DE10246595A1 - Double fuel injector system for spraying fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has two spring-loaded valve pistons in separate bores controlling separate sets of spray nozzles - Google Patents

Double fuel injector system for spraying fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has two spring-loaded valve pistons in separate bores controlling separate sets of spray nozzles Download PDF

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DE10246595A1 DE2002146595 DE10246595A DE10246595A1 DE 10246595 A1 DE10246595 A1 DE 10246595A1 DE 2002146595 DE2002146595 DE 2002146595 DE 10246595 A DE10246595 A DE 10246595A DE 10246595 A1 DE10246595 A1 DE 10246595A1
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Abstract

The fuel injection system (22) has a first valve element (32) which moves downward in its bore to lift a conical surface on an enlarged end (67) off an external valve seat (69) and uncover spray nozzles (66) in the moving element. The second valve element (34) moves up to lift its conical end (96) off a conical valve seat (98) and uncover fixed spray nozzles (102) in the end of the lower housing (28).

Description

Die Erfindung betrifft zunächst eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit mindestens zwei in etwa parallelen Ventilelementen, denen jeweils ein eigener Ventilsitz und jeweils mindestens eine eigene Kraftstoff-Austrittsöffnung zugeordnet sind.The invention initially relates to a Fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with at least two approximately parallel valve elements, each of which a dedicated valve seat and each assigned at least one dedicated fuel outlet are.

Eine derartige Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist aus der DE 29 43 895 A1 bekannt. Dort wird eine Einspritzdüse beschrieben, welche zwei nebeneinander angeordnete Ventilelemente umfasst. Diese arbeiten jeweils mit einer Sacklockdüse zusammen. Durch die nacheinander erfolgende oder gegebenenfalls sogar vollkommen unabhängig voneinander erfolgende Betätigung der beiden Ventilelemente können von der bekannten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung sehr kleine und sehr große Kraftstoffmengen in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht werden.Such a fuel injector is from the DE 29 43 895 A1 known. An injection nozzle is described there, which comprises two valve elements arranged next to one another. These each work together with a sack lock nozzle. By operating the two valve elements one after the other, or possibly even completely independently of one another, very small and very large amounts of fuel can be introduced into the combustion chamber of the internal combustion engine by the known fuel injection device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der Kraftstoffverbrauch, das Emissions- und das Geräuschverhalten der Brennkraftmaschine verbessert wird.Object of the present invention is a fuel injector of the type mentioned at the outset in such a way that fuel consumption, the emission and noise behavior of the Internal combustion engine is improved.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das eine Ventilelement eine geringere Sitzdrosselung als das andere Ventilelement aufweist.This task is accomplished with a fuel injector of the type mentioned in that the one valve element has a lower seat throttling than the other valve element.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung werden bei den beiden vorgesehenen Ventilelementen unterschiedliche Einspritzcharakteristiken realisiert. Der Druckaufbau des Einspritzstrahls hängt nämlich davon ab, ob überhaupt eine Sitzdrosselung zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz vorhanden ist und, wenn ja, wie stark diese Sitzdrosselung ist. Erfindungsgemäß können mit ein und derselben Kraftstoff-Einspritzvorrichtung auf einfache Art und Weise unterschiedliche Druckverläufe bei einer Einspritzung von Kraftstoff realisiert werden.In the fuel injection device according to the invention become different for the two valve elements provided Injection characteristics realized. The pressure build-up of the injection jet depends on it from whether there is any Seat restriction between the valve element and the valve seat and, if so, how strong this seat throttling is. According to the invention can one and the same fuel injector in a simple manner and way different pressure profiles during an injection be realized by fuel.

