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Diese
Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil zur Verwendung
beim Zuführen
von unter Druck stehendem Kraftstoff zu einem Verbrennungsraum eines
Dieselmotors.
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Um
das Emissionsniveau zu verringern, ist es bekannt, Kraftstoffeinspritzventile
vorzusehen, bei denen die Gesamtfläche der Öffnungen, durch die Kraftstoff
abgegeben werden kann, im Betrieb verändert werden kann. Eine Technik,
um dies zu erzielen, ist die Verwendung von zwei Ventilnadeln, von
denen eine innerhalb einer Bohrung verschiebbar ist, die in der
anderen der Nadeln vorgesehen ist, um die Zuführung von Kraftstoff zu einigen
der Auslassöffnungen
unabhängig
von der Zuführung
von Kraftstoff zu anderen der Auslassöffnungen zu steuern.
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Solche
Anordnungen haben die Nachteile, dass Kraftstoff zwischen der inneren
und der äußeren Nadel
fließen
kann, was in geringem Umfang zu einer im wesentlichen kontinuierlichen
Zuführung
von Kraftstoff führt.
Des weiteren können
separate Betätigungseinrichtungen
erforderlich sein, um die Bewegung der inneren und der äußeren Nadel
zu steuern, was dazu führt,
dass das Einspritzventil von zunehmender Komplexität ist.
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Als
Hintergrund der vorliegenden Erfindung beschreibt
US 4 151 958 ein Kraftstoffeinspritzventil, bei
dem ein inneres Steuerelement dazu vorgesehen ist, die Kraftstoffabgabe
durch einen ersten Satz von Auslassöffnungen zu steuern, und eine äußere Ventilnadel
dazu vorgesehen ist, die Kraftstoffzuführung durch einen zweiten Satz
von Auslassöffnungen
zu steuern. Das innere Steuerelement und die äußere Ventilnadel sind gekoppelt,
um sich zusammen in Reaktion auf den Druck des Kraftstoffs, der
einer Druckkammer zugeführt
wird und dem Oberflächen
der äußeren Ventilnadel
ausgesetzt sind, zu bewegen. Das Einspritzventil besitzt aufgrund
der Tatsache, dass Kraftstoff zwischen dem inneren Steuerelement
und der äußeren Ventilnadel
fließen
kann, die Tendenz zum vorstehend erwähnten Nachteil der Leckage.
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Erfindungsgemäß wird ein
Einspritzventil mit einer äußeren Ventilnadel
bereitgestellt, bei dem eine innere Ventilnadel innerhalb einer
in der äußeren Ventilnadel
ausgebildeten Bohrung verschiebbar ist, wobei sich ein inneres Ende
der inneren Ventilnadel innerhalb der Bohrung befindet, wobei das
innere Ende der inneren Ventilnadel mit einer Ausnehmung versehen
ist, wobei die Einwirkung von unter Druck stehendem Kraftstoff auf
die Bohrung die innere Ventilnadel deformiert, um eine im wesentlichen
fluiddichte Abdichtung zwischen der inneren und der äußeren Ventilnadel
zu bilden.
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Eine
solche Anordnung ist vorteilhaft, da Leckage und Kraftstoffabgabe
an unerwünschten
Punkten im Motorbetriebszyklus verringert oder vermieden werden
können.
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Die
innere und die äußere Nadel
können dem
Kraftstoffdruck innerhalb einer Steuerkammer ausgesetzt sein, und
eine einzige Betätigungseinrichtung
kann vorgesehen sein, um den Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer
zu steuern.
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Die
Betätigungseinrichtung
kann die Form eines elektromagnetisch betätigten Ventils haben oder alternativ
einen Kolben umfassen, der durch eine piezoelektrische Betätigungseinrichtung
bewegbar ist.
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Eine
solche Anordnung gestattet die unabhängige Steuerung der inneren
und der äußeren Ventilnadel
unter Verwendung einer einzigen Betätigungseinrichtung, wobei die
Bewegung der inneren und der äußeren Nadel
von dem Druckunterschied zwischen deren oberem und unterem Ende,
den effektiven Querschnittsflächen,
die dem unter Druck stehenden Kraftstoff ausgesetzt sind, und der
Wirkung möglicherweise
vorhandener Federvorspannung abhängt.
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Die
Erfindung wird weiter beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet
werden, um gleiche Teile zu bezeichnen und in denen zeigen:
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1 einen
Schnitt durch einen Teil eines Einspritzventils gemäß einer
Ausführungsform;
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2 in
vergrößertem Maßstab eine
Ansicht eines Teils des Einspritzventils von 1;
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3 und 4 Ansichten,
die denen von 1 und 2 ähnlich sind
und eine alternative Ausführungsform
zeigen; und
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5 eine
Ansicht, die derjenigen gemäß 2 ähnlich ist
und eine weitere Ausführungsform zeigt.
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Das
in 1 und 2 gezeigte Einspritzventil umfasst
einen Düsenkörper 10,
der mit einer geschlossenen Bohrung 12 versehen ist. Benachbart dem
geschlossenen Ende der Bohrung ist die Bohrung 12 so gestaltet,
dass sie einen Sitz von im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt
bildet. Eine äußere Ventilnadel 14 ist
innerhalb der Bohrung 12 verschiebbar, wobei die äußere Ventilnadel 14 nahe ihrem
unteren Ende einen Bereich von im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt
bildet, der so angeordnet ist, dass er am kegelstumpfförmigen Sitz zur
Anlage kommen kann, um die Zuführung
von Kraftstoff von der Bohrung 12 zu einer ersten Gruppe von
Auslassöffnungen 16 zu
steuern.
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Das
obere Ende der äußeren Ventilnadel 14 ist
so gestaltet, dass es einen Durchmesser besitzt, der im wesentlichen
gleich dem Durchmesser der benachbarten Teile der Bohrung 12 ist,
wodurch eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung damit gebildet und
die äußere Ventilnadel 14 für eine verschiebliche Bewegung
in der Bohrung 12 geführt
werden kann. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die äußere Ventilnadel 14 des
weiteren einen unteren Bereich mit kleinerem Durchmesser, wobei
der obere Bereich mit relativ großem Durchmesser und der untere
Bereich mit kleinem Durchmesser zusammen eine abgewinkelte Druckfläche 18 bilden,
die dem Kraftstoffdruck innerhalb einer Kammer 20 ausgesetzt
ist, die vom unteren Teil der äußeren Ventilnadel 14 und
dem benachbarten Teil der Bohrung 12 begrenzt wird. Ein
Teil der unteren, konischen Stirnfläche der äußeren Ventilnadel 14 ist
dem Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer 20 ebenfalls ausgesetzt.
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Die
Bohrung 12 bildet eine ringförmige Galerie 22,
der mit einem Zuführungskanal 24 in
Verbindung steht, welcher im Betrieb mit einer Quelle von unter
Druck stehendem Kraftstoff, beispielsweise einer durch eine geeignete
Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff versorgten gemeinsamen Druckleitung
(Common Rail) in Verbindung steht.
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Die äußere Ventilnadel 14 ist
mit Rillen 26 versehen, wodurch Kraftstoff von der ringförmigen Galerie 22 zur
Kammer 20 fließen
kann.
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Die äußere Ventilnadel 14 ist
mit einer sich axial erstreckenden Bohrung 28 versehen,
wobei eine innere Ventilnadel 30 innerhalb des unteren
Teils der Bohrung 28 verschiebbar ist. Die innere Ventilnadel 30 ist
an ihrem unteren Ende so gestaltet, dass sie einen kegelstumpfförmigen Bereich
bildet, der mit einem Teil eines Sitzes, der sich näher am unteren Ende
des Düsenkörpers 10 als
die erste Gruppe der Öffnungen 16 befindet,
in Anlage gelangen kann. Eine zweite Gruppe von Öffnungen 32 steht
mit der Bohrung 12 stromabwärts der Stellung in Verbindung,
an der die innere Ventilnadel 30 an ihrem Sitz anliegt.
