste Schließkraft überwunden werden, wodurch die erste Düsennadel von ihrem Sitz abhebt uncd die Versorgung des wenigstens einen ersten Spritzlochs mit Kraftstoff ermöglicht. Insoweit ist die erste Düsennadel druckgesteuert.In the known injection nozzle, a section of a fuel supply line is also formed in the nozzle body, which connects a nozzle space formed in the nozzle body to a high-pressure line. In this nozzle space, the first nozzle needle has a pressure stage which, when the nozzle space is pressurized, has a pressure level Direction of opening of the first nozzle needle acting force introduces into the first nozzle needle. By building up a pressure in the fuel supply line, the first closing force can thus be overcome, as a result of which the first nozzle needle lifts off its seat and enables the at least one first spray hole to be supplied with fuel. In this respect, the first nozzle needle is pressure-controlled.
Bei der bekannten Einspritzdüse ist die zweite Düsennadel mit einem Steuerkolben antriebsgekoppelt . DieserIn the known injection nozzle, the second nozzle needle is drive-coupled to a control piston. This
Steuerkolben ist in einem Steuerraum angeordnet, in dem mittels einer geeigneten Einrichtung ein Druck einstellbar ist. Der im Steuerraum herrschende Druck erzeugt am Steuerkolben eine in Schließrichtung der zweiten Düsennadel wirksame Kraft, die vom Steuerkolben auf die zweiteThe control piston is arranged in a control chamber in which a pressure can be set by means of a suitable device. The pressure prevailing in the control chamber generates at the control piston an effective force in the closing direction of the second nozzle needle, which force from the control piston to the second
Düsennadel übertragen wird. Desweiteren besitzt die zweite Düsennadel stromab des wenigstens einen ersten Spritzlochs ebenfalls eine Druckstuf . Bei geö fneter erster Düsennadel greift an der Druckstufe der zweiten Düsennadel eine in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirksame Kraft an der zweiten Düsennadel an. Diese Öffnungskraft ist größer als die zweite Schließkraft der zweiten Feder. Durch Einstellen des Drucks im Steuerraum kann die Kräftebilanz der zweiten Düsennadel und somit das Öffnen und Schließen der zweiten Düsennadel gesteuert werden. Bei einem relativ hohen Druck im Steuerraum, überwiegen die Schließkräfte, während bei einem relativ niedrigen Druck im Steuerraum die Öffnungskraft überwiegt. Insoweit ist bei der bekannten Einspritzdüse die zweite Düsennadel nicht direkt druckgesteuert, sondern indirekt und somit servogesteuert . Der zur Erzielung einer derartigen Servosteuerung erforderliche Aufwand ist vergleichsweise groß. Dementsprechend besteht ein Interesse an einer vergleichsweise preiswert herstellbaren Einspritzdüse.Nozzle needle is transferred. Furthermore, the second nozzle needle downstream of the at least one first spray hole also has a compression stage. When the first nozzle needle is open, a force acting in the opening direction of the second nozzle needle acts on the second nozzle needle at the pressure stage of the second nozzle needle. This opening force is greater than the second closing force of the second spring. The balance of forces of the second nozzle needle and thus the opening and closing of the second nozzle needle can be controlled by adjusting the pressure in the control chamber. At a relatively high pressure in the control room, the closing forces predominate, while at a relatively low pressure in the control room, the opening force predominates. In this respect, in the known injection nozzle, the second nozzle needle is not directly pressure-controlled, but rather indirectly and thus servo-controlled. The effort required to achieve such a servo control is comparatively large. Accordingly, there is an interest in an injection nozzle that can be produced comparatively cheaply.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Krafterzeugers die an der zweiten Düsennadel wirksame zweite Schließkraft der zweiten Feder bedarfsabhängig reduziert oder sogar eliminiert werden kann. Auf diese Weise öffnet die zweite Düsennadel nahezu gleichzeitig mit der ersten Düsennadel, sofern die zweite Düsennadel mit einer entsprechenden Druckstufe ausgestattet ist, welche beim Öffnen der ersten Düsennadel eine in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirkende Kraft in die zweite Düsennadel einleitet.Advantages of the invention The injection nozzle according to the invention with the features of the independent claim has the advantage over the fact that, with the aid of the force generator proposed according to the invention, the second closing force of the second spring acting on the second nozzle needle can be reduced or even eliminated as required. In this way, the second nozzle needle opens almost simultaneously with the first nozzle needle if the second nozzle needle is equipped with a corresponding pressure stage which, when the first nozzle needle is opened, introduces a force acting in the opening direction of the second nozzle needle into the second nozzle needle.
Bei einer bevorzugten Anwendung ist eine Kraftstoffversorgungsleitung vorgesehen, die einen dieIn a preferred application, a fuel supply line is provided, which one
Spritzlöcher bei geöffneten Düsennadeln speisenden Düsenraum mit einer Hochdruckleitung verbindet, wobei in dieser Kraftstoffversorgungsleitung ein Steuerventil angeordnet ist, das die Kraftstoffzufuhr von der Hochdruckleitung zum genannten Düsenraum steuert. Im Betrieb derConnects spray holes with the nozzle chamber feeding open nozzle needles to a high-pressure line, a control valve being arranged in this fuel supply line, which controls the fuel supply from the high-pressure line to the nozzle chamber mentioned. In the operation of the
Brennkraftmaschine herrscht in der Hochdruckleitung permanent ein Hochdruck. Zum Öffnen der ersten Düsennadel wird das Steuerventil geöffnet, wodurch auch im Düsenraum der Hochdruck herrscht . Sofern die erste Düsennadel mit einer entsprechenden ersten Druckstufe ausgestattet ist, können über die erste Druckstufe in Öffnungsrichtung der ersten Düsennadel wirksame Öffnungskräfte in die erste Düsennadel eingeleitet werden, welche die erste Schließkraft der ersten Feder übersteigen, so dass die erste Düsennadel gesteuert durch den Druck im Düsenraum öffnet.The internal combustion engine is permanently under high pressure in the high pressure line. To open the first nozzle needle, the control valve is opened, as a result of which the high pressure also prevails in the nozzle chamber. If the first nozzle needle is equipped with a corresponding first pressure stage, effective opening forces that exceed the first closing force of the first spring can be introduced into the first nozzle needle in the opening direction of the first nozzle needle, so that the first nozzle needle is controlled by the pressure in the first pressure stage Nozzle room opens.
Bei bestimmten Einspritzanlagen kann der Hochdruck in der Hochdruckleitung variiert werden, beispielsweise in Abhängigkeit des Betriebszustand (z.B. Drehzahl und/oder Last) der Brennkraftmaschine. Während bei einem kleinerenIn certain injection systems, the high pressure in the high-pressure line can be varied, for example depending on the operating state (e.g. speed and / or load) of the internal combustion engine. While a smaller one
Hochdruck in der Regel eine Kraftstoffeinspritzung durch das wenigstens eine erste Spritzloch ausreicht, wird für einen größeren Hochdruck eine Kraftstoffeinspritzung sowohl durch das wenigstens eine erste Spritzloch als auch durch das wenigstens eine zweite Spritzloch gewünscht. Um das Öffnen der zweiten Düsennadel beim kleineren Hochdruck zu verhindern, ist die zweite Schließkraft so gewählt, dass sie eine durch den kleineren Hochdruck über eine an der zweiten Düsennadel ausgebildete zweite Druckstufe in die zweite Düsennadel eingeleitete Öffnungskraft übersteigt. Damit die zweite Düsennadel jedoch beim größeren Hochdruck öffnet, kann die zweite Schließkraft außerdem so dimensioniert sein, dass sie von einer Öffnungskraft, die bei geöffneter erster Düsennadel an der zweiten Druckstufe in die zweite Düsennadel eingeleitet wird, überwunden wird, so dass auch die zweite Düsennadel öffnet.High pressure usually involves fuel injection through the at least one first spray hole is sufficient, a fuel injection through both the at least one first spray hole and the at least one second spray hole is desired for a greater high pressure. In order to prevent the opening of the second nozzle needle at the lower high pressure, the second closing force is selected such that it exceeds an opening force introduced into the second nozzle needle by the lower high pressure via a second pressure stage formed on the second nozzle needle. So that the second nozzle needle opens at higher high pressure, however, the second closing force can also be dimensioned such that it is overcome by an opening force that is introduced into the second nozzle needle at the second pressure stage when the first nozzle needle is open, so that the second nozzle needle also opens.
Sofern in der Hochdruckleitung der größere Hochdruck anliegt, führt das Öffnen des Steuerventils zu einem entsprechenden Druckanstieg in der Kraftstoffversorgungsleitung bzw. im Düsenraum. Dieser Druckanstieg erfolgt jedoch nicht sprungartig, sondern entlang einer Zeitachse. Der sich im Düsenraum aufbauende Druck erreicht somit zuerst den kleineren Hochdruck, bei dem die erste Düsennadel öffnet, und erst mit einer Zeitverzögerung den größeren Hochdruck, bei dem dann auch die zweite Düsennadel öffnet.If the higher pressure is present in the high pressure line, opening the control valve leads to a corresponding pressure increase in the fuel supply line or in the nozzle chamber. However, this pressure increase does not occur suddenly, but along a time axis. The pressure building up in the nozzle space thus first reaches the lower high pressure, at which the first nozzle needle opens, and only after a time delay does the higher high pressure, at which the second nozzle needle then also opens.