Ein Ventilelement, welches mit eher geringer Sitzdrosselung arbeitet, bringt Vorteile bei geringer und mittlerer Last der Brennkraftmaschine, wenn in dem der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zugeordneten Brennraum nur ein vergleichsweise niedriger Druck herrscht. Umgekehrt bringt ein Ventilelement, welches mit einer stärkeren Sitzdrosselung arbeitet, Vorteile bei höheren Lasten der Brennkraftmaschine, bei den in dem entsprechenden Brennraum vergleichsweise hohe Drücke herrschen. Diese Vorteile kommen dem Verbrennungsgeräusch, dem Emissionsverhalten und dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine in dem jeweiligen Betriebszustand zugute.A valve element, which with rather low seat throttling works, brings advantages with low and medium load of the internal combustion engine when in that of the fuel injector assigned combustion chamber there is only a comparatively low pressure. Conversely, a valve element, which has a stronger seat throttling works, advantages at higher Loads of the internal combustion engine in the corresponding combustion chamber comparatively high pressures to rule. These advantages come from the combustion noise, the Emission behavior and the fuel consumption of the internal combustion engine in the respective operating state.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of Invention are in subclaims specified.

In einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das eine Ventilelement im Wesentlichen ohne Sitzdrosselung arbeitet. Dies führt zu einem besonders bei niedrigen Lasten und Brennraumdrücken vorteilhaft Druckverlauf bei der Einspritzung.In a first training course proposed that the one valve element essentially without Seat throttling works. this leads to especially advantageous at low loads and combustion chamber pressures Pressure curve during injection.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Ventilelement mit der geringeren Sitzdrosselung einen Tothub aufweist. Durch einen solchen Tothub ist es möglich, dass zunächst das Ventilelement von seinem Ventilsitz freikommt und erst dann die Austrittsöffnungen freigegeben werden. Dies ist eine einfache und robuste Realisierung einer Ventilanordnung mit geringer bzw. überhaupt nicht vorhandener Sitzdrosselung.It is also proposed that the Valve element with the lower seat throttling has a dead stroke. With such a dead stroke, it is possible that initially Valve element comes free from its valve seat and only then outlet openings be released. This is a simple and robust implementation a valve arrangement with little or none at all Seat throttling.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Ventilelemente vollkommen unabhängig voneinander betätigt werden können. In diesem Fall ist eine optimale Anpassung der Einspritzcharakteristiken an den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine möglich.It is also advantageous if the valve elements are complete independently operated from each other can be. In this case there is an optimal adjustment of the injection characteristics to the current operating state of the internal combustion engine possible.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der mindestens einen Austrittsöffnung, welche dem Ventilelement zugeordnet ist, welches eine geringere Sitzdrosselung aufweist, kleiner ist als der Querschnitt der mindestens einen Austrittsöffnung, welche dem Ventilelement zugeordnet ist, welches mit stärkerer Sitzdrosselung arbeitet. In diesem Fall wird von jenem Ventilelement, welches eine geringere Sitzdrosselung aufweist, die Einspritzung kleinerer Kraftstoffmengen abgedeckt, wohingegen eine Betätigung des anderen Ventilelements, welches mit Sitzdrosselung arbeitet, zur Einspritzung größerer Kraftstoffmengen dient.Another advantageous embodiment is characterized in that the cross section of at least an exit opening, which is assigned to the valve element, which has a lower seat throttling is smaller than the cross section of the at least one outlet opening, which is assigned to the valve element, which with stronger seat throttling is working. In this case, the valve element that a has lower seat throttling, covered the injection of smaller amounts of fuel, whereas an operation the other valve element, which works with seat throttling, for the injection of larger quantities of fuel serves.

Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzvorrichtung baut dann besonders kompakt, wenn ein gemeinsamer Hochdruckanschluss für alle Ventilelemente vorhanden ist.The fuel injection device according to the invention builds particularly compact if a common high pressure connection for all Valve elements are present.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, bei dem der Kraftstoff von mindestens einer Einspritzvorrichtung mit mindestens zwei Ventilelementen in einen Brennraum gelangt. Ein solches Verfahren ist ebenfalls aus der DE 29 43 895 A1 bekannt.The invention also relates to a method for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, in which the fuel reaches a combustion chamber from at least one injection device with at least two valve elements. Such a method is also from the DE 29 43 895 A1 known.