Es ist ersichtlich, dass die Anlage der inneren Ventilnadel 30 an
dem Sitz die Zuführung
von unter Druck stehendem Kraftstoff zur zweiten Gruppe von Auslassöffnungen 32 steuert.
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Wie
am besten in 2 gezeigt ist, ist die obere
Stirnfläche
der inneren Ventilnadel 30 mit einer Aussparung 34 versehen,
wobei das Vorsehen der Aussparung 34 dazu führt, dass
der obere Teil der inneren Ventilnadel 30 eine relativ
kleine Wanddicke besitzt. Die Aussparung 34 wird in geeigneter
Weise unter Verwendung einer Bearbeitungstechnik mit geringer Kraft,
beispielsweise elektrischer Entladung oder elektrochemischer Bearbeitung,
gebildet. Ein Lastübertragungselement 36 greift
in die Aussparung 34 ein, wobei das obere Ende des Elements 36 an eine
Beilagscheibe 38 angreift, die ihrerseits gegen eine schraubenförmige Druckfeder 40 gelagert
ist. Das Lastübertragungselement 36 ist
so gestaltet, dass es an einer Stufe oder Schulter zur Anlage kommen
kann, die durch einen Teil der Bohrung 28 gebildet wird,
um die Bewegung der inneren Ventilnadel 30 relativ zur äußeren Ventilnadel 14 zu
begrenzen.
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An
seinem oberen Ende stößt der Düsenkörper 10 an
ein Abstandsstück 42,
wobei das Abstandsstück 42 mit
einer Bohrung 44 versehen ist, durch die unter Druck stehender
Kraftstoff von der Kraftstoffquelle zum Zuführungskanal 24 geführt wird.
Ein Drosselelement ist in der Bohrung 44 vorgesehen.
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Das
Abstandsstück 42 ist
des weiteren mit einer Aussparung von ringförmiger Gestalt versehen, die
eine Steuerkammer 46 bildet, wobei der obere Teil der äußeren Ventilnadel 14 dem
Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 ausgesetzt
ist. Eine Feder 48 befindet sich innerhalb der Steuerkammer 46,
wobei die Feder 48 an der oberen Oberfläche der äußeren Ventilnadel 14 angreift,
um die Ventilnadel 14 gegen den Sitz vorzuspannen. Eine
Bohrung 50 mit kleinem Durchmesser sorgt für einen
verengten Strömungsweg
zwischen der Bohrung 44 und der Steuerkammer 46.
Es ist ersichtlich, dass im Betrieb das Vorsehen des Drosselelements
in der Bohrung 44 die Bildung eines Druckunterschieds über die Ventilnadeln 14, 30 hinweg
gestattet.
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Innerhalb
der Steuerkammer 46 bildet das Abstandsstück 42 einen
Vorsprung 52, der mit einem sich axial erstreckenden Kanal 54 versehen
ist. Die Feder 40 greift am unteren Ende des Vorsprungs 52 an.
Der Kanal 54 steht über
einen verengten Kanal 56 mit einer Aussparung 58 in
Verbindung, die in der oberen Oberfläche des Abstandsstücks 42 ausgebildet
ist, wobei ein weiterer verengter Kanal 60 die Aussparung 58 mit
der Bohrung 44 verbindet.
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Das
obere Ende des Abstandsstücks 42 liegt an
einem Ventilgehäuse 62 an,
das mit einer Bohrung 64 versehen ist, die mit der Bohrung 44 in
Verbindung steht. Das Ventilgehäuse 62 ist
des weiteren mit einer Durchgangsbohrung 66 versehen, innerhalb
welcher ein Ventilelement 68 verschiebbar ist, wobei das
Ventilelement 68 einen Bereich umfasst, der an einem Sitz
zur Anlage gelangen kann, um die Verbindung zwischen einem Kanal 70,
der mit der Aussparung 58 in Verbindung steht, und einer
Kammer 72 zu steuern, die im Betrieb mit einem Niederdruckabführungsspeicher
in Verbindung steht. Das Ventilelement 68 ist zur Anlage
an seinen Sitz mit einer Feder vorgespannt, und die Bewegung des
Ventilelements 68 von seinem Sitz weg wird durch eine elektromagnetische
Betätigungseinrichtung
(nicht gezeigt) gesteuert, die zusammen mit einem Anker 74,
der von dem Ventilelement 68 getragen wird, eine Kraft
auf das Ventilelement 68 ausüben kann, um das Ventilelement 68 von
seinem Sitz abzuheben.
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Im
Betrieb ist, wenn der Zuführungskanal 24 mit
der unter hohem Druck stehenden Kraftstoffquelle in Verbindung steht
und wenn die Betätigungseinrichtung
abgeschaltet ist, sodass das Ventilelement 68 an seinem
Sitz anliegt, der Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer 20 relativ
hoch, sodass eine Kraft auf die Ventilnadel 14 einwirkt,
die die Ventilnadel 14 von dem Sitz wegdrückt. Dieser
Kraft wird durch die Wirkung des unter Druck stehenden Kraftstoffs
innerhalb der Steuerkammer 46 und der Wirkung der Feder 48 mit
dem Ergebnis entgegengewirkt, dass sich das untere Ende der äußeren Ventilnadel 14 in
Anlage am Sitz befindet. Folglich ist ersichtlich, dass kein unter
Druck stehender Kraftstoff von der Kammer 20 zu einer Stellung
stromabwärts
der Anlage der äußeren Ventilnadel 14 an
dem Sitz fließen
kann. Kraftstoff kann folglich weder zu der ersten noch der zweiten
Gruppe von Auslassöffnungen 16, 32 fließen.
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An
diesem Punkt des Betriebszyklus des Einspritzventils ist ersichtlich,
dass der Kraftstoffdruck innerhalb der Bohrung 28 der äußeren Ventilnadel 14 hoch
ist, sodass das obere Ende der inneren Ventilnadel 30 unter
hohem Druck stehendem Kraftstoff ausgesetzt ist. Die Wirkung des
unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs auf die obere Stirnfläche der
inneren Ventilnadel 30 in Kombination mit der Wirkung der
Feder 40 hält
die innere Ventilnadel 30 in Anlage am Sitz. Die Wirkung
des unter Druck stehenden Kraftstoffs auf den oberen Teil der inneren Ventilnadel 30 und
insbesondere die Wirkung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs
innerhalb der Aussparung 34 wirkt derart, dass der obere
Teil der inneren Ventilnadel 30 deformiert und dabei deren Außendurchmesser
erweitert wird, wodurch eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung
zwischen der inneren und der äußeren Ventilnadel 14, 30 gebildet wird.
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Um
mit der Einspritzung zu beginnen, wird die Betätigungseinrichtung mit Energie
beaufschlagt, und folglich wird das Ventilelement 68 von
seinem Sitz abgehoben. Kraftstoff kann aus der Steuerkammer 46 durch
die Kanäle 54, 56,
die Aussparung 58 und den Kanal 70 in den Niederdruckspeicher
austreten. Der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46,
der auf die obere Außenfläche der äußeren Ventilnadel 14 einwirkt,
ist deshalb verringert, und es wird ein Punkt erreicht, jenseits
dessen die Kraft, die die Ventilnadel 14 von ihrem Sitz
wegdrückt,
ausreichend ist, um die Wirkung der Feder 48 und den Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerkammer 46 zu überwinden, und die äußere Ventilnadel 14 hebt
sich von ihrem Sitz an, wodurch Kraftstoff zur ersten Gruppe von
Auslassöffnungen 16 fließen kann.
Der Fluss von Kraftstoff durch das offene Ende der Bohrung 28 hält den Kraftstoffdruck,
dem die obere Stirnfläche
der inneren Ventilnadel 30 mit einem relativ hohen Druck
ausgesetzt ist, innerhalb der Bohrung 28 aufrecht, und
deshalb bleibt die innere Ventilnadel 30 in Kontakt mit
dem Sitz, obgleich sich die äußere Ventilnadel 14 bewegt.
Als Folge ist ersichtlich, dass die Kraftstoffabgabe nur durch die
erste Gruppe von Auslassöffnungen 16 hindurch
stattfindet, wobei Kraftstoff zu diesem Zeitpunkt nicht durch die
zweite Gruppe von Auslassöffnungen 32 abgegeben
wird. Des weiteren kann die innere Ventilnadel, da sie sich nicht
bewegt, bei der Führung
der Bewegung der äußeren Nadel
helfen.
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Wenn
die äußere Ventilnadel 14 in
ihre vollständig
geöffnete
Stellung angehoben ist, stößt ihr oberes
Ende gegen den Vorsprung 52, und somit wird der Fluss von
Kraftstoff aus der Steuerkammer 46 durch den Kanal 54 hindurch
zur Niederdruckabführung
beendet. Kraftstoff fließt
zu Steuerkammer 46 durch den verengten Durchlass 50 hindurch,
und damit steigt der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 an.
Da jedoch an diesem Punkt des Einspritzzyklus die wirksame Fläche, über die
unter Druck stehender Kraftstoff wirkt, um die Nadel vom Sitz weg
zu drücken,
groß ist,
führt die
Erhöhung
des Kraftstoffdrucks innerhalb der Steuerkammer 46 nicht
zu einer Bewegung der Nadel 14, was das Einspritzen beenden
würde.
Da der Fluss von Kraftstoff von der Steuerkammer 46 zur
Niederdruckabführung beendet
ist, beginnt der Kraftstoffdruck innerhalb der Bohrung 28 zu
fallen, wodurch die Deformation der inneren Ventilnadel 30 verringert
wird. Des weiteren wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen der
Kraftstoffdruck, der auf den ihm ausgesetzten Teil der inneren Ventilnadel 30 wirkt,
die innere Ventilnadel 30 gegen die Wirkung der Feder 40 in
Kombination mit dem restlichen Kraftstoffdruck innerhalb der Bohrung 28 anheben
kann, wodurch die Kraftstoffeinspritzung durch sowohl die erste
Gruppe von Auslassöffnungen 16 als
auch die zweite Gruppe von Auslassöffnungen 32 möglich wird.
Die Bewegung der inneren Ventilnadel 30 ist durch ihre
Lage zwischen dem Element 36 und der durch die Bohrung 28 ausgebildeten Stufe
begrenzt.
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Um
die Einspritzung zu beenden, wird die Energiezufuhr zur Betätigungseinrichtung
beendet, und der Fluss von Kraftstoff zur Niederdruckabführung hört auf.
Kraftstoff kann durch die Kanäle 60, 56, 54 hindurch
zur Bohrung 28 fließen,
was zu einer Erhöhung
des Kraftstoffdrucks führt,
der auf die innere Ventilnadel 30 einwirkt. Wenn der Kraftstoffdruck oberhalb
der inneren Nadel 30 denjenigen unterhalb der Nadel 30 übersteigt,
bewegt sich die innere Ventilnadel 30 in Anlage mit dem
Sitz, und der obere Teil der Nadel 30 wird deformiert,
um eine Abdichtung mit der äußeren Ventilnadel 14 zu
bilden. Der unter Druck stehende Kraftstoff innerhalb der Bohrung 28 erhöht die nach
unten gerichtete Kraft, die auf die äußere Ventilnadel 14 einwirkt,
in einem Ausmaß weiter,
das ausreicht, um die Nadel 14 in Anlage mit dem Sitz zu
bewegen, wodurch die Einspritzung durch die erste Gruppe von Auslassöffnungen 16 hindurch
beendet wird.
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Es
ist ersichtlich, dass die Ausführungsform von 1 und 2 die
Vorteile hat, dass eine einzige Betätigungseinrichtung verwendet
wird, um die Bewegung sowohl der äußeren Ventilnadel 14 als auch
der inneren Ventilnadel 30 zu steuern. Des weiteren ist
der Durchlass von Kraftstoff zwischen der inneren und der äußeren Ventilnadel 14, 30 verringert oder
verhindert.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform tritt die Bewegung
der inneren Ventilnadel nur auf, wenn der auf das Einspritzventil
einwirkende Kraftstoffdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt und
wenn die äußere Nadel
ihre vollständig
abgehobene Stellung erreicht hat. Durch eine geeignete Steuerung
des Einspritzventils kann während
des Betriebs der gesamte Bereich der Auslassöffnungen gesteuert werden,
damit die Dauer der Einspritzung selbst bei einer hohen Motordrehzahl
oder hohen Lastbedingungen auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten
werden kann.
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3 und 4 veranschaulichen
eine Anordnung, die derjenigen von 1 und 2 ähnlich ist,
bei der jedoch der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 unter
Einsatz einer piezoelektrischen Betätigungseinrichtungsanordnung
gesteuert wird, die die Stellung eines Kolbens 76 steuert.
Die innere und die äußere Ventilnadel 14, 30 sind
beide über
den gesamten Bewegungsbereich der äußeren Ventilnadel 14 hinweg
dem Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 ausgesetzt,
sodass die Bewegung beider Ventilnadeln vom Druckunterschied zwischen
ihren oberen und unteren Oberflächen,
den wirksamen Querschnittsflächen,
die dem unter Druck stehenden Kraftstoff ausgesetzt sind, und der
Wirkung der Federvorspannung abhängt.
Bei der in 3 und 4 gezeigten
Anordnung ist die innere Ventilnadel 30 nicht mit einer
Feder vorgespannt, wobei die einzige Federvorspannung durch eine
Feder 78 erfolgt, die zwischen dem Kolben 76 und
einer Beilagscheibe 80 eingespannt ist, welche an einer Schulter
angreift, die von der Bohrung 28 gebildet ist. Die Feder 78 dient
dazu, die äußere Ventilnadel 14 in Anlage
mit dem Sitz zu halten, wenn dem Einspritzventil kein unter Druck
stehender Kraftstoff zugeführt wird.
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Im
Betrieb wird der Kolben 76 anfänglich durch die piezoelektrische
Betätigungseinrichtung
in Richtung auf eine Stellung gedrückt, in der der Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerkammer 46 auf einem hohen Niveau gehalten
wird. Das Aufbringen von hohem Druck auf die Steuerkammer 46 hält die innere und
die äußere Ventilnadel 14, 30 gegen
die Wirkung des unter Druck stehenden Kraftstoffs innerhalb der Kammer 20 in
Anlage mit dem Sitz. Um mit dem Einspritzen zu beginnen, wird die
piezoelektrische Betätigungseinrichtung
mit Energie beaufschlagt, um die Bewegung des Kolbens 76 zu
ermöglichen,
so dass der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 verringert
wird, und als Folge hiervon bewegt sich die äußere Ventilnadel 14 und
ermöglicht
damit die Abgabe von Kraftstoff durch die erste Gruppe von Auslassöffnungen 16 hindurch.
Diese Bewegung erfolgt gegen die Wirkung der Feder 78 und
ergibt sich aus dem Druckunterschied zwischen den oberen und unteren
Außenflächen der
Ventilnadel 14 und den wirksamen Flächen, auf die unter Druck stehender
Kraftstoff zur Einwirkung kommt.
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Wenn
sich die äußere Ventilnadel 14 angehoben
hat, wird unter Druck stehender Kraftstoff auf die innere Ventilnadel 30 zur
Einwirkung gebracht. Wenn der Kolben 76 bewegt wird, um
den Druck innerhalb der Steuerkammer 46 im Verhältnis zu
demjenigen zu verringern, der auf den unteren Teil der Nadel 30 einwirkt,
kann sich die innere Ventilnadel 30 gegen die Wirkung des
Kraftstoffdrucks innerhalb der Steuerkammer 46 bewegen,
so dass Kraftstoff durch sowohl die erste Gruppe von Auslassöffnungen 16 als
auch die zweite Gruppe von Auslassöffnungen 32 hindurch
abgegeben wird.
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Die
Beendigung der Einspritzung erfolgt, indem die piezoelektrische
Betätigungseinrichtung
mit Energie beaufschlagt wird, um den Kolben 76 zu bewegen,
wodurch der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 46 steigt.
Als Folge hiervon wird der auf die innere und die äußere Ventilnadel 14, 30 einwirkende
Kraftstoffdruck erhöht
und es wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen der Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerkammer 46 ausreicht, um zu bewirken, dass
sich die Ventilnadeln 14, 30 in Anlage mit ihrem jeweiligen
Sitz bewegen.
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Wie
vorstehend beschrieben, erfordert die Ausführungsform gemäß den 3 und 4 das Vorsehen
von nur einer einzigen Betätigungseinrichtung,
um die Bewegung der inneren und der äußeren Ventilnadel 14, 30 zu
steuern, und der Durchtritt von Kraftstoff zwischen der inneren
und der äußeren Ventilnadel 14, 30 ist
durch das Aufbringen von unter Druck stehendem Kraftstoff auf die
im oberen Teil der inneren Ventilnadel 30 vorgesehene Aussparung 34 eingeschränkt, durch
welche die innere Ventilnadel 30 so deformiert wird, dass
eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit der äußeren Ventilnadel 14 gebildet
wird.
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5 veranschaulicht
eine Anordnung, bei der eine innere Nadel 30 innerhalb
einer in der äußeren Nadel 14 ausgebildeten
Blindbohrung 28 verschiebbar ist. Die innere Nadel 30 und
die Bohrung 28 bilden zusammen eine Kammer 92,
die über
einen verengten Kanal 94 mit einem Teil der Bohrung 12 stromaufwärts der
ersten Gruppe von Auslassöffnungen 16 in
Verbindung steht.
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Im
Betrieb wird eine geeignete Betätigungseinrichtung
verwendet, um die Bewegung der äußeren Nadel 14 zu
steuern. Falls sich die äußere Nadel 14 langsam
bewegt, kann der Kraftstoff in ausreichendem Maße durch den Kanal 94 hindurch
zur Kammer 92 fließen,
um sicherzustellen, dass die innere Nadel 30 auf ihrem
Sitz verbleibt. Falls sich jedoch die äußere Nadel 14 schnell
bewegt, nimmt der Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer 92 ab,
da der Kraftstoff nicht in einer Menge in die Kammer 92 strömen kann,
die ausreicht, um den Kraftstoffdruck innerhalb der Kammer aufrechtzuerhalten,
und die innere Nadel 30 hebt sich von ihrem Sitz ab. Während des
Einspritzens bewegt sich die innere Nadel 30 allmählich in
Richtung auf ihren Sitz, da Kraftstoff weiterhin mit geringer Geschwindigkeit
zur Kammer 92 fließen
kann.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist die innere Nadel 30 mit einer
Aussparung 34 derart versehen, dass das Aufbringen von
unter Druck stehendem Kraftstoff auf die Kammer 92 eine
Dehnung der inneren Nadel 30 bewirkt, wodurch die Abdichtung
zwischen der inneren Nadel 30 und der Bohrung 28 verbessert
und der Kraftstoffaustritt verringert wird.