Sofern eine derartige Zeitverzögerung nicht erwünscht ist, kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Krafterzeugers die zweite Schließkraft soweit reduziert werden, dass auch die zweite Düsennadel bereits bei Erreichen des kleineren Hochdrucks oder bei noch kleineren Drücken öffnet, sobald die erste Düsennadel aus ihrem Sitz abhebt und sich der Druck an der zweiten Druckstufe aufbauen kann. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Krafterzeugers kann somit fürIf such a time delay is not desired, the second closing force can be reduced with the aid of the force generator according to the invention to such an extent that the second nozzle needle opens as soon as the lower high pressure is reached or at even lower pressures as soon as the first nozzle needle lifts out of its seat and the Can build up pressure at the second pressure stage. With the help of the power generator according to the invention can thus for
Betriebsphasen, in denen mit größerem Hochdruck über samtliche Spritzlocher möglichst verzogerungsfrei ein Einspritzvorgang gestartet werden soll, die Zeitverzogerung zwischen dem Offnen der ersten Dusennadel und dem Offnen der zweiten Dusennadel erheblich reduziert werden.Operating phases in which with high pressure over all injection punches should be started without any delay in an injection process, the time delay between opening the first nozzle needle and opening the second nozzle needle is considerably reduced.
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Steuerleitung vorgesehen sein, die den Krafterzeuger direkt mit der; Hochdruckleitung verbindet, wobei dann der Krafterzeuger: so ausgebildet ist, dass er über den in der Steuerleitung herrschenden Hochdruck gesteuert arbeitet. Mit anderen Worten, der Krafterzeuger ist durch den Hochdruck der Hochdruckleitung steuerbar, derart, dass er einerseits beim kleineren Hochdruck deaktiviert ist und dementsprechend die zweite Schließkraft der zweiten Feder nicht reduziert, wahrend er andererseits beim größeren Hochdruck aktiviert ist und dementsprechend die gewünschte Reduzierung oder Aufhebung der zweiten Schließkraft bewirkt. Zur Betätigung des Krafterzeugers wird bei dieser Ausgestaltung somit direkt der in der Hochdruckleitung herrschende Druck verwendet, wodurch automatisch und ohne zusatzliche Steuer- oder Servoventilanordnungen ein weitgehend verzogerungsfreies Offnen der zweiten Dusennadel erzielt wird, wenn das Steuerventil zum Offnen der Dusennadeln angesteuert wird. Die Steuerleitung verbindet den Krafterzeuger direkt mit der Hochdruckleitung, also unabhängig von derAccording to a particularly advantageous embodiment, a control line can be provided which connects the power generator directly to the; High-pressure line connects, the power generator then being designed so that it works in a controlled manner via the high pressure prevailing in the control line. In other words, the force generator can be controlled by the high pressure of the high-pressure line, such that it is deactivated on the one hand at the lower high pressure and accordingly does not reduce the second closing force of the second spring, while on the other hand it is activated on the higher high pressure and accordingly the desired reduction or cancellation the second closing force. In this embodiment, the pressure prevailing in the high-pressure line is thus used directly to actuate the force generator, which automatically and without additional control or servo valve arrangements achieves largely delay-free opening of the second nozzle needle when the control valve is actuated to open the nozzle needles. The control line connects the power generator directly to the high pressure line, i.e. independently of the
Kraftstoffversorgungsleitung und insbesondere unter Umgehung des Steuerventils, so dass der in der Hochdruckleitung herrschende Hochdruck quasi verzogerungsfrei auch am Krafterzeuger anliegt.Fuel supply line and in particular bypassing the control valve, so that the high pressure prevailing in the high-pressure line is also applied to the power generator virtually without delay.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung kann der Krafterzeuger eine Steuerdruckstufe aufweisen, die in einem Steuerraum angeordnet ist, der über die Steuerleitung mit der Hochdruckleitung kommuniziert. Diese Druckstufe ist dabei so gewählt, dass sie in Abhängigkeit des im Steuerraum herrschenden Hochdrucks die zweite Schließkraft mehr oder weniger reduziert. Beim kleineren Hochdruck ergibt sich kein oder nur ein kleiner Einfluss auf die zweite Schließkraft. Beim größeren Hochdruck dagegen wird die zweite Schließkraft im gewünschten Maße reduziert, insbesondere vollständig aufgehoben. Mit Hilfe einer derartigen Steuerdruckstufe besitzt der Krafterzeuger einen besonders einfachen Aufbau, der für die Abstimmung des Schaltpunktes bei großen Drucken vorteilhaft ist.In an expedient further development, the force generator can have a control pressure stage which is arranged in a control room which communicates with the high-pressure line via the control line. This pressure level is chosen so that it is dependent on the in the control room prevailing high pressure more or less reduces the second closing force. With a smaller high pressure there is no or only a small influence on the second closing force. In the case of larger high pressure, on the other hand, the second closing force is reduced to the desired extent, in particular completely eliminated. With the help of such a control pressure stage, the force generator has a particularly simple structure, which is advantageous for the adjustment of the switching point at high pressures.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemaßen Einspritzdüse ergeben sich aus den Unteranspruchen, 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
Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemaßen Einspritzdüse sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden naher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ahnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,Exemplary embodiments of the injection nozzle according to the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below, the same reference numerals referring to identical or similar or functionally identical components. Each shows schematically
Fig. 1 bis 3 jeweils einen stark vereinfachten prinzipiellen Längsschnitt durch eine erfindungsgemaße Einspritzdüse bei unterschiedlichen Ausfuhrungsformen,1 to 3 each show a greatly simplified basic longitudinal section through an injection nozzle according to the invention in different embodiments,
Fig. 4 eine Detailansicht der erfindungsgemaßen Einspritzdüse, jedoch bei einer weiteren Ausfuhrungs form.Fig. 4 is a detailed view of the injection nozzle according to the invention, but in a further embodiment.
Beschreibung der AusfuhrungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist eine erfindungsgemaße Einspritzdüse 1 einen Dusenkorper 2 auf, der mit einer Spitze 3 in einen Gemischbildungsraum oder Brennraum 4 einer im Übrigen nicht gezeigten Brennkraftmaschine hineinragt. An der Spitze 3 ist der Düsenkörper 2 mit wenigstens einem ersten Spritzloch 5 und mit wenigstens einem zweiten Spritzloch 6 versehen. Üblicherweise sind mehrere ersteAccording to FIGS. 1 to 3, an injection nozzle 1 according to the invention has a nozzle body 2, which with a Tip 3 protrudes into a mixture formation chamber or combustion chamber 4 of an internal combustion engine, which is otherwise not shown. At the tip 3, the nozzle body 2 is provided with at least one first spray hole 5 and with at least one second spray hole 6. Usually there are several first ones
Spritzlöcher 5 vorgesehen, cdie entlang eines konzentrisch zu einer Längsachse 7 angeordneten Rings verteilt sind. In entsprechender Weise sind üblicherweise auch mehrere zweite Spritzlöcher 6 vorgesehen, die ebenfalls entlang eines konzentrisch zur Längsachse 7 verlaufenden Rings angeordnet sind.Spray holes 5 are provided, which are distributed along a ring arranged concentrically to a longitudinal axis 7. Correspondingly, a plurality of second spray holes 6 are usually also provided, which are likewise arranged along a ring which runs concentrically to the longitudinal axis 7.
Im Düsenkörper 2 ist eine erste Düsennadel 8 koaxial zur Längsachse 7 hubverstellbar gelagert. Die erste Düsennadel 8 ist dabei als Hohlnadel ausgebildet und enthält koaxial eine zweite Düsennadel 9, die ebenfalls hubverstellbar gelagert ist. Desweiteren enthält der Düsenkörper 2 eine Kraftstoffversorgungsleitung 10 bzw. einen Abschnitt davon. Die Kraftstoffversorgungsleitung 10 ist einenends an eine Hochdruckleitung 11 und anderenends an einen Düsenraum 12 angeschlossen. Die Hochdruckleitung 11 speist üblicherweise gleichzeitig mehrere derartige Einspritzdüsen 1, sogenanntes „Comon-Rail-Prinzip" . Ebenso ist eine Ausfuhrungsform möglich, bei welcher jeder Einspritzdüse 1 eine mittels einer entsprechenden Einspritzpumpe gespeiste separate Hochdruckleitung 11 aufweist .In the nozzle body 2, a first nozzle needle 8 is mounted in a stroke-adjustable manner coaxial to the longitudinal axis 7. The first nozzle needle 8 is designed as a hollow needle and contains coaxially a second nozzle needle 9, which is also mounted so as to be stroke-adjustable. Furthermore, the nozzle body 2 contains a fuel supply line 10 or a section thereof. The fuel supply line 10 is connected at one end to a high-pressure line 11 and at the other end to a nozzle chamber 12. The high-pressure line 11 usually feeds several such injection nozzles 1 at the same time, the so-called "Comon-Rail principle". An embodiment is also possible in which each injection nozzle 1 has a separate high-pressure line 11 fed by means of a corresponding injection pump.