Bei einem solchen Verfahren wird besonders bevorzugt, dass bei einer Betätigung des einen Ventilelements an diesem eine geringere Sitzdrosselung auftritt als bei einer Betätigung des anderen Ventilelements, und dass die Ventilelemente unabhängig voneinander, aber abhängig vom aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine betätigt werden.With such a procedure particularly preferred that when the one valve element is actuated on this a lower seat throttling occurs than when the other valve element, and that the valve elements are independent of each other, but dependent can be operated from the current operating state of the internal combustion engine.

Im Hinblick auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die oben aufgeführten Vorteile der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung verwiesen.With regard to the advantages of inventive method will benefit from the benefits listed above the fuel injection device according to the invention directed.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass dann, wenn die Last der Brennkraftmaschine oder ein entsprechender Betriebsparameter einen oberen Grenzwert mindestens erreicht, nur noch jenes Ventilelement betätigt wird, welches eine stärkere Sitzdrosselung aufweist, und das andere Ventilelement mit geringerer Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Bei hoher Last wird somit die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum von jenem Ventilelement bewirkt, welches bei einer Betätigung eine Sitzdrosselung zeigt. Dies ermöglicht eine Einspritzcharakteristik, wie sie bei hoher Last besonders günstig ist.In a further development of the method according to the invention it is proposed that when the load of the internal combustion engine or a corresponding operating parameter an upper limit at least reached, only that valve element is actuated, which is a stronger one Has seat throttling, and the other valve element with less Seat restriction remains in its closed position. At high The fuel is thus injected into the combustion chamber caused by that valve element, which a Seat throttling shows. this makes possible an injection characteristic that is particularly favorable under high loads.

Alternativ oder zusätzlich hierzu wird ferner vorgeschlagen, dass dann, wenn die Last der Brennkraftmaschine oder ein entsprechender Betriebsparameter einen unteren Grenzwert mindestens erreicht, nur noch das Ventilelement mit geringere Sitzdrosselung betätigt wird, und das Ventilelement mit stärkerer Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Bei geringer Last wird also ohne oder nur mit geringer Sitzdrosselung gearbeitet, was für diesen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine zu einer besonders günstigen Einspritzcharakteristik führt.Alternatively or in addition to this it is further proposed that when the load of the internal combustion engine or a corresponding operating parameter a lower limit at least reached, only the valve element with lower seat throttling actuated is, and the valve element with stronger seat throttling in its remains in the closed position. At low loads, there will be no or only worked with low seat throttling, what for this Operating range of the internal combustion engine at a particularly favorable Injection characteristic leads.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, dass zum Einbringen kleiner Voreinspritzmengen nur das Ventilelement mit geringerer Sitzdrosselung betätigt wird und das Ventilelement mit stärkere Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Auch beim Einbringen kleiner Voreinspritzmengen hat sich ein Druckverlauf als sinnvoll und günstig herausgestellt, welcher durch ein Ventilelement realisiert wird, welches eine eher geringere Sitzdrosselung aufweist.An advantageous embodiment of the inventive method is also that for introducing small pre-injection quantities only the valve element is operated with lower seat throttling and the valve element with stronger Seat restriction remains in its closed position. Also when introducing small pre-injection quantities there is a pressure curve as useful and cheap highlighted which is realized by a valve element, which has a rather lower throttling.

Die Erfindung betrifft auch eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraum und mit einer dem Brennraum zugeordneten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in der obigen Art ausgebildet ist.The invention also relates to a Internal combustion engine with at least one combustion chamber and with one the fuel injector associated with the combustion chamber for injection of fuel. It is particularly preferred if the fuel injection device is designed for injecting fuel in the above manner.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:The following are particularly preferred exemplary embodiments of the present invention with reference to the accompanying Drawing explained in detail. The drawing shows:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung; 1 a schematic representation of an internal combustion engine with a fuel injection device;

2 einen teilweisen Schnitt durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung von 1; 2 a partial section through the fuel injector of 1 ;

3 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzvorrichtung von 1. 3 a flowchart of a method for operating the fuel injection device of 1 ,

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In 1 trägt ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff fördert. Über eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 gelangt der Kraftstoff zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18. Diese komprimiert den Kraftstoff auf ein sehr hohes Druckniveau und fördert den komprimierten Kraftstoff in eine Kraftstoff-Sammelleitung 20, welche auch als "Rail" bezeichnet wird. An die Kraftstoff-Sammelleitung 20 sind mehrere Injektoren 22 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume 24 einspritzen.In 1 a fuel system of an internal combustion engine bears the overall reference number 10 , It includes a fuel tank 12 , from which an electric fuel pump 14 Fuel promotes. Via a low pressure fuel line 16 the fuel reaches a high pressure fuel pump 18 , This compresses the fuel to a very high pressure level and delivers the compressed fuel into a fuel manifold 20 , which is also called "Rail". To the fuel rail 20 are multiple injectors 22 connected to the fuel directly associated with combustion chambers in them 24 inject.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das in 1 dargestellte Kraftstoffsystem 10 gleichermaßen bei Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung als auch bei Brennkraftmaschinen mit Diesel-Direkteinspritzung verwendet werden kann. Der genaue Aufbau der Injektoren 22 ist aus 2 ersichtlich:
Ein Injektor 22 umfasst ein Gehäuse 26, welches aus einem Unterteil 28 und einem Oberteil 30 besteht. Zwischen Unterteil 28 und Oberteil 30 sind in 2 nicht dargestellte Dichtmittel vorhanden. In dem Gehäuse 26 sind zwei Ventilelemente 32 und 34 untergebracht.At this point it should be noted that the in 1 fuel system shown 10 can be used equally well in internal combustion engines with gasoline direct injection and in internal combustion engines with diesel direct injection. The exact structure of the injectors 22 is over 2 seen:
An injector 22 includes a housing 26 which consists of a lower part 28 and a top 30 consists. Between the lower part 28 and top 30 are in 2 Sealant, not shown, available. In the case 26 are two valve elements 32 and 34 accommodated.

Das in 2 linke Ventilelement 32 öffnet nach außen und ist Teil einer sogenannten "A-Düse" bzw. Vario-Düse. Hierzu nun im Einzelnen:
Auf einen in 2 oberen zylindrischen Bereich 35 des länglichen Ventilelements 32 ist eine Hülse 36 aufgeschoben, welche an ihrem in 2 oberen Rand einen radial nach außen weisenden umlaufenden Kragen 38 aufweist. Nach oben hin liegt die Hülse 36 an einem Haltering 40 an, welcher in einer Nut (ohne Bezugszeichen) des Ventilelements 32 verrastet ist.This in 2 left valve element 32 opens outwards and is part of a so-called "A-nozzle" or vario-nozzle. In detail now:
On one in 2 upper cylindrical area 35 of the elongated valve element 32 is a sleeve 36 postponed, which at her in 2 upper edge a radially outward-facing circumferential collar 38 having. The sleeve lies at the top 36 on a retaining ring 40 which in a groove (without reference number) of the valve element 32 is locked.

An dem Kragen 38 der Hülse 36 stützt sich ein Ende einer Druckfeder 42 ab, welche mit ihrem anderen Ende wiederum einen auf die Hülse 36 fluiddicht aufgeschobenen Dichtring 44 beaufschlagt. Dieser wird hierdurch mit einem in 2 unteren spitz zulaufenden Rand gegen einen Absatz (ohne Bezugszeichen) einer Stufenbohrung 46 im Unterteil 28 des Gehäuses 26 gedrückt.On the collar 38 the sleeve 36 one end of a compression spring is supported 42 off, which with its other end in turn one on the sleeve 36 fluid-tight slide-on sealing ring 44 applied. This will be combined with an in 2 lower tapered edge against a paragraph (without reference number) of a stepped bore 46 in the lower part 28 of the housing 26 pressed.

Ein mittlerer Abschnitt 48 des Ventilelements 32 weist mehrere um den Umfang des Ventilelements 32 verteilt angeordnete angeschliffene plane Flächen (ohne Bezugszeichen) auf. In diesem Bereich sind somit zwischen dem Ventilelement 32 und der Stufenbohrung 46 im Gehäuse 26 mehrere Spalte vorhanden. Im Bereich des unteren Rands des Abschnitts 48 des Ventilelements 32 wird die Stufenbohrung 46 nach unten hin weiter. Unterhