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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem,
das verwendet wird, um Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine wie
zum Beispiel einen Dieselverbrennungsmotor einzuspritzen. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftstoffeinspritzsystem mit
einer Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart.
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Stand
der Technik
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Es
gibt Anforderungen für
eine Fahrzeugbrennkraftmaschine, um die Abgasemission und Kraftstoffwirtschaftlichkeit
wegen einem Umweltgesichtspunkt und der Ressourcenerhaltung zu verbessern,
und um ferner ein Leistungsverhalten gemäß den Anforderungen eines Fahrers
zu realisieren. Um beide Anforderungen zu erfüllen, ist eine verbesserte Kraftstoffeinspritzsteuerung
erforderlich. Zum Beispiel ist ein Kraftstoffeinspritzverfahren
vorgeschlagen, das es einer Düse
mit variabler Öffnung
ermöglicht,
einen von einer Common Rail zugeführten Hochdruckkraftstoff in
einen Dieselmotorverbrennungsmotor einzuspritzen. Die Düse mit variabler Öffnung hat
mehrere Einspritzlöcher
an der Spitze der Düse
und öffnet
die Einspritzlöcher
in Übereinstimmung
mit dem Hubbetrag einer Anhebung einer Düsennadel (Verschiebungsbetrag
einer Düsennadel)
sequentiell, um ein Kraftstoffeinspritzverhältnis zu verändern.
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Eine
herkömmliche
Bauart einer derartigen Düse
mit variabler Öffnung
ist als eine Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart offenbart (siehe zum Beispiel JP-A-2005-320904).
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Die
in der herkömmlichen
Bauart offenbarte Düse
mit variabler Öffnung
nimmt eine Düsennadel
in einem rohrförmigen
Düsenkörper gleitend
auf, um mehrere Einspritzlöcher
zu öffnen
und zu schließen, die
in einer axialen Richtung (längsverlaufenden Richtung)
an der Spitze des Düsenkörpers angeordnet
sind. Die Düsennadel
weist die Doppelnadelbauart auf, in der eine innere Nadel in einer
hohlen, rohrförmigen äußeren Nadel
gleitend vorgesehen ist. Ein Federbauteil ist oberhalb der äußeren Nadel
und der inneren Nadel vorgesehen und bringt eine Kraft auf beide
Nadeln in einer Ventilschließrichtung
auf. Eine Drucksteuerkammer ist oberhalb der Düsennadel vorgesehen. Ein Hochdruckkraftstoff,
der von einem Hochdruckkanal zugeführt wird, bringt einen Gegendruck
auf die äußere Nadel
und die innere Nadel auf. Die Drucksteuerkammer ist über eine äußere Öffnung mit
einem Niederdruckkanal verbunden. Ein Steuerventil ist an einem
Auslass des Niederdruckkanals vorgesehen. Die Niederdruckkammer öffnet und
schließt
das Steuerventil, um den Druck zu erhöhen und zu verringern.
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Wenn
das Steuerventil angetrieben wird, um die Drucksteuerkammer mit
dem Niederdruckkanal in der vorstehend erwähnten Konstruktion zu verbinden,
stößt die Drucksteuerkammer
Kraftstoff aus, um den Gegendruck zu verringern, der auf die Düsennadel
aufgebracht wird. Somit wird zunächst
die äußere Nadel
angehoben (nach oben verschoben) und öffnet eine oder mehrere der
Einspritzlöcher
an der Spitze. Wenn die äußere Nadel
weiter angehoben wird, um die innere Nadel zu berühren, werden
anschließend beide
Nadeln gemeinsam angehoben, um die verbleibenden Einspritzlöcher zu öffnen. Auf
diese Weise wird nur die äußere Nadel
in einem Niederlastzustand angehoben. Sowohl die äußere als
auch innere Nadel werden angehoben, um eine größere Kraftstoffeinspritzmenge
zu erzeugen, wenn der Verbrennungsmotor in einem Hochlastzustand
betrieben wird. Als Ergebnis kann die verbesserte Einspritzsteuerung
erreicht werden.
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Jedoch
kann in der vorstehend erwähnten herkömmlichen
Konstruktion, wenn die äußere Nadel gegen
die innere Nadel stößt (kollidiert),
um diese anzuheben, die innere Nadel aufgrund eines Stoßes (einer
Kraft) abprallen, der/die von der äußeren Nadel aufgebracht wird.
Als Ergebnis werden die Einspritzlöcher aufgrund dieses Phänomens instabil
geöffnet und
geschlossen. Wenn die innere Nadel einmal angehoben ist, um die Öffnung zu öffnen, und
danach abgesenkt wird, um diese zu schließen, verändert sich die Einspritzmenge.
Folglich verändert
sich die Einspritzung zu oder um den Zeitpunkt, wenn die innere
Nadel das Ventil öffnet.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem
mit einer Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart vorzusehen, die in der Lage ist, ein Abprallen
einer inneren Nadel aufgrund einer Kollision mit einer äußeren Nadel
zu verhindern, eine Einspritzmengenveränderung zu reduzieren, und
eine wirksame Einspritzmengensteuerung in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand
vorzusehen.
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Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ein Kraftstoffeinspritzsystem
mit einer Düse
mit variabler Öffnung,
einer ersten Düsennadel, einer
zweiten Düsennadel,
einem Nadelantriebsbauteil und einer Stoßreduzierungsvorrichtung vorgesehen.
Die Düse
mit variabler Öffnung
weist einen Körper
auf, der eine Vielzahl von Einspritzlöchern an einem Endabschnitt
des Körpers
und eine Steuerkammer aufweist, die von einer Hochdruckfluidquelle
mit einem Hochdruckfluid zugeführt
wird. Die erste Düsennadel
und die zweite Düsennadel
sind in dem Körper
zum Öffnen
und Schließen
der Vielzahl von Einspritzlöchern
gleitend aufgenommen. Die erste Düsennadel und die zweite Düsennadel
sind koaxial relativ zueinander angeordnet. Ein Druck in der Steuerkammer
wird auf die erste Düsennadel
und die zweite Düsennadel
in einer ersten Richtung aufgebracht. Das Nadelantriebsbauteil verändert den Druck
in der Steuerkammer, um Verschiebungen der ersten Düsennadel
und der zweiten Düsennadel
zu steuern. Wenn der Druck in der Steuerkammer verringert wird,
verschiebt sich die erste Düsennadel
in einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung
ist, bevor sich die zweite Düsennadel verschiebt,
so dass die erste Düsennadel
die zweite Düsennadel
berührt,
um die zweite Düsennadel
in der zweiten Richtung zu verschieben. Die Stoßreduzierungsvorrichtung reduziert
einen Stoß durch
eine Berührung
der ersten Düsennadel
mit der zweiten Düsennadel,
so dass eine Veränderung
eines Verschiebungsbetrags der zweiten Düsennadel reduziert wird.
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Technische Aufgabe
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Technische Lösung
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Vorteilhafte Wirkungen
der Erfindung
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Kurze Beschreibung
der Abbildungen der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann gemeinsam mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen
am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und
den beigefügten
Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritzsystems für einen
Dieselverbrennungsmotor ist, das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
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2 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ist;
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3 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
ist;
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4 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
ist;
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5 eine vergrößerte Schnittteilansicht eines
Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
ist;
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6 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ist;
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7 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel
ist; und
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8 eine
vergrößerte Schnittteilansicht
eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel
ist.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Das
erste Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlich
beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht,
die eine schematische Ansicht eines Common Rail Kraftstoffeinspritzsystems
für einen
Dieselverbrennungsmotor gemäß der Erfindung zeigt. 2 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht
einer Düse 1 mit
variabler Öffnung
als ein Hauptbauteil des Systems. In 1 ist das Kraftstoffeinspritzsystem
mit der Düse 1 mit
variabler Öffnung
vorgesehen, die eine Düsennadel 2 einer
Doppelnadelbauart aufweist. Die Düsennadel 2 wird angetrieben,
um eine Einspritzlochanordnung 3 zu öffnen und zu schließen, die
an der Spitze der Düse
vorgesehen ist. Ein Nadelantriebsmechanismus 6 dient als
eine Nadelantriebseinheit, um die Düsennadel 2 anzutreiben, und
weist ein Steuerventil 7 und eine Piezoantriebseinheit 8 auf.
Eine ECU 10 steuert den Nadelantriebsmechanismus 6.
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Einspritzkraftstoff
wird von einer Common Rail 9 gemeinsam zu Zylindern zugeführt. Die
Common Rail 9 (Hochdruckfluidquelle) ist mit einer Hochdruckpumpe 12 verbunden.
Die Hochdruckpumpe 12 bringt einen Druck auf einen Kraftstoff
in einem Kraftstoffbehälter 11 auf
und pumpt den Kraftstoff über
einen Kraftstoffkanal 13, um den Kraftstoff auf einem bestimmten
Druck zu halten.
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Ein
Körper
B der Düse 1 mit
variabler Öffnung
weist einen Düsenkörper B1
auf, wobei ein konischer Spitzenabschnitt dieses Körpers die
Einspritzlochanordnung 3 aufweist. Ein plattenförmiges Kanalausbildungsbauteil
B2 liegt auf dem Düsenkörper B1
an. Eine Haltemutter B3 ist an einem äußeren Umfang dieser Körperbauteile
befestigt und fixiert sie, um den Körper B auszubilden. Ein längsverlaufendes
Loch 1a ist in dem Düsenkörper B1
vorgesehen, um die Düsennadel 2 aufzunehmen.
Mehrere erste Einspritzlöcher 31 und
mehrere zweite Einspritzlöcher 32 sind
vorgesehen, um die Einspritzlochanordnung 3 an einer inneren
Umfangsfläche
der Spitze des längsverlaufenden
Lochs 1a zu bilden. Die ersten Einspritzlöcher 31 sind
an einer oberen Position der zweiten Einspritzlöcher 32 angeordnet, wie
in 1 gezeigt ist (zum Beispiel in einem Ausführungsbeispiel
sind die ersten Einspritzlöcher
an einer gegenüberliegenden
Seite der zweiten Einspritzlöcher
gegenüberliegend
von der Spitze der Düsennadel 2 angeordnet).
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Die
Düsennadel 2 weist
eine ungefähr
zylindrische äußere Nadel 21 und
eine innere Nadel 22 in der Form einer Welle auf, die innerhalb
der äußeren Nadel 21 gleitet.
Die äußere Nadel 21 bzw.
die innere Nadel 22 korrespondierend zu einer ersten Düsennadel
bzw. einer zweiten Düsennadel
der vorliegenden Erfindung. Ein oberes Ende (ein oberes Ende in 1)
der äußeren Nadel 21 als
die erste Düsennadel
ist durch ein Zylinderbauteil 23 gleitend gestützt, das
in dem längsverlaufenden
Loch 1a angeordnet ist. Ein Bodenende (ein unteres Ende
in 1) davon erstreckt sich zu dem konischen Endabschnitt des
Düsenkörpers B1
und ist zu den ersten Einspritzlöchern 31 zugewandt.