In der KraftstoffVersorgungsleitung 10 ist ein Steuerventil 13 angeordnet, das hier als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist und in der gezeigten ersten Schaltstellung den mit dem Düsenraum 12 verbundenen Zweig derIn the fuel supply line 10 a control valve 13 is arranged, which is designed here as a 3/2-way valve and in the first switching position shown the branch connected to the nozzle chamber 12
Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit einem Rücklauf 14 verbindet, der relativ drucklos ist und z.B. durch einen Kraftstofftank gebildet sein kann. In dieser ersten Schaltstellung ist der zur Hochdruckleitung 11 führende Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 gesperrt. Im Unterschied dazu ist bei der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 13 die Kraftstoffversorgungsleitung 10 frei geschaltet, so dass die Hochdruckleitung 11 mit dem Düsenraum 12 verbunden ist.Fuel supply line 10 connects to a return 14, which is relatively depressurized and can be formed, for example, by a fuel tank. In this first switching position, the branch of the fuel supply line 10 leading to the high pressure line 11 is blocked. in the In contrast to this, in the second switching position of the control valve 13, the fuel supply line 10 is activated, so that the high-pressure line 11 is connected to the nozzle chamber 12.
Bei geöffneten Düsennadeln 8, 9 kommuniziert der Düsenraum 12 über einen Ringraum 15 mit den Spritzlöchern 5, 6. Die erste Düsennadel 8 besitzt einen ersten Dichtsitz 16, der stromauf der Spritzlöcher 5, 6 angeordnet ist, so dass die geschlossene erste Düsennadel 8 die Spritzlöcher 5, 6 vomWhen the nozzle needles 8, 9 are open, the nozzle chamber 12 communicates with the spray holes 5, 6 via an annular space 15. The first nozzle needle 8 has a first sealing seat 16, which is arranged upstream of the spray holes 5, 6, so that the closed first nozzle needle 8 communicates the spray holes 5, 6 from
Düsenraum 12 trennt. Desweiteren ist die erste Düsennadel 8 zumindest mit einer ersten Druckstufe 17 versehen, die über den Ringraum 15 mit dem Düsenraum 12 kommuniziert. Die erste Druckstufe 17 ist dadurch ausgebildet, dass ein erster Sitzquerschnitt 18 im ersten Dichtsitz 17 kleiner ist als ein erster Führungsquerschnitt 19 der ersten Düsennadel 8, mit dem die erste Düsennadel 8 in einer ersten Nadelführung 20 hubverstellbar geführt ist.Nozzle space 12 separates. Furthermore, the first nozzle needle 8 is at least provided with a first pressure stage 17, which communicates with the nozzle chamber 12 via the annular space 15. The first pressure stage 17 is formed in that a first seat cross section 18 in the first sealing seat 17 is smaller than a first guide cross section 19 of the first nozzle needle 8, with which the first nozzle needle 8 is guided in a first needle guide 20 so as to be stroke-adjustable.
Im Unterschied dazu ist ein zweiter Dichtsitz 21 der zweiten Düsennadel 9 zwischen dem wenigstens einen ersten Spritzloch 5 und dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 6 angeordnet. Auf diese Weise trennt die geschlossene zweite Düsennadel 9 auch bei geöffneter erster Düsennadel 8 das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 vom Düsenraum 12. Die zweite Düsennadel 9 ist stromauf des zweiten Dichtsitzes 21 und stromab des ersten Dichtsitzes 16 mit einer zweiten Druckstufe 22 ausgestattet. Die zweite Druckstufe 22 ist dadurch ausgebildet, dass ein zweiter Sitzquerschnitt 23 im zweiten Dichtsitz 21 kleiner ist als ein zweiter Führungsquerschnitt 24 einer zweiten Nadelführung 25, in welcher die zweite Düsennadel 9 in der ersten Düsennadel 8 gelagert ist.In contrast to this, a second sealing seat 21 of the second nozzle needle 9 is arranged between the at least one first spray hole 5 and the at least one second spray hole 6. In this way, the closed second nozzle needle 9 separates the at least one second spray hole 6 from the nozzle chamber 12 even when the first nozzle needle 8 is open. The second nozzle needle 9 is equipped with a second pressure stage 22 upstream of the second sealing seat 21 and downstream of the first sealing seat 16. The second pressure stage 22 is formed in that a second seat cross section 23 in the second sealing seat 21 is smaller than a second guide cross section 24 of a second needle guide 25, in which the second nozzle needle 9 is mounted in the first nozzle needle 8.
Die erste Düsennadel 8 ist mit einer ersten Feder 26 antriebsgekoppelt, welche eine erste Schließkraft in die erste Düsennadel 8 einleitet. Die erste Schließkraft wirkt dabei in der Schließrichtung der ersten Dusennadel 8, also in Richtung Dusenspitze 3. Die erste Feder 26 ist dabei so dimensioniert, dass die erste Schließkraft großer ist als die durch den Rucklaufdruck über die erste Druckstufe 17 an der ersten Dusennadel 8 angreifende Kraft, die inThe first nozzle needle 8 is drive-coupled to a first spring 26, which introduces a first closing force into the first nozzle needle 8. The first closing force works the first spring 26 is dimensioned such that the first closing force is greater than the force acting on the first nozzle needle 8 due to the return pressure via the first pressure stage 17, which in
Of nungsrichtung der Düsennadel 8 wirkt. Dementsprechend ist die erste Dusennadel 8 geschlossen, wenn der mit dem Dusenraum 12 verbundene Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 über das Steuerventil 13 mit dem Rucklauf 14 verbunden ist. Bei der hier gezeigtenDirection of the nozzle needle 8 acts. Accordingly, the first nozzle needle 8 is closed when the branch of the fuel supply line 10 connected to the nozzle chamber 12 is connected to the return 14 via the control valve 13. The one shown here
Ausfuhrungsform ist die erste Feder 26 nicht direkt an der ersten Dusennadel 8 abgestutzt, sondern indirekt über ein Kopplungselement 27, das bei den Ausfuhrungsformen der Fig. 1 und 2 durch eine zentral gelochte Scheibe gebildet ist und bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 3 an einem der ersten Dusennadel 8 zugewandten Ende einer Druckhulse 28 ausgebildet sein kann.In the embodiment, the first spring 26 is not supported directly on the first nozzle needle 8, but indirectly via a coupling element 27, which is formed by a centrally perforated disk in the embodiments of FIGS. 1 and 2 and in the embodiment of FIG. 3 on one of the First nozzle needle 8 facing end of a pressure sleeve 28 can be formed.
Zum Antreiben der zweiten Dusennadel 9 in deren Schließstellung ist eine zweite Feder 29 vorgesehen, die eine zweite Schließkraft erzeugt, die in der Schließrichtung der zweiten Dusennadel 9 auf diese einwirkt. Bei den hier gezeigten Ausfuhrungsformen stutzt sich die zweite Feder 29 nicht direkt an der zweiten Dusennadel 9 ab, sondern an einer Druckstange 30, die sich ihrerseits an der zweitenTo drive the second nozzle needle 9 in its closed position, a second spring 29 is provided which generates a second closing force which acts on the second nozzle needle 9 in the closing direction. In the embodiments shown here, the second spring 29 is not supported directly on the second nozzle needle 9, but on a push rod 30, which in turn is located on the second
Dusennadel 9 abstutzt. Grundsatzlich konnte die Druckstange 30 fest mit der zweiten Dusennadel 9 verbunden sein. Aus Fertigungsgrunden wird jedoch eine Ausfuhrung bevorzugt, bei welcher die Druckstange 30 und die zweite Dusennadel 9 an den aneinander grenzenden Enden lediglich aneinander anliegen. Hierdurch können Druckkräfte zwischen der zweiten Dusennadel 9 und der Druckstange 30 übertragen werden.Nozzle needle 9 is supported. In principle, the push rod 30 could be firmly connected to the second nozzle needle 9. For manufacturing reasons, however, an embodiment is preferred in which the push rod 30 and the second nozzle needle 9 merely abut one another at the ends which adjoin one another. In this way, compressive forces can be transmitted between the second nozzle needle 9 and the push rod 30.
Erfindungsgemaß ist die Einspritzdüse 1 außerdem mit einem Krafterzeuger 34 ausgestattet, der im vorliegenden Fall hydraulisch aktivierbar und deaktivierbar ist. Dieser Krafterzeuger 34 ist dabei so ausgestaltet, dass er im aktivierten Zustand die in der zweiten Düsennadel 9 wirkende zweite Schließkraft reduziert oder aufhebt. Im Unterschied dazu kann im deaktivierten Zustand die zweite Schließkraft im wesentlichen unbeschränkt auf die zweite Düsennadel 9 einwirken. Der hier gezeigte, hydraulisch schaltbare Krafterzeuger 34 ist mit einer Steuerleitung 31 verbunden, welche den Krafterzeuger 34 direkt mit der Hochdruckleitung 11 verbindet. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass die Steuerleitung 31 unabhängig von derAccording to the invention, the injection nozzle 1 is also equipped with a force generator 34 which can be activated and deactivated hydraulically in the present case. This Force generator 34 is designed such that in the activated state it reduces or cancels the second closing force acting in second nozzle needle 9. In contrast to this, in the deactivated state, the second closing force can act on the second nozzle needle 9 essentially without restriction. The hydraulically switchable force generator 34 shown here is connected to a control line 31, which connects the force generator 34 directly to the high-pressure line 11. It is particularly important here that the control line 31 is independent of the
KraftstoffVersorgungsleitung 10 an die Hochdruckleitung 11 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der in der Hochdruckleitung 11 herrschende Druck direkt am Krafterzeuger 34 bereit gestellt werden. Dementsprechend kann der Krafterzeuger 34 so gestaltet werden, dass er über den in der Steuerleitung 31, also über den in der Hochdruckleitung 11 herrschenden Hochdruck druckgesteuert arbeitet.Fuel supply line 10 is connected to the high pressure line 11. In this way, the pressure prevailing in the high-pressure line 11 can be provided directly at the force generator 34. Accordingly, the power generator 34 can be designed such that it operates in a pressure-controlled manner via the high pressure prevailing in the control line 31, that is to say via the high pressure prevailing in the high-pressure line 11.
Bei den hier gezeigten, bevorzugten Ausfuhrungsformen besitzt der Krafterzeuger 34 eine Steuerdruckstufe 32. Diese Steuerdruckstufe 32 ist dabei in einem Steuerraum 33 angeordnet. An diesen Steuerraum 33 ist die Steuerleitung 31 angeschlossen, so dass der Steuerraum 33 über die Steuerleitung 31 mit der Hochdruckleitung 11 kommuniziert. Dementsprechend liegt an der Steuerdruckstufe 32 stets der in der Hochdruckleitung 11 herrschende Hochdruck an.In the preferred embodiments shown here, the force generator 34 has a control pressure stage 32. This control pressure stage 32 is arranged in a control chamber 33. The control line 31 is connected to this control room 33, so that the control room 33 communicates with the high-pressure line 11 via the control line 31. Accordingly, the high pressure prevailing in the high-pressure line 11 is always present at the control pressure stage 32.
Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Steuerdruckstufe 32 an einer Steuerhülse 35 ausgebildet. Die Steuerhülse 35 ist hier koaxial verstellbar an der Druckstange 30 gelagert. Desweiteren ist die Steuerhülse 35 mit einem Mitnehmer 36 ausgestattet, der mit einer an der Druckstange 30 ausgebildeten Schulter 37 zusammenwirkt. Sofern der Mitnehmer 36 an der Schulter 37 anliegt, bewirkt eine durch den Hochdruck an der Steuerdruckstufe 32 in die Steuer ulse 35 eingeleitete Kraft die Einleitung einer der von der zweiten Feder 29 erzeugten zweiten Schließkraft entgegenwirkenden Kraft. Die Kraftebilanz der zweiten Dusennadel 9 wird dadurch verändert, derart, dass die zweite Schließkraft innerhalb der zweiten Dusennadel 9 reduziert oder - je nach dem in der Hochdruckleitung 11 herrschenden Hochdruck - vollständig eliminiert wird.In the exemplary embodiments shown here, the control pressure stage 32 is formed on a control sleeve 35. The control sleeve 35 is mounted here coaxially adjustable on the push rod 30. Furthermore, the control sleeve 35 is equipped with a driver 36 which cooperates with a shoulder 37 formed on the push rod 30. If the driver 36 rests on the shoulder 37, one causes by the high pressure at the control pressure stage 32 in the Control ulse 35 force introduced the introduction of a force opposing the second closing force generated by the second spring 29. The force balance of the second nozzle needle 9 is changed in such a way that the second closing force within the second nozzle needle 9 is reduced or - depending on the high pressure prevailing in the high pressure line 11 - completely eliminated.
Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausfuhrungsform ist außerdem eine Steuerfeder 38 vorgesehen, die eine vorbestimmte Steuerkraft in die Steuerhulse 35 einleitet. Die Steuerfeder 38 ist dabei so auf die Steuerdruckstufe 32 abgestimmt, dass die Steuerhulse 35 erst ab einem vorbestimmten, in der Hochdruckleitung 11 eingestellten Hochdruck die zweite Schließkraft in der zweiten Dusennadel 9 reduziert. Mit anderen Worten, erst wenn der Druck in der Hochdruckleitung 11 einen vorbestimmten Grenzwert oder Schwellwert übersteigt, kann die Steuerhulse 35 die Kraftwirkung der ersten Feder 29 reduzieren, d.h., ab diesem vorbestimmten Grenzdruck ist der Krafterzeuger 34 aktiviert.In the preferred embodiment shown here, a control spring 38 is also provided, which introduces a predetermined control force into the control sleeve 35. The control spring 38 is matched to the control pressure stage 32 in such a way that the control sleeve 35 only reduces the second closing force in the second nozzle needle 9 from a predetermined high pressure set in the high pressure line 11. In other words, only when the pressure in the high-pressure line 11 exceeds a predetermined limit value or threshold value, can the control sleeve 35 reduce the force effect of the first spring 29, i.e., from this predetermined limit pressure, the force generator 34 is activated.
Desweiteren ist bei den hier gezeigten Ausfuhrungsformen die Steuerhulse 35 so angeordnet, dass im deaktivierten Zustand des Krafterzeugers 34 in der Hubrichtung der Steuerhulse 35 zwischen dem Mitnehmer 36 und der Schulter 37 ein Abstand 39 ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist gewahrleistet, dass bis zur Kontaktierung des Mitnehmers 36 an der Schulter 37 keine Wechselwirkung zwischen der Steuerhulse 35 und der Druckstange 30 entsteht. Desweiteren können dadurch auch kleinere Druckschwankungen in der Hochdruckleitung 11 von der Steuerhulse 35 aufgenommen werden, ohne dass dies gleich zu einer Reduzierung der zweiten Schließkraft fuhrt.Furthermore, in the embodiments shown here, the control sleeve 35 is arranged such that a distance 39 is formed between the driver 36 and the shoulder 37 in the deactivated state of the force generator 34 in the stroke direction of the control sleeve 35. This measure ensures that there is no interaction between the control sleeve 35 and the push rod 30 until contact is made with the driver 36 on the shoulder 37. Furthermore, smaller pressure fluctuations in the high-pressure line 11 can also be absorbed by the control sleeve 35 without this immediately reducing the second closing force.
Grundsatzlich ist jedoch auch eine Ausfuhrungsform denkbar, bei welcher der Mitnehmer 36 permanent mit der Schulter 37 in Kontakt steht. Desweiteren ist auch eine andere Ausfuhrungsform möglich, bei welcher die Steuerhülse 35 nicht an der Druckstange 30, sondern direkt an der zweiten Düsennadel 9 hubverstellbar gelagert ist. Dementsprechend ist dann die Schulter 37 an der zweiten Düsennadel 9 ausgebildet.In principle, however, an embodiment is also conceivable in which the driver 36 is in permanent contact with the shoulder 37. Furthermore, there is another one Embodiment possible, in which the control sleeve 35 is not mounted on the push rod 30, but directly on the second nozzle needle 9 stroke adjustable. The shoulder 37 is then formed on the second nozzle needle 9 accordingly.
Bei einer anderen Ausführungsform kann auch die Steuerhülse 35 entfallen, beispielsweise wenn die Steuerdruckstufe 32 direkt an der Druckstange 30 oder alternativ direkt an der zweiten Düsennadel 9 ausgebildet ist.In another embodiment, the control sleeve 35 can also be omitted, for example if the control pressure stage 32 is formed directly on the push rod 30 or alternatively directly on the second nozzle needle 9.
Die erste Feder 26 ist in einem ersten Federraum 40 angeordnet, der auf nicht gezeigte Weise mit dem Rücklauf 14 kommuniziert. Auf diese Weise können Leckagen abgeführt werden. Ebenso ist auch die zweite Feder 29 in einem zweiten Federraum 41 angeordnet, der auf geeignete, nicht gezeigte Weise mit dem Rücklauf 14 verbunden ist.The first spring 26 is arranged in a first spring chamber 40, which communicates with the return 14 in a manner not shown. In this way, leakages can be removed. Likewise, the second spring 29 is also arranged in a second spring chamber 41, which is connected to the return 14 in a suitable manner, not shown.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Steuerdruckstufe 32 an einer axialen Stirnseite 42 derIn the embodiment according to FIG. 1, the control pressure stage 32 is on an axial end face 42 of the
Steuerhülse 35 ausgebildet, die vom Mitnehmer 36 abgewandt ist. D.h., diese axiale Stirnseite 42 bildet die Steuerdruckstufe 32, die dem Steuerraum 33 ausgesetzt ist.Control sleeve 35 formed which faces away from the driver 36. That is, this axial end face 42 forms the control pressure stage 32, which is exposed to the control chamber 33.
Im Unterschied dazu ist bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 die vom Mitnehmer 36 abgewandte axiale Stirnseite 42 der Steuerhülse 35 in einem Rücklaufräum 43 angeordnet, der auf geeignete Weise an den Rücklauf 14 angeschlossen ist. Beispielsweise kommuniziert der Rücklaufraum 43 entlang der Druckstange 30 mit dem ersten Federraum 40 und/oder mit dem zweiten Federraum 41. Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 ist die Steuerdruckstufe 32 axial zwischen den axialen Enden der Steuerhülse 35 angeordnet , wozu die Steuerleitung 31 hier an einen entsprechenden Ringraum 44 angeschlossen ist. Dieser Ringraum 44 bildet dabei den Steuerraum 33. Bei dieser Bauweise kann die Steuerdruckstufe 32 relativ klein dimensioniert werden, was bei den relativ großen Hochdrücken, die in der Hochdruckleitung 11 einstellbar sind, die Abstimmung des Schaltpunkts der Steuerhülse 35 bzw. des Krafterzeugers 34 vereinfacht bzw. ermöglicht.In contrast to this, in the embodiment according to FIG. 2, the axial end face 42 of the control sleeve 35 facing away from the driver 36 is arranged in a return space 43, which is connected to the return 14 in a suitable manner. For example, the return space 43 communicates along the push rod 30 with the first spring space 40 and / or with the second spring space 41. In the embodiment according to FIG. 2, the control pressure stage 32 is arranged axially between the axial ends of the control sleeve 35, for which purpose the control line 31 is connected here a corresponding annular space 44 is connected. This annular space 44 forms the control space 33. With this construction, the control pressure stage 32 can be relatively small are dimensioned, which simplifies or enables the adjustment of the switching point of the control sleeve 35 or the force generator 34 at the relatively large high pressures that can be set in the high-pressure line 11.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausfuhrungsform ist außerdem mit einem Schließkrafterzeuger 45 ausgestattet, der beim Sperren der KraftstoffZuführungsleitung 10, also beim Umschalten des Steuerventils 13 in die gezeigte Sperrstellung, die erste Schließkraft verstärkt. Zu diesem Zweck besitzt derThe embodiment shown in FIG. 3 is also equipped with a closing force generator 45 which increases the first closing force when the fuel supply line 10 is blocked, that is to say when the control valve 13 is switched into the blocking position shown. For this purpose the
Schließkrafterzeuger 45 eine Schließdruckstufe 46, die in einem Schließdruckraum 47 angeordnet ist. Dieser Schließdruckraum 47 kommuniziert über eine Drosselleitung 48 mit der Kraftstoffhochdruckleitung 10, und zwar mit dem an den Düsenraum 12 angeschlossenen Zweig. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Schließdruckstufe 46 an einem von der ersten Düsennadel 8 abgewandten axialen Ende der Druckhülse 28 ausgebildet. Die Druckhülse 28 entspricht funktionsmäßig der Druckstange 30, wirkt jedoch mit der ersten Düsennadel 8 zusammen, um Druckkräfte zwischen der ersten Düsennadel 8 und der Druckhülse 28 zu übertragen.Closing force generator 45 a closing pressure stage 46, which is arranged in a closing pressure chamber 47. This closing pressure chamber 47 communicates via a throttle line 48 with the high-pressure fuel line 10, specifically with the branch connected to the nozzle chamber 12. In the embodiment shown here, the closing pressure stage 46 is formed on an axial end of the pressure sleeve 28 facing away from the first nozzle needle 8. Functionally, the pressure sleeve 28 corresponds to the pressure rod 30, but cooperates with the first nozzle needle 8 in order to transmit pressure forces between the first nozzle needle 8 and the pressure sleeve 28.
Das Kopplungselement 27 bzw. der als Kopplungselement dienende Abschnitt der Druckhülse 28 überlappt in radialer Richtung das von den Spritzlöchern 5, 6 abgewandte axiale Ende der zweiten Düsennadel 9. Auf diese Weise kann das Kopplungselement 27 beim Schließen der ersten Düsennadel 8 die zweite Düsennadel 9 mitnehmen. Zweckmäßig ist dabei zwischen dem Kopplungselement 27 und der zweiten Düsennadel 9 ein Axialspiel 49 vorgesehen, was die Herstellbarkeit der Einspritzdüse 1 vereinfacht.The coupling element 27 or the section of the pressure sleeve 28 serving as a coupling element overlaps in the radial direction the axial end of the second nozzle needle 9 facing away from the spray holes 5, 6. In this way, the coupling element 27 can take the second nozzle needle 9 with it when the first nozzle needle 8 is closed , An axial play 49 is expediently provided between the coupling element 27 and the second nozzle needle 9, which simplifies the manufacture of the injection nozzle 1.
Der erfindungsgemäße Krafterzeuger 34 bzw. die damit ausgestattete Einspritzdüse 1 arbeitet wie folgt: In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausgangsstellung sind beide Dusennadeln 8, 9 geschlossen und das Steuerventil 13 unterbricht die Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 10 zur Hochdruckleitung 11. Dementsprechend herrscht im Dusenraum 12 ein vergleichsweise kleiner Druck, so dass die Kraftebilanz an der ersten Dusennadel 8 zu einer in Schließrichtung wirkenden Schließkraft fuhrt. Diese Schließkraft wird in den Ausfuhrungsformen der Fig. 1 und 2 ausschließlich von der ersten Feder 26 erzeugt, wahrend bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig . 3 außerdem der imThe force generator 34 according to the invention or the injection nozzle 1 equipped with it operates as follows: In the initial position shown in FIGS. 1 to 3, both nozzle needles 8, 9 are closed and the control valve 13 interrupts the connection of the fuel supply line 10 to the high-pressure line 11. Accordingly, there is a comparatively low pressure in the nozzle space 12, so that the force balance at the first nozzle needle 8 leads to a closing force acting in the closing direction. This closing force is generated in the embodiments of FIGS. 1 and 2 exclusively by the first spring 26, while in the embodiment according to FIG. 3 also the im
Schließdruckraum 47 herrschende Druck eine zusatzliche Schließkraft auf die Druckhulse 28 und somit auf die erste Dusennadel 8 einleiten kann. Der Rucklaufdruck ist allerdings in der Regel vergleichsweise klein. Da die zweite Druckstufe 22 der zweiten Dusennadel 9 bei geschlossener erster Dusennadel 8 vom Dusenraum 12 entkoppelt ist, ergeben sich an der zweiten Druckstufe 22 keine Offnungskrafte für die zweite Dusennadel 9. Sofern in der Hochdruckleitung 11 ein relativ kleiner erster Hochdruck herrscht überwiegen an der Steuerhulse 35 die von der Steuerfeder 38 erzeugtenClosing pressure chamber 47 prevailing pressure can introduce an additional closing force on the pressure sleeve 28 and thus on the first nozzle needle 8. However, the return pressure is usually comparatively low. Since the second pressure stage 22 of the second nozzle needle 9 is decoupled from the nozzle chamber 12 when the first nozzle needle 8 is closed, there are no opening forces for the second nozzle needle 9 at the second pressure stage 22. If there is a relatively low first high pressure in the high pressure line 11, the control sleeve predominates 35 generated by the control spring 38
Kräfte, so dass keine Wechselwirkung zwischen Mitnehmer 36 und Schulter 37 vorliegt. Dementsprechend ist die von der zweiten Feder 29 erzeugte Schließkraft voll wirksam.Forces so that there is no interaction between driver 36 and shoulder 37. Accordingly, the closing force generated by the second spring 29 is fully effective.
Beim kleineren ersten Hochdruck wird nur eine Einspritzung durch das wenigstens eine Spritzloch 5 benotigt. Um einen derartigen Einspritzvorgang zu starten, öffnet das Steuerventil 13 die Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 10 zur Hochdruckleitung 11. Dementsprechend baut sich im Dusenraum 12 und somit an der ersten Druckstufe 17 der ersten Dusennadel 9 der kleinere erste Hochdruck auf. Die erste Feder 26 ist dabei so dimensioniert, dass der an der ersten Druckstufe 17 angreifende kleinere erste Hochdruck ausreicht, die erste Dusennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 abzuheben.In the case of the smaller first high pressure, only one injection through the at least one spray hole 5 is required. In order to start such an injection process, the control valve 13 opens the connection of the fuel supply line 10 to the high pressure line 11. Accordingly, the smaller first high pressure builds up in the nozzle chamber 12 and thus at the first pressure stage 17 of the first nozzle needle 9. The first spring 26 is dimensioned such that the smaller first high pressure acting on the first pressure stage 17 is sufficient to lift the first nozzle needle 8 out of its first sealing seat 16.
Dementsprechend öffnet die erste Dusennadel 8 und Kraftstoff kann durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5 in den Brennraum 4 eingedust werden. Unmittelbar nach dem Abheben der ersten Dusennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 liegt auch an der zweiten Druckstufe 22 der relativ kleine erste Hochdruck an. Die zweite Feder 29 ist dabei so dimensioniert, dass der an der zweiten Druckstufe 22 angreifende kleinere erste Hochdruck nicht ausreicht, die zweite Dusennadel 9 aus ihrem zweiten Dichtsitz 21 anzuheben. Dementsprechend bleibt beim kleineren ersten Hochdruck das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 verschlossen.Accordingly, the first nozzle needle 8 and fuel open can be sprayed into the combustion chamber 4 through the at least one first spray hole 5. Immediately after the first nozzle needle 8 has been lifted out of its first sealing seat 16, the relatively small first high pressure is also present at the second pressure stage 22. The second spring 29 is dimensioned such that the smaller first high pressure acting on the second pressure stage 22 is not sufficient to lift the second nozzle needle 9 out of its second sealing seat 21. Accordingly, in the case of the smaller first high pressure, the at least one second spray hole 6 remains closed.
Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 13 wieder in die gezeigte erste Schließstellung überfuhrt. Hierdurch wird der Dusenraum 12 mit dem Rucklauf 14 verbunden, wodurch im Dusenraum 12 der Druck abfallt. Dementsprechend sinkt auch der Druck an der ersten Druckstufe 17, so dass sich die Kraftebilanz an der ersten Dusennadel 8 wieder umkehrt und die Schließkrafte überwiegen. Die erste Dusennadel 8 fahrt dann in ihren ersten Dichtsitz 16 ein.To end the injection process, the control valve 13 is again moved into the first closed position shown. As a result, the nozzle chamber 12 is connected to the return 14, as a result of which the pressure in the nozzle chamber 12 drops. Accordingly, the pressure at the first pressure stage 17 also drops, so that the force balance at the first nozzle needle 8 is reversed again and the closing forces predominate. The first nozzle needle 8 then moves into its first sealing seat 16.
Wenn nun in einem anderen Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffeindusung sowohl durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5 als auch durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 benotigt wird, erfolgt zunächst eine Druckerhohung in der Hochdruckleitung 11 auf einen relativ großen zweiten Hochdruck. Dieser größere zweite Hochdruck liegt aufgrund der Steuerleitung 31 auch an der Steuerdruckstufe 32 an. Die Steuerfeder 38 ist dabei so dimensioniert, dass der größere zweite Hochdruck die Steuerhulse 35 verstellt. Hierdurch kommt der Mitnehmer 36 an der Schulter 37 zur Anlage und kann dadurch die Druckstange 30 von der Kraft der zweiten Feder 29 mehr oder weniger entlasten. Grundsatzlich ist es sogar möglich, dass die Steuerhulse 35 die Druckstange 30 anhebt, wodurch die zweite Dusennadel 9 völlig entlastet ist.If, in another operating state of the internal combustion engine, fuel injection is required both through the at least one first spray hole 5 and through the at least one second spray hole 6, the pressure in the high-pressure line 11 is first increased to a relatively large second high pressure. Because of the control line 31, this larger second high pressure is also present at the control pressure stage 32. The control spring 38 is dimensioned such that the larger second high pressure adjusts the control sleeve 35. As a result, the driver 36 comes to rest on the shoulder 37 and can thereby relieve the pressure rod 30 of the force of the second spring 29 more or less. In principle, it is even possible that the control sleeve 35 lifts the push rod 30, whereby the second nozzle needle 9 is completely relieved.
Wenn nun bei diesem größeren zweiten Hochdruck in der Hochdruckleitung 11 das Steuerventil 13 in seine Durchgangsstellung verstellt wird, baut sich in entsprechender Weise im Dusenraum 12 der größere zweite Hochdruck auf, der dann auch an der ersten Druckstufe 17 anliegt. Dementsprechend hebt die erste Dusennadel 8 wieder vom ersten Dichtsitz 16 ab. Sobald die erste Dusennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 abhebt, baut sich an der zweiten Druckstufe 22 der zweiten Dusennadel 9 ein Druck auf. Da die zweite Dusennadel 9 nur noch mit reduzierter Schließkraft oder ohne Schließkraft in ihrem zweiten Dichtsitz 21 sitzt, kann die zweite Dusennadel 9 schon bei relativ kleinen, an der zweiten Druckstufe 22 angreifenden Drucken aus ihrem zweiten Dichtsitz 22 abheben. Dementsprechend öffnet die zweite Dusennadel 9 nahezu verzogerungsfrei mit der ersten Dusennadel 8. In der Folge kommunizieren samtliche Spritzlocher 5, 6 mit dem Dusenraum 12, so dass durch alle Spritzlocher 5, 6 die gewünschte Eindusung in den Brennraum 4 erfolgt.If the control valve 13 is now adjusted to its open position at this larger second high pressure in the high pressure line 11, the larger second high pressure builds up in a corresponding manner in the nozzle chamber 12, which is then also present at the first pressure stage 17. Accordingly, the first nozzle needle 8 lifts off the first sealing seat 16 again. As soon as the first nozzle needle 8 lifts from its first sealing seat 16, pressure builds up at the second pressure stage 22 of the second nozzle needle 9. Since the second nozzle needle 9 is only seated in its second sealing seat 21 with reduced closing force or without closing force, the second nozzle needle 9 can lift out of its second sealing seat 22 even at relatively small pressures acting on the second pressure stage 22. Accordingly, the second nozzle needle 9 opens almost without delay with the first nozzle needle 8. As a result, all of the spray holes 5, 6 communicate with the nozzle chamber 12, so that the desired injection into the combustion chamber 4 takes place through all the spray holes 5, 6.
Zum Beenden dieses Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 13 wieder in die gezeigte Schließstellung überfuhrt. Der Druck im Dusenraum 12 kann sich über den Rucklauf 14 entspannen. Die großen Ruckstellkrafte der ersten Dusennadel 8 werden dadurch wieder wirksam und treiben die erste Dusennadel 8 wieder in ihre Schließstellung an . Hierbei kann das Kopplungselement 27 die zweite Dusennadel 9 mitnehmen, sofern die an der zweiten Dusennadel 9 angreifenden Schließkrafte nicht ausreichen, die zweite Dusennadel 9 hinreichend schnell zu schließen.To end this injection process, the control valve 13 is brought back into the closed position shown. The pressure in the nozzle chamber 12 can relax via the return 14. The large restoring forces of the first nozzle needle 8 become effective again and drive the first nozzle needle 8 back into its closed position. Here, the coupling element 27 can take the second nozzle needle 9 with it, provided that the closing forces acting on the second nozzle needle 9 are not sufficient to close the second nozzle needle 9 sufficiently quickly.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Schließdruckerzeugers 45 naher erläutert: In der in Fig. 3 gezeigten Ausςyangsstellung sind die Düsennadel 8, 9 geschlossen und das Steuerventil 13 verbindet den mit dem Düsenraum 12 kommunizierenden Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit dem Rücklauf 14. Dementsprechend herrscht in diesem Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 der Rücklaufdruck. Dieser Rücklaufdruck herrscht folglich über die Drosselleitung 48 auch im Schließdruckraum 47.The mode of operation of the closing pressure generator 45 is explained in more detail below: In the initial position shown in FIG. 3, the nozzle needles 8, 9 are closed and the control valve 13 connects the branch of the fuel supply line 10 that communicates with the nozzle chamber 12 to the return line 14. Accordingly, the return pressure prevails in this branch of the fuel supply line 10. This return pressure consequently also prevails in the closing pressure chamber 47 via the throttle line 48.
Beim Öffnen der ersten Düsennadel 8 und/oder beim Öffnen der beiden Düsennadeln 8 und 9 herrscht in derWhen opening the first nozzle needle 8 and / or when opening the two nozzle needles 8 and 9 there is in the
Kraftstoffversorgungsleitung 10 der jeweilige Hochdruck der Hochdruckleitung 11. Aufgrund der Drosselwirkung der Drosselleitung 48 kann sich dieser Druck nur verzögert auch im Schließdruckraum 47 aufbauen. Jedoch kommt es durch die Öffnungsbewegung der ersten Düsennadel 8, dem die Druckhülse 28 zwangsläufig folgt, im Schließdruckraum 47 dennoch zu einem starken Druckanstieg. Bei geöffneter erster Düsennadel 9 stellt sich dann über die Drosselleitung 48 im Schließdruckraum 47 der jeweilige Hochdruck der Hochdruckleitung 11 ein.Fuel supply line 10 the respective high pressure of the high pressure line 11. Because of the throttling effect of the throttle line 48, this pressure can also build up in the closing pressure chamber 47 only with a delay. However, the opening movement of the first nozzle needle 8, which the pressure sleeve 28 inevitably follows, nevertheless leads to a strong pressure increase in the closing pressure space 47. When the first nozzle needle 9 is open, the respective high pressure of the high-pressure line 11 is then set via the throttle line 48 in the closing pressure chamber 47.
Beim Schließen des Steuerventils 13 wird wie erläutert der mit dem Düsenraum 12 verbundene Zweig derWhen the control valve 13 is closed, the branch connected to the nozzle chamber 12 is, as explained
Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit dem Rücklauf 14 verbunden. Dementsprechend kann sich der Druck in diesem abgetrennten Zweig der KraftstoffVersorgungsleitung 10 vergleichsweise rasch abbauen. Im Unterschied dazu behindert die Drosselleitung 48 den Druckabbau im Schließdruckraum 47, so dass dort noch kurzzeitig ein relativ großer Hochdruck herrscht. Dieser hohe Druck leitet in die Schließdruckstufe 46 eine relativ große Schließkraft in die Druckhülse 28 und über diese in die erste Düsennadel 9 ein, welche die Schließkraft der ersten Feder 26 unterstützt. Dieser hoheFuel supply line 10 connected to the return 14. Accordingly, the pressure in this separated branch of the fuel supply line 10 can decrease comparatively quickly. In contrast, the throttle line 48 hinders the pressure reduction in the closing pressure chamber 47, so that there is still a relatively high pressure for a short time. This high pressure leads into the closing pressure stage 46 a relatively large closing force into the pressure sleeve 28 and via this into the first nozzle needle 9, which supports the closing force of the first spring 26. This high
Druck im Schließdruckraum 47 erzeugt somit eine impulsartige Schließkraft, welche die Beschleunigung der Druckhulse 28 und der ersten Dusennadel 8 in Schließrichtung deutlich verstärkt. Auf diese Weise kann der Schließvorgang verkürzt werden. Es ist klar, dass sich durch das Verstellen der Druckhulse 28 in Richtung der Spritzlocher 5, 6 der Druck im Schließdruckraum 47 rasch abbaut.Pressure in the closing pressure chamber 47 thus generates an impulse Closing force, which significantly increases the acceleration of the pressure sleeve 28 and the first nozzle needle 8 in the closing direction. In this way, the closing process can be shortened. It is clear that by adjusting the pressure sleeve 28 in the direction of the spray hole 5, 6, the pressure in the closing pressure chamber 47 quickly decreases.