Ein Bodenende der inneren Nadel 22 (zweiten Düsennadel)
steht von dem Bodenende der äußeren Nadel 21 (ersten
Düsennadel) durch
ihre Öffnung
nach unten vor und ist zu den zweiten Einspritzlöchern 32 zugewandt.
Wenn die Düsennadel 2 an
dem Bodenende positioniert ist, schließt die äußere Nadel 21 die
ersten Einspritzlöcher 31,
und die innere Nadel 22 schließt die zweiten Einspritzlöcher 32.
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Ein
Kraftstoffreservoir 16 ist rund um einen mittleren Abschnitt
der äußeren Nadel 21 ausgebildet und
wird durch einen Hochdruckkanal 17, der in dem Kanalausbildungsbauteil
B2 vorgesehen ist, über
einen Raum in dem längsverlaufenden
Loch 1a mit Hochdruckkraftstoff zugeführt. Der Hochdruckkanal 17 ist über einen
Hochdruckkanal 71 in dem Nadelantriebsmechanismus 6 mit
einem Kraftstoffzufuhrkanal 14 verbunden, der zu der Common
Rail 9 führt. Das
Kanalausbildungsbauteil B2 bildet einen Raum aus, der mit einem
Raum in dem Zylinderbauteil 23 verbunden ist. Diese Räume definieren
eine Hydraulik-(Öldruck-)Steuerkammer 4 als
eine Steuerkammer und erzeugen einen Gegendruck für die Düsennadel 2.
Eine Rückkehrfeder 24 als
ein erstes Vorspannbauteil ist an einem äußeren Umfang des oberen Endabschnitts
der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Eine Rückkehrfeder 25 als
ein zweites Vorspannbauteil ist an einem äußeren Umfang an dem oberen
Endabschnitt der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Die Rückkehrfedern 24 bzw. 25 bringen
eine nach unten wirkende Kraft auf die äußere Nadel 21 bzw.
die innere Nadel 22 derart auf, dass die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 schnell in einer Ventilschließrichtung
verschoben werden können.
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Das
Steuerventil 7 des Nadelantriebsmechanismus 6 steuert
einen Hydraulikdruck der Hydrauliksteuerkammer 4. Das Steuerventil 7 ist
ein Zwei-Position-Dreiwegeventil und verbindet wahlweise einen Hochdruckkanal 72 oder
einen Niederdruckkanal 73 mit dem Hydrauliksteuerkanal 4.
Der Hochdruckkanal 72 verzweigt sich von dem Hochdruckkanal 71, und
der Niederdruckkanal 73 ist über einen Kraftstoffabgabekanal 15 mit
dem Kraftstoffbehälter 11 verbunden.
Eine obere Fläche
der Hydrauliksteuerkammer 4 weist eine Öffnung eines Verbindungskanals 74 zu
dem Steuerventil 7 auf. In einer Betriebsposition des Steuerventils 7,
die in 1 gezeigt ist, in der der Hochdruckkanal 72 geöffnet ist,
tritt ein Hochdruckkraftstoff von der Common Rail 9 über den Hochdruckkanal 72 durch
den Verbindungskanal 74 hindurch. Auf diese Weise wirkt
ein Hochdruck von der Hydrauliksteuerkammer 4 und die Kraft,
die durch die Rückkehrfedern 24 und 25 aufgebracht
wird, in der Ventilschließrichtung,
um die Düsennadel 2 gegen
die Einspritzlöcher 31, 32 zu
drücken
(drängen).
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Die
Piezoantriebseinheit 8 verwendet eine Antriebskraft eines
Piezostellglieds 81, um einen Antriebskolben 82 zu
verschieben, und erhöht
oder verringert einen Druck in einer Hydraulikkammer 81,
um das Steuerventil 7 anzutreiben. Das Piezostellglied 81 hat
einen Piezostapel, der aus übereinander
liegenden piezoelektrischen Elementen hergestellt ist, und wird
erregt, um den Piezostapel zum Erzeugen einer Verschiebung auszudehnen.
Diese Verschiebung verändert
die Position des Steuerventils 7, und somit wird, wenn
der Niederdruckkanal 73 mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden
ist, um den Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 zu verringern,
die Düsennadel 2 betrieben.
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Nachstehend
ist die Stoßreduzierungsvorrichtung
als ein charakteristisches Bauteil der Erfindung mit Bezug auf 2 beschrieben.
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht der Düse 1 mit
variabler Öffnung
in 1 und weist keinen wesentlichen Unterschied zu 1 auf.
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Die
Düse 1 mit
variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart gemäß der Erfindung
ist wie folgt konstruiert. Wenn sich ein Kraftstoffdruck in der
Hydrauliksteuerkammer 4 verringert, wird zunächst die äußere Nadel 21 angehoben,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen. Das
Anheben der äußeren Nadel 31 hebt
die innere Nadel 22 an, um die zweiten Einspritzlöcher 32 zu öffnen. Um
das Abprallen aufgrund der Berührung
zwischen der äußeren und
der inneren Nadel 21, 22 zu verhindern, ist eine
Dämpfungskammer 5 (Stoßreduzierungsvorrichtung)
an einer hinteren Seite der inneren Nadel 22 in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vorgesehen. Die hintere Seite ist oberhalb (gegenüber von
den Einspritzlöchern)
in der Richtung eines Anhebens der inneren Nadel 22 in 1 positioniert.
In anderen Worten ist die hintere Seite eine gegenüberliegende
Seite der inneren Nadel 22 gegenüber von den Einspritzlöchern.
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Insbesondere
nimmt die Hydrauliksteuerkammer 4 einen rohrförmigen Behälter 26 auf,
wobei dessen oberes Ende geschlossen ist. Ein innerer Umfang des
rohrförmigen
Behälters 26 dient
als ein Zylinder, um die innere Nadel 22 von einer Bodenöffnung gleitend
aufzunehmen. Eine innere Umfangsfläche des rohrförmigen Behälters 26 und
eine obere Endfläche
der inneren Nadel 22 definieren einen Raum, um die Dämpfungskammer 5 auszubilden. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist die Dämpfungskammer 5 über eine Öffnung 51,
die an einer oberen rohrförmigen
Wand des rohrförmigen Behälters 26 vorgesehen
ist, mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden. Die Öffnung 51 weist
einen kleineren Durchmesser als der einer Öffnung auf, die für den Verbindungskanal 74 zwischen
der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Steuerventil 7 vorgesehen ist,
um einen wesentlichen Dämpfungseffekt
auszuführen.
Als Ergebnis verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 mit
einer Verzögerung, wenn
sich die Düsennadel 2 öffnet. Ein
Flansch 261 ist an einem äußeren Umfang der rohrförmigen Wand des
rohrförmigen
Behälters 26 vorgesehen.
Die Rückkehrfeder 25 ist
zwischen dem Flansch 261 und einem Flansch 221 vorgesehen,
der rund um die innere Nadel 22 vorgesehen ist, um die
innere Nadel 22 in der Ventilschließrichtung (ersten Richtung)
zu drücken.
Die Rückkehrfeder 24,
die die äußere Nadel 21 in
der Ventilschließrichtung
drückt,
ist zwischen dem Zylinderbauteil 23 und einem Flansch 211 vorgesehen,
der rund um die äußere Nadel 21 vorgesehen
ist.
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Nachstehend
sind Betriebe des Kraftstoffeinspritzsystems der vorstehend erwähnten Konstruktion
beschrieben. 1 zeigt einen Zustand, in dem die
Piezoantriebseinheit 8 des Nadelantriebsmechanismus 6 inaktiv
ist. In diesem Zustand ist das Steuerventil 7 positioniert,
um die Hydrauliksteuerkammer 4 mit dem Hochdruckkanal 72 zu
verbinden. Somit führt
die Common Rail 9 den Hochdruckkraftstoff über das
Steuerventil 7 und den Verbindungskanal 74 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 zu. Die mit hohem Druck beaufschlagte
Dämpfungskammer 5 ist mit
der Hydrauliksteuerkammer 4 über die Öffnung 51 verbunden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die äußere Nadel 21 gegen
die ersten Einspritzlöcher 31 aufgrund
des Kraftstoffdrucks in der Hydrauliksteuerkammer 4 und
der Federkraft der Rückkehrfeder 24 gedrückt. Die
innere Nadel 22 wird gegen die zweiten Einspritzlöcher 32 aufgrund
des Kraftstoffdrucks in der Dämpfungskammer 5 und
der Federkraft der Rückkehrfeder 25 gedrückt. Somit
ist die Düsennadel 2 geschlossen.
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Basierend
auf einem Befehl von der ECU 10 wird der Piezostapel der
Piezoantriebseinheit 8 erregt, um sich zu verlängern (auszudehnen).
Ein Antriebskolben 82 erhöht den Druck in der Hydraulikkammer 83.
Das Steuerventil 7 wird in eine Position bewegt, die es
der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Niederdruckkanal 73 ermöglicht,
miteinander zu kommunizieren. Somit wird der Kraftstoff in der Hydrauliksteuerkammer 4 durch
den Verbindungskanal 74 zu dem Niederdruckkanal 73 abgegeben.
Somit verringert sich der Steuerdruck allmählich. Wenn der Kraftstoffdruck
in der Hydrauliksteuerkammer 4 kleiner als ein bestimmter
Druck wird, beginnt ein Anheben (Verschieben in einer zweiten Richtung,
entgegengesetzt zu der ersten Richtung) der äußeren Nadel 21 aufgrund
des Hochdruckkraftstoffs, der nach oben auf die äußere Nadel 21 wirkt,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen.
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Die
linke Hälfte
von 2 zeigt einen Zustand, in dem nur die äußere Nadel 21 angehoben ist,
um den Kraftstoff von den ersten Einspritzlöchern 31 einzuspritzen.
Ein Verringern des Drucks in der Hydrauliksteuerkammer 4 verringert
auch den Druck in der Dämpfungskammer 5.
Jedoch wird der Druck in der Dämpfungskammer 5 relativ
hoch gehalten, da die Öffnung 51 die
Strömung
des Kraftstoffs beschränkt
(reguliert). Wenn die äußere Nadel 21 weiter
angehoben (weiter in der zweiten Richtung verschoben) wird, stößt ihre
obere Endfläche
auf den Flansch 221 der inneren Nadel 22, um die
innere Nadel 22 anzuheben. Somit beginnt ein Anheben der
inneren Nadel 22.
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Wenn
die äußere Nadel 21 auf
die innere Nadel 22 stößt (kollidiert),
bewegt sich die obere Endfläche
der inneren Nadel 22 nach oben, um den Druck in der Dämpfungskammer 5 zu
erhöhen,
der durch die obere Endfläche
definiert ist. Der Hydraulikdruck in der Dämpfungskammer 5 wirkt,
um eine Hubkraft der inneren Nadel 22 zu unterdrücken, um
somit ein Abprallen zu verhindern. Daher werden die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 gemeinsam gleichmäßig angehoben, um die zweiten
Einspritzlöcher 32 zu öffnen. Die
rechte Hälfte
von 2 zeigt diesen Zustand, in dem die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 angehoben werden, um den Kraftstoff durch
sowohl die ersten Einspritzlöcher 31 als
auch die zweiten Einspritzlöcher 32 einzuspritzen.
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Um
die Einspritzung zu beenden, bewegt die Piezoantriebseinheit 8 in 1 das
Steuerventil 7 zu der anfänglichen Position. Die Common
Rail 9 führt einen
Hochdruckkraftstoff über
das Steuerventil 7 und den Verbindungskanal 74 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 zu. Der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 erhöht sich
wieder. Wenn der Druck den bestimmten Druck übersteigt, werden die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 abgesenkt (das heißt, die äußere Nadel 21 und
die innere Nadel 22 werden in der ersten Richtung in 1 verschoben).
Wenn die innere Nadel 22 die zweiten Einspritzlöcher 32 schließt, wird
die innere Nadel 21 weiter weg von dem Flansch 221 abgesenkt,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu
schließen.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
weist die Dämpfungskammer 5,
die in der Hydrauliksteuerkammer 4 vorgesehen ist, eine
Dämpfungsfunktion
auf, um einen Stoß aufgrund
einer Kollision zwischen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 zu reduzieren, wodurch es möglich ist, zu
verhindern, dass die innere Nadel 22 abprallt. Es ist möglich, zu
verhindern, dass die innere Nadel 22 instabil betrieben
wird, während,
bevor und nachdem das Ventil geöffnet
wird/ist, und die Kraftstoffeinspritzung stabil zu steuern.
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Da
die Hydrauliksteuerkammer 4 für die äußere Nadel 22 für das Volumen
der Dämpfungskammer 5 kleiner
wird, kann der Durchmesser des Verbindungskanals 74 dementsprechend
zu diesem Volumen verringert werden. Zum Beispiel ist es wünschenswert,
eine Öffnungsgeschwindigkeit
des Ventils zu einem anfänglichen
Zustand eines Anhebens der äußeren Nadel 21 zu
verringern. Eine Hubgeschwindigkeit der äußeren Nadel 21 kann
durch Verringern des Durchmessers des Verbindungskanals 74 gesteuert
werden, um die Kraftstoffströmung
zu steuern. Zusätzlich
kann, wenn der Kraftstoff von der Dämpfungskammer 5 zu
der Hydrauliksteuerkammer 4 ausströmt, eine Verringerung des Drucks
in der Hydrauliksteuerkammer 4 abgemildert werden.
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Eine
Beschränkung
des Anhebens der äußeren Nadel 21 macht
es möglich,
einen Gradienten eines Diagramms eines Verhältnisses zwischen einem Einspritzimpuls
T und einer Einspritzmenge Q zu reduzieren. Folglich ist es möglich, eine
Steuerbarkeit einer geringen Einspritzmenge wie zum Beispiel einer
Vorsteuereinspritzung zu verbessern. Dies ist vorteilhaft beim Verbessern
einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit und beim Verringern eines Verbrennungsgeräusches in
einem Betriebszustand mit einer geringen Last.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das erste Ausführungsbeispiel
sieht die Dämpfungskammer 5 als
die Stoßreduzierungsvorrichtung oberhalb
der inneren Nadel 22 in der Richtung eines Anhebens vor.
Jedoch ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Pufferbauteil
oberhalb der Richtung eines Anhebens der äußeren Nadel 21 in
der Richtung eines Anhebens vorgesehen. Zum Beispiel ist das Pufferbauteil
an einer Endfläche
der äußeren Nadel 21 vorgesehen.
Die Endfläche
ist zu dem Flansch 221 der inneren Nadel 22 zugewandt.
Wie in 3 schematisch gezeigt ist, weist die Düse 1 mit variabler Öffnung grundsätzlich die
gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 3 weist
die ungefähr
zylindrische äußere Nadel 21 einen
oberen Endabschnitt 21A (Pufferbauteil) auf, das zu dem
Flansch 221 rund um die innere Nadel 22 gegenüberliegend
ist. Der obere Endabschnitt 21A ist aus einem Material
weicher als ein Grundmaterial der äußeren Nadel 21 hergestellt
und funktioniert als ein Pufferbauteil, das mit der äußeren Nadel 21 einstückig ausgebildet
ist. Insbesondere ist nur der obere Endabschnitt 21A abgedeckt,
um eine Karbonisation während
einer Wärmebehandlung
in dem Herstellungsprozess der äußeren Nadel 21 zu
verhindern. Auf diese Weise kann der obere Endabschnitt 21A weicher
als das Grundmaterial hergestellt werden und eine Pufferfunktion
aufweisen. Bevorzugterweise kann das Grundmaterial der äußeren Nadel 21 SKH2
(Wärmebehandlung
QT: ungefähr HRC60)
sein. Der obere Endabschnitt 21A kann 45C (Rohmaterial:
ungefähr
HRC30) sein. Somit ist ein Stoßabsorptionsverhalten
außerordentlich
hoch.
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In
diesem Zustand verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 in 1 eine
Kommunikation zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und
dem Niederdruckkanal 73 vorsieht. Somit beginnt ein Anheben
der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 3). Wenn die äußere Nadel 21 weiter
angehoben wird, erreicht ihr oberer Endabschnitt 21A den Flansch 221 rund
um die innere Nadel 22 (siehe die rechte Hälfte von 3).
Der obere Endabschnitt 21A, der aus dem weichen Material
hergestellt ist, reduziert die Stoßkraft aufgrund der Kollision,
wodurch es möglich
ist, zu verhindern, dass die innere Nadel 22 abprallt.
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Die
Konstruktion, dass das Pufferbauteil an der äußeren Nadel 21 vorgesehen
ist, kann auch verhindern, dass die innere Nadel 22 vor
und nach einem Öffnen
eines Ventils instabil betrieben wird, und es kann die gleiche Wirkung
(Vorteil) wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
vorsehen. Das Pufferbauteil ist mit der äußeren Nadel 21 einstückig ausgebildet oder
kann separat vorgesehen sein. Wenn es separat vorgesehen ist, kann
ein Ringbauteil, das aus zum Beispiel weichem Stahl hergestellt
ist, an der äußeren Nadel 21 vorgesehen
sein, um die innere Nadel 22 aufzunehmen. Der weiche Stahl
ist weicher als die äußere Nadel 21 und
das Grundmaterial. Anstelle des weichen Stahls kann es bevorzugt
werden, dass ein Bauteil des gleichen Materials wie die äußere Nadel
21 vom Karbonisiertwerden eingeschränkt wird, um das Bauteil weicher
zu machen.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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4 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel
sieht eine Dämpfungskammer 5A als
die Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen zugewandten Teilen (gegenüberliegenden Endflächen) der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 vor. Das zugewandte Bauteil der äußeren Nadel 21 ist
zu dem der inneren Nadel 22 gegenüberliegend. Wie in 4 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 4 umfasst
die Hydrauliksteuerkammer 4 eine ringförmige bewegliche Platte 52 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen einer oberen Endfläche
der äußeren Nadel 21 und
dem Flansch 221 rund um die innere Nadel 22. Die
bewegliche Platte 52 ist mit einem äußeren Durchmesser ausgebildet,
der ein wenig größer als
der Flansch rund um die innere Nadel 22 ist. Die bewegliche
Platte 52 definiert die Dämpfungskammer 5A und
funktioniert als ein Pufferbauteil. Zum Beispiel ist ein hoch elastisches
Metallmaterial geeignet, um für
die bewegliche Platte 52 verwendet zu werden.
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Wenn
die Düsennadel 2 an
dem Bodenende positioniert ist, ist die Dämpfungskammer 5A ein Raum,
der oberhalb zwischen der beweglichen Platte 52 und dem
Flansch 221 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt kommuniziert
die Dämpfungskammer 5A mit
der Hydrauliksteuerkammer 4 ober ihr über einen Zwischenraum rund
um den Flansch 221. Innere und äußere Ränder der äußeren Nadel 21 an
der oberen Endfläche
sind angefast, um eine kleine Berührungsfläche mit der beweglichen Platte 52 vorzusehen.
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In
diesem Zustand verringert sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 eine Kommunikation
zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und dem Niederdruckkanal 73 vorsieht.
Somit beginnt ein Anheben der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 4). Wenn die äußere Nadel 21 angehoben
wird, um die bewegliche Platte 52 anzuheben (siehe die
rechte Hälfte
von 4), verringert sich der Druck in der Dämpfungskammer 5A,
um einen Dämpfungseffekt
vorzusehen. Ferner reduziert eine Federkraft der beweglichen Platte 52 einen
Stoß der äußeren Nadel 21.
Auf diese Art und Weise ist es möglich,
wenn die äußere Nadel 21 auf
die innere Nadel 22 stößt, eine
nach unten wirkende Kraft zu erzeugen, und zu verhindern, dass sich
die innere Nadel 22 von der äußeren Nadel 21 löst.
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Gemäß der vorstehend
erwähnten
Konstruktion kann die bewegliche Platte 52 relativ einfach
die Dämpfungskammer 5A definieren
und ein ähnlicher Effekt
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
kann vorgesehen werden. Da die äußere Nadel 21 die
bewegliche Platte 52 gegen die innere Nadel 52 drückt, kann
eine Presskraft es erschweren, dass die bewegliche Platte 52 die
innere Nadel 22 verlässt,
wenn das Ventil geschlossen wird. Die Konstruktion gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
schränkt
ein Auftreten der Presskraft durch Anfasen der oberen Endfläche der äußeren Nadel 21 ein.
Somit kann die äußere Nadel 21 die
bewegliche Platte 52 einfach verlassen, um das Ventil zu schließen. Als
Ergebnis ist es möglich,
ein Anheben der Düsennadel 2 äußerst genau
zu steuern.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist
die Dämpfungskammer 5A als
Stoßreduzierungsvorrichtung
zwischen zugewandten Bauteilen (gegenüberliegenden Endflächen) der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 vorgesehen. Das zugewandte Bauteil
der äußeren Nadel 21 ist
zu dem der inneren Nadel 22 gegenüberliegend. Die Dämpfungskammer 5A weist
ein ungefähr
U-förmiges
bewegliches Bauteil 53 auf, das vorgesehen ist, um den Flansch 221 und
um die innere Nadel 22 abzudecken. Wie schematisch in 5A gezeigt
ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 5A weist
das bewegliche Bauteil 53 ein unteres Ringbauteil 53a,
das einen ungefähr
L-förmigen
Querschnitt aufweist, und ein flaches oberes Ringbauteil 53b auf.
Das untere Bauteil 53a ist zwischen der oberen Endfläche der äußeren Nadel 21 und
dem Flansch 221 rund um die innere Nadel 22 positioniert.
Eine senkrechte Wand erstreckt sich von einem äußeren Umfangsrand des unteren
Bauteils 53a nach oben und berührt eine äußere Umfangsfläche des
Flansches 221. Das obere Bauteil 53b ist an der
oberen Fläche
des Flansches 221 vorgesehen. Die Rückkehrfeder 25 oberhalb
des oberen Bauteils 53b drückt das obere Bauteil 53b gegen
die obere Fläche
des Flansches 221. Die Dämpfungskammer 5A ist
ein Raum, der durch das obere Bauteil 53b, das untere Bauteil 53a und
den Flansch 221 definiert ist.
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Wie
in 5B und 5C gezeigt
ist, ist der Raum für
die Dämpfungskammer 5A alternativ
oberhalb oder unterhalb des Flansches 221 abhängig von relativen
Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 ausgebildet. Ein Zwischenraum L1, der
unterhalb des Flansches 221 während eines Außensitzzustands
(5B) ausgebildet ist, ist gleich groß wie ein
Zwischenraum L1, der oberhalb des Flansches 221 während eines
vollständigen
Hubzustands (5C) ausgebildet ist. Zum Beispiel
sind während
des Außensitzzustands
nur die ersten Einspritzlöcher 31 offen
und während
des vollständigen Hubzustands
sind sowohl die ersten als auch zweiten Einspritzlöcher 31, 32 offen.
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Betriebe
des vorstehenden Ausführungsbeispiels
sind nachstehend beschrieben. Ähnlich
zu dem vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiel
beginnt, wenn sich der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 verringert,
ein Anheben der äußeren Nadel 21,
um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe die
linke Hälfte
von 5A). Die äußere Nadel 21 wird
angehoben, um das bewegliche Bauteil 53 anzuheben (siehe
die rechte Hälfte
von 5A). In dem Außensitzzustand, der in 5B gezeigt
ist, ist die Dämpfungskammer 5A unterhalb
des Flansches 221 positioniert. Das Volumen der Dämpfungskammer 5A reduziert
sich, da ein Anheben voranschreitet. Das Volumen der Dämpfungskammer 5A oberhalb des
Flansches 221 erhöht
sich demgemäß und wird ein
Maximum in dem vollständigen
Hubzustand, wie in 5C gezeigt ist.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vergrößert und
verringert sich die Dämpfungskammer 5A abwechselnd,
die oberhalb oder unterhalb des Flansches ausgebildet ist, abhängig von Veränderungen
in den relativen Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22; in anderen Worten, abhängig von
einer Bewegung von zumindest einer der äußeren und inneren Nadel 21, 22. Diese
Konstruktion kann einen Bremseffekt in allen Prozessen erzeugen,
in denen Positionen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 relativ verändert werden. Die Konstruktion
kann die Stoßkraft
zwischen der äußeren Nadel 21 und
der inneren Nadel 22 reduzieren und einen ähnlichen
Effekt vorsehen, der ein Abprallen der inneren Nadel 22 verhindert. Die
Verwendung des ungefähr
U-förmigen
beweglichen Bauteils 53 erleichtert ein Festlegen des Volumens
der Dämpfungskammer 5A und
des Zwischenraums L1, wodurch der Dämpfungseffekt verbessert wird.
Wenn die Einspritzung beendet wird, ist das bewegliche Bauteil 53 einer
Kraft ausgesetzt, die von der Rückkehrfeder 25 aufgebracht
wird, und kann daher in die anfängliche
Position zwangsweise zurückkehren.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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6 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Während das
erste Ausführungsbeispiel
die Öffnung 51 zum
Verbinden der Dämpfungskammer 5 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
mit der Hydrauliksteuerkammer 4 vorgesehen ist, kann die Öffnung 51 weggelassen
werden. Wie schematisch in 6 gezeigt
ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung grundsätzlich die
gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Die Dämpfungskammer 5 ist
ein Raum, der durch den am oberen Ende geschlossenen rohrförmigen Behälter 26 in
der Hydrauliksteuerkammer 5 und durch die innere Nadel 22 definiert
ist, die durch den rohrförmigen
Behälter 26 von seiner
Bodenendeöffnung
aufgenommen wird. Eine Öffnung
kann durch eine geeignete Bemessung eines Zwischenraums zwischen
der inneren Fläche des
rohrförmigen
Behälters 26 und
einer äußeren Fläche der
inneren Nadel 22 weggelassen werden, so dass ein Fluid
durch den Zwischenraum strömen kann.
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Betriebe
gemäß der vorstehenden
Konstruktion sind ähnlich
zu denen in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die äußere Nadel 21 stößt gegen
die innere Nadel 22, um die innere Nadel 22 nach
oben anzuheben. Der Druck in der Dämpfungskammer 5 erhöht sich,
um die Hubkraft der inneren Nadel 22 zu beschränken. Es
kann verhindert werden, dass die innere Nadel 22 abprallt,
und sie kann gemeinsam mit der äußeren Nadel 21 gleichmäßig angehoben werden.
In der Konstruktion gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
dient der Zwischenraum außerhalb
der inneren Nadel 22 als ein Fluidströmungsweg, der zu der Öffnung äquivalent
ist. Auf diese Art und Weise kann die einfache Konstruktion einen
gleichen Effekt wie in dem ersten Ausführungsbeispiel vorsehen.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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7 zeigt
ein sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels
sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel
sieht die Dämpfungskammer 5 als
Stoßreduzierungsvorrichtung
einstückig
mit dem Körper
B an der hinteren Seite der inneren Nadel 22 vor. Wie in 7 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Nachstehend sind
vor allem die Unterschiede beschrieben. Insbesondere ist in 7 die
Dämpfungskammer 5 durch einen
Vertiefungsabschnitt, der an einem Bauteil des Körpers B vorgesehen ist, und
die hintere Seite (gegenüberliegende
Seite) der inneren Nadel definiert, die durch den Vertiefungsabschnitt
aufgenommen wird. Das Bauteil des Körpers B bildet die obere innere
Fläche
der Hydrauliksteuerkammer 4. Der obere Endabschnitt der
inneren Nadel 22 ist angeordnet, um von unten in den Vertiefungsabschnitt
gleitend eingesetzt zu werden. Ein geeigneter Zwischenraum, der
zu der Öffnung äquivalent
ist, ist zwischen dem äußeren Umfang
der inneren Nadel 22 und einer inneren Umfangsfläche des
Vertiefungsabschnitts vorgesehen. Der Zwischenraum ermöglicht es
dem Kraftstoff, zwischen der Hydrauliksteuerkammer 4 und
der Dämpfungskammer 5 zu
strömen.
Alternativ kann anstelle des Vertiefungsabschnitts ein rohrförmiger Abschnitt
einstückig
mit dem Körper
B vorgesehen werden, um von der oberen inneren Fläche der
Hydrauliksteuerkammer 4 nach innen vorzustehen.
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Die
vorstehend erwähnte
Konstruktion kann auch einen Effekt ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
vorsehen. Die äußere Nadel 21 stößt gegen
die innere Nadel 22, um die innere Nadel 22 nach
oben anzuheben. Der Druck in der Dämpfungskammer 5 erhöht sich,
um die Hubkraft der inneren Nadel 22 zu beschränken. Es
kann verhindert werden, dass die innere Nadel 22 abprallt,
und sie kann gemeinsam mit der äußeren Nadel 21 gleichmäßig angehoben
werden. In der Konstruktion gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist eine separate Komponente nicht erforderlich, um die Dämpfungskammer 5 zu
bilden. Ferner kann die festgelegte Dämpfungskammer 5 die
innere Nadel 2 stetiger halten. Es ist möglich, ein
Ausströmen
zwischen der Dämpfungskammer 5 und
einem weiteren Abschnitt zu verringern.
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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8 zeigt
ein siebtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
die gleich zu den Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems des
ersten Ausführungsbeispiels sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel
sieht eine Dämpfungskammer 5B unabhängig von
der Hydrauliksteuerkammer 5 vor. Wie in 8 schematisch
gezeigt ist, weist die Düse 1 mit
variabler Öffnung
grundsätzlich
die gleiche Struktur wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Nachstehend
sind vor allem die Unterschiede beschrieben. In 8 weist
die Hydrauliksteuerkammer 4 ein Zylinderbauteil 41 (rohrförmiges Bauteil)
auf, das an beiden Enden geöffnet
ist, so dass der obere Endabschnitt der inneren Nadel 22 durch
das Zylinderbauteil 41 gleitend aufgenommen werden kann.
Ein Raum, der durch das Zylinderbauteil 41 und den oberen
Endabschnitt der inneren Nadel 22 definiert ist, dient
als die Dämpfungskammer 5B.
Die obere Fläche
der Dämpfungskammer 5B weist
eine Öffnung
für einen Hochdruckkanal 18 auf,
der zu der Common Rail 9 (Hochdruckfluidquelle) führt. Ferner
ist die Dämpfungskammer 5B nicht
mit der Hydrauliksteuerkammer 4 verbunden, und es kann
somit nicht ermöglicht werden,
dass Kraftstoff in die Hydrauliksteuerkammer 4 ausströmt. Daher
wird ein Hochdruck von der Common Rail 9 immer auf die
obere Endfläche
der inneren Nadel 22 aufgebracht.
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Gemäß der Konstruktion
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
wirkt der Druck in der Dämpfungskammer 5B nur
auf die innere Nadel 22. Der Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 wirkt
sowohl auf die innere Nadel 22 als auch auf die äußere Nadel 21. Ähnlich zu
dem vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiel öffnet die
Düsennadel 2,
wenn der Nadelantriebsmechanismus 6 angetrieben wird, um den
Druck in der Hydrauliksteuerkammer 4 zu verringern. Die äußere Nadel 21 beginnt
zunächst
ein Anheben, um die ersten Einspritzlöcher 31 zu öffnen (siehe
die linke Hälfte
von 8). Die äußere Nadel 21 wird
weiter angehoben, um die innere Nadel 22 anzuheben. Die
zweiten Einspritzlöcher 32 öffnen sich
dann (siehe die rechte Hälfte
von 8). Der Hochdruck in der Dämpfungskammer 5B wird
immer nach unten wirkend auf die innere Nadel 22 aufgebracht.
Die Hubkraft der inneren Nadel 22 wird beschränkt, um
einen Effekt eines Reduzierens der Stoßkraft zu verbessern. Wenn
ein Stoß auftritt,
kann die innere Nadel 22 kaum angehoben werden und kann
somit vom Abprallen gehindert werden. Als Ergebnis kann ein stabiler
Betrieb vorgesehen werden.
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Gemäß der vorstehend
erwähnten
Konstruktion kann die Düse
mit variabler Öffnung
einer Doppelnadelbauart ein Abprallen der inneren Nadel verhindern,
Veränderungen
in der Einspritzmenge korrespondierend zu einem Einspritzbefehl
verringern, und einen stabilen Betrieb sicherstellen.
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Der
Nadelantriebsmechanismus gemäß den vorstehenden
Ausführungsbeispielen
wie zum Beispiel die Konstruktion des Steuerventils oder der Piezoantriebseinheit
ist nicht darauf beschränkt
und kann anderwärtig
konstruiert werden. Es kann bevorzugt werden, eine elektromagnetische
Antriebseinheit mit einem Solenoid anstelle der Piezoantriebseinheit
zu verwenden.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden einem Fachmann auffallen. Die
Erfindung in ihren breiteren Zusammenhängen ist daher nicht auf die
spezifischen Details, das repräsentative
Gerät und
die beispielhaften Ausführungsbeispiele
beschränkt,
die gezeigt und beschrieben sind.