Wie weiter oben erläutert, kann es für den Fall, dass in der Hochdruckleitung 11 der größere zweite Hochdruck eingestellt ist, die Steuerhulse 35 die Druckstange 30 geringfügig von der zweiten Dusennadel 9 abheben. Damit die zweite Dusennadel 9 dennoch in ihrem zweiten Dichtsitz 21 verharrt, kann gemäß Fig. 4 wenigstens eine Kopplungsfeder 50 vorgesehen sein. Diese Kopplungsfeder 50 stutzt sich einerseits an der zweiten Dusennadel 9 und andererseits amAs explained further above, in the event that the higher second high pressure is set in the high-pressure line 11, the control sleeve 35 can lift the push rod 30 slightly off the second nozzle needle 9. So that the second nozzle needle 9 still remains in its second sealing seat 21, at least one coupling spring 50 can be provided according to FIG. 4. This coupling spring 50 is supported on the one hand on the second nozzle needle 9 and on the other
Kopplungselement 27 ab. Zusatzlich oder alternativ kann eine weitere Kopplungsfeder 50 Λ vorgesehen sein, die sich einerseits ebenfalls an der zweiten Dusennadel 9 andererseits jedoch an der Druckstange 30 abstutzt. Sobald nun die Druckstange 30 von der zweiten Dusennadel 9 abhebt, erzeugt die jeweilige Kopplungsfeder 50 bzw. 50 Λ noch eine verbleibende, vergleichsweise geringe Schließkraft, welche die zweiten Dusennadel 9 in Schließrichtung gegen ihren zweiten Dichtsitz 21 antreibt. Auf diese Weise kann ein vorzeitiges, unerwünschtes Abheben der zweiten Dusennadel 9 auch bei vollständig aufgehobener Kraftwirkung der zweiten Feder 29 vermieden werden. Coupling element 27. Additionally or alternatively, a further coupling spring 50 Λ can be provided, which is also supported on the one hand on the second nozzle needle 9 but on the other hand on the push rod 30. As soon as the push rod 30 lifts off from the second nozzle needle 9, the respective coupling spring produces 50 or 50 Λ still remaining, relatively small closing force, which drives the second nozzle needle 9 in the closing direction against its second sealing seat 21st In this way, premature, undesired lifting of the second nozzle needle 9 can be avoided even when the force of the second spring 29 is completely eliminated.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine,1. injector for an internal combustion engine,
- mit einem Dusenkorper (2) , der wenigstens ein erstes Spritzloch (5) und wenigstens ein zweites Spritzloch (6) aufweist,with a nozzle body (2) which has at least one first spray hole (5) and at least one second spray hole (6),
- mit einer als Hohlnadel ausgebildeten ersten Dusennadel (8), mit der die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch (5) steuerbar ist, - mit einer koaxial zur ersten Dusennadel (8) angeordneten zweiten Dusennadel (9), mit der die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch (6) steuerbar ist,- With a first needle needle (8) designed as a hollow needle, with which the injection of fuel through the at least one first spray hole (5) can be controlled, - With a second nozzle needle (9) arranged coaxially to the first nozzle needle (8), with which the Injection of fuel through which at least one second spray hole (6) can be controlled,
- mit einer ersten Feder (26) zur Einleitung einer in Schließrichtung der ersten Dusennadel (8) wirksamen ersten Schließkraft in die erste Dusennadel (8),with a first spring (26) for introducing a first closing force, which is effective in the closing direction of the first nozzle needle (8), into the first nozzle needle (8),
- mit einer zweiten Feder (29) zur Einleitung einer in Schließrichtung der zweiten Dusennadel (9) wirksamen zweiten Schließkraft in die zweite Dusennadel (9) , dadurch gekennzeichnet, dass ein aktivierbarer und deaktivierbarer Krafterzeuger (34) vorgesehen ist, der im aktivierten Zustand die zweite Schließkraft reduziert oder eliminiert.- With a second spring (29) for introducing an effective in the closing direction of the second nozzle needle (9) second closing force in the second nozzle needle (9), characterized in that an activatable and deactivatable force generator (34) is provided, which in the activated state second closing force reduced or eliminated.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that
- dass eine Kraftstoffversorgungsleitung (10) vorgesehen ist, die einen die Spritzlocher (5, 6) bei geöffneten Dusennadeln (8, 9) speisenden Dusenraum (12) mit einer Hochdruckleitung (11) verbindet, - dass in der Kraftstoffversorgungsleitung (10) ein Steuerventil (13) angeordnet ist, das die Kraftstoffzufuhr von der Hochdruckleitung (11) zum Dusenraum (12) steuert.- That a fuel supply line (10) is provided, which connects a spray hole (5, 6) with open nozzle needles (8, 9) feeding nozzle space (12) with a high pressure line (11), - that in the fuel supply line (10) a control valve (13) is arranged, the Controls fuel supply from the high pressure line (11) to the nozzle chamber (12).
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - dass eine Steuerleitung (31) vorgesehen ist, die den Krafterzeuger (34) direkt mit der Hochdruckleitung (11) verbindet,3. Injection nozzle according to claim 2, characterized in that - a control line (31) is provided which connects the force generator (34) directly to the high pressure line (11),
- dass der Krafterzeuger (34) so ausgebildet ist, dass er über den in der Steuerleitung (31) herrschenden Hochdruck druckgesteuert arbeitet.- That the force generator (34) is designed so that it works pressure-controlled via the high pressure prevailing in the control line (31).
4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,4. Injection nozzle according to claim 3, characterized in
- dass der Krafterzeuger (34) eine in einem Steuerraum (33) angeordnete Steuerdruckstufe (32) aufweist, - dass der Steuerraum (33) über die Steuerleitung (31) mit der Hochdruckleitung (11) kommuniziert,- that the power generator (34) has a control pressure stage (32) arranged in a control chamber (33), - that the control chamber (33) communicates with the high pressure line (11) via the control line (31),
- dass die Steuerdruckstufe (32) in Abhängigkeit des im Steuerraum (33) herrschenden Hochdrucks die zweite Schließkraft mehr oder weniger reduziert.- That the control pressure stage (32) more or less reduces the second closing force depending on the high pressure prevailing in the control chamber (33).
5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,5. Injection nozzle according to claim 4, characterized in
- dass die Steuerdruckstufe (32) an der zweiten Dusennadel (9) ausgebildet ist, so dass der an der Steuerdruckstufe (32) angreifende Hochdruck eine der zweiten Schließkraft entgegenwirkende Kraft in die zweite Dusennadel (9) einleitet, oder- That the control pressure stage (32) is formed on the second nozzle needle (9) so that the high pressure acting on the control pressure stage (32) initiates a counteracting force of the second closing force into the second nozzle needle (9), or
- dass die Steuerdruckstufe (32) an einer Druckstange (30) ausgebildet ist, die zur Übertragung von Druckkräften mit der zweiten Dusennadel (9) gekoppelt ist und über welche die zweite Feder (29) die zweite Schließkraft in die Dusennadel (9) einleitet, so dass der an der ersten Steuerdruckduse (32) angreifende Hochdruck eine der zweiten Schließkraft entgegenwirkende Kraft in die Druckstange (30) einleitet, oder - dass die Steuerdruckstufe (32) an einer Steuerhulse (35) ausgebildet ist, die koaxial verstellbar an der zweiten Düsennadel (9) oder an der Druckstange (30) gelagert ist und einen Mitnehmer (36) aufweist, der mit einer Schulter (37) der zweiten Düsennadel (9) oder der Druckstange (30) zusammenwirkt, so dass der an der Steuerdruckstufe (32) angreifende Hochdruck eine der zweiten Schließkraft entgegenwirkende Kraft in die zweite Düsennadel (9) oder in die Druckstange (30) einleitet, wenn der Mitnehmer (36) an der Schulter (37) anliegt.- That the control pressure stage (32) is formed on a pressure rod (30) which is coupled to the transmission of pressure forces with the second nozzle needle (9) and via which the second spring (29) introduces the second closing force into the nozzle needle (9), so that the high pressure acting on the first control pressure nozzle (32) introduces a force counteracting the second closing force into the push rod (30), or - that the control pressure stage (32) is formed on a control sleeve (35) which is coaxially adjustable on the second Nozzle needle (9) or on the pressure rod (30) is mounted and has a driver (36) which cooperates with a shoulder (37) of the second nozzle needle (9) or the pressure rod (30), so that the control pressure stage (32 ) attacking high pressure introduces a force counteracting the second closing force into the second nozzle needle (9) or into the push rod (30) when the driver (36) bears against the shoulder (37).
6. Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,6. Injection nozzle according to claim 5, characterized in
- dass eine Steuerfeder (38) vorgesehen ist, die eine dem an der Steuerdruckstu e (32) angreifenden Hochdruck entgegenwirkende Steuerkraft in die Steuerhülse (35) einleitet, - dass die Steuerkraft so gewählt ist, dass die Steuerhülse (35) erst dann eine Kraft in die zweite Düsennadel (9) oder in die Druckstange (30) einleitet, wenn der an der Steuerdruckstufe (32) anliegende Hochdruck einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt.- That a control spring (38) is provided which initiates a control force counteracting the high pressure acting on the control pressure stage (32) into the control sleeve (35), - that the control force is selected such that the control sleeve (35) is only then subjected to a force introduces into the second nozzle needle (9) or into the pressure rod (30) when the high pressure applied to the control pressure stage (32) exceeds a predetermined threshold value.
7. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,7. Injection nozzle according to claim 6, characterized in that
- dass die Steuerdruckstufe (32) an einer vom Mitnehmer (36) abgewandten axialen Stirnseite (42) der Steuerhülse (35) ausgebildet ist, oder - dass die Steuerdruckstufe (32) zwischen den axialen Enden der Steuerhülse (35) ausgebildet ist, wobei eine vom Mitnehmer (36) abgewandte axiale Stirnseite (42) der Steuerhülse (35) in einen Rücklaufraum (43) angeordnet ist, der an einen relativ drucklosen Rücklauf (14) angeschlossen ist.- That the control pressure stage (32) is formed on an axial end face (42) of the control sleeve (35) facing away from the driver (36), or - that the control pressure stage (32) is formed between the axial ends of the control sleeve (35), one the axial end face (42) of the control sleeve (35) facing away from the driver (36) is arranged in a return space (43) which is connected to a relatively depressurized return (14).
8. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im deaktivierten Zustand des Krafterzeugers (34) in Hubrichtung der Steuerhülse (35) ein Abstand (39) zwischen Mitnehmer (36) und Schulter (37) ausgebildet ist. 8. Injection nozzle according to one of claims 5 to 7, characterized in that in the deactivated state of the force generator (34) in the stroke direction of the control sleeve (35) a distance (39) between the driver (36) and shoulder (37) is formed.
9. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,9. Injection nozzle according to one of claims 1 to 8, characterized in
- dass die erste Feder (26) die erste Schließkraft über ein Kopplungselement (27) in die erste Düsennadel (8) einleitet,- that the first spring (26) introduces the first closing force into the first nozzle needle (8) via a coupling element (27),
- dass sich das Kopplungselement (27) mit der ersten Düsennadel (8) mitverstellt, sich beim Schließen der ersten Düsennadel (8) an der zweiten Düsennadel (9) abstützt und die zweite Düsennadel (9) in Schließrichtung mitnimmt.- That the coupling element (27) adjusts with the first nozzle needle (8), is supported when the first nozzle needle (8) closes on the second nozzle needle (9) and takes the second nozzle needle (9) with it in the closing direction.
10. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplungsfeder (50) vorgesehen ist, die sich einerseits an der zweiten Düsennadel (9) und andererseits an einer Druckstange (30) oder am Kopplungselement (27) abstützt und die eine in Schließrichtung der zweiten Düsennadel (9) wirkende Kraft in die zweite Düsennadel (9) einleitet.10. Injection nozzle according to one of claims 1 to 9, characterized in that a coupling spring (50) is provided, which is supported on the one hand on the second nozzle needle (9) and on the other hand on a push rod (30) or on the coupling element (27) and the introduces a force acting in the closing direction of the second nozzle needle (9) into the second nozzle needle (9).
11. Einspritzdüse zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,11. Injection nozzle at least according to claim 2, characterized in that
- dass eine Schließdruckstufe (46) vorgesehen ist, die in einem Schließdruckraum (47) angeordnet ist, der über eine Drosselleitung (48) mit der Kraftstoffhochdruckleitung (10) kommuniziert,- that a closing pressure stage (46) is provided, which is arranged in a closing pressure chamber (47), which communicates with the high-pressure fuel line (10) via a throttle line (48),
- dass die Schließdruckstufe (46) bei daran anliegendem Hochdruck eine in Schließrichtung der ersten Düsennadel (8) wirksame Kraft direkt oder indirekt in die erste Düsennadel (8) einleitet.- That the closing pressure stage (46) introduces a force acting in the closing direction of the first nozzle needle (8) directly or indirectly into the first nozzle needle (8) when there is high pressure.
12. Einspritzdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckhülse (28) vorgesehen ist, die koaxial verstellbar an der zweiten Düsennadel (9) oder an einer Druckstange (30) gelagert ist, die zur Übertragung von Druckkräften mit der ersten Düsennadel (8) gekoppelt ist, wobei die Druckhülse (28) an einer von der ersten Düsennadel (8) abgewandten axialen Stirnseite die Schließdruckstufe (46) aufweist.12. Injection nozzle according to claim 11, characterized in that a pressure sleeve (28) is provided which is mounted coaxially adjustable on the second nozzle needle (9) or on a pressure rod (30) which is used for the transmission of Compressive forces are coupled to the first nozzle needle (8), the pressure sleeve (28) having the closing pressure stage (46) on an axial end face facing away from the first nozzle needle (8).
13. Einspritzdüse nach den Ansprüche 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhülse (28) gleichzeitig das Kopplungselement (27) bildet oder aufweist oder über dieses zur Übertragung von Druckkräften an der ersten Düsennadel (8) abgestützt ist. 13. Injection nozzle according to claims 9 and 12, characterized in that the pressure sleeve (28) simultaneously forms or has the coupling element (27) or is supported by this for the transmission of pressure forces on the first nozzle needle (8).
PCT/DE2004/001713 2003-09-23 2004-07-30 Injection nozzle for an internal combustion engine WO2005038230A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10344000.3 2003-09-23
DE2003144000 DE10344000A1 (en) 2003-09-23 2003-09-23 Injection nozzle for internal combustion engine has activatable and deactivatable force generator that reduces or eliminates second closing force for second nozzle needle in activated state

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005038230A1 true WO2005038230A1 (en) 2005-04-28

Family

ID=34353017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2004/001713 WO2005038230A1 (en) 2003-09-23 2004-07-30 Injection nozzle for an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10344000A1 (en)
WO (1) WO2005038230A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104533684B (en) * 2014-11-26 2017-07-28 中国北方发动机研究所(天津) A kind of many band fuel nozzles of double control valve
DE102020212697B4 (en) 2020-10-08 2022-08-25 Ford Global Technologies, Llc injector, diesel engine and motor vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147862A (en) * 1983-02-12 1984-08-24 Toyota Motor Corp Fuel injection valve for diesel engine
JPS60228766A (en) * 1984-04-26 1985-11-14 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection nozzle of direct-injection type diesel engine
US5899389A (en) * 1997-06-02 1999-05-04 Cummins Engine Company, Inc. Two stage fuel injector nozzle assembly
US20030038185A1 (en) * 2001-08-22 2003-02-27 Carrol John T. Variable pressure fuel injection system with dual flow rate injector
DE10141679A1 (en) * 2001-08-25 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for an internal combustion engine
DE10141678A1 (en) * 2001-08-25 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for an internal combustion engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147862A (en) * 1983-02-12 1984-08-24 Toyota Motor Corp Fuel injection valve for diesel engine
JPS60228766A (en) * 1984-04-26 1985-11-14 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection nozzle of direct-injection type diesel engine
US5899389A (en) * 1997-06-02 1999-05-04 Cummins Engine Company, Inc. Two stage fuel injector nozzle assembly
US20030038185A1 (en) * 2001-08-22 2003-02-27 Carrol John T. Variable pressure fuel injection system with dual flow rate injector
DE10141679A1 (en) * 2001-08-25 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for an internal combustion engine
DE10141678A1 (en) * 2001-08-25 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for an internal combustion engine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0082, no. 76 (M - 346) 18 December 1984 (1984-12-18) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0100, no. 92 (M - 468) 9 April 1986 (1986-04-09) *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10344000A1 (en) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1636484B1 (en) Injector for internal combustion engines
EP1763628B1 (en) Injector
EP1853813A1 (en) Injection nozzle
WO2007000371A1 (en) Injector with a pressure intensifier that can be switched on
EP1636480A1 (en) Injector for internal combustion engines
EP1682769B1 (en) Fuel injector with a multipart, directly controlled injection valve element
EP1655477B1 (en) Electrohydraulic servovalve
EP1591655B1 (en) Injection Nozzle
WO2005038230A1 (en) Injection nozzle for an internal combustion engine
EP1636482A1 (en) Injection nozzle for internal combustion engines
DE102010042251A1 (en) Fuel injector for use as common-rail injector in internal combustion engine, has injector housing, which encloses high pressure chamber that stays in connection with high pressure source
EP1697628A1 (en) Injection nozzle
EP1703118B1 (en) Injector nozzle
EP1655479B1 (en) Fuel injection device
EP1704322B1 (en) Injection nozzle
DE102004038189A1 (en) Fuel injector linked to a high pressure fuel supply, for an IC motor, has an inner and a coaxial outer needle with separate control zones and switch valves
DE10343998A1 (en) injection
EP1778967B1 (en) Injection nozzle
WO2005026525A1 (en) Fuel-injection valve for internal combustion engines
EP1636481A1 (en) Injector for internal combustion engines
WO2005068826A1 (en) Injection nozzle and associated method for the operation thereof
EP1666719A1 (en) Fuel injection apparatus
WO2005035975A1 (en) Pressure-controlled common rail injector
DE10249287A1 (en) Automotive fuel injection system incorporates a chamber which is defined by the rear side of the component and linked to the fuel return line incorporating a regulated injector valve

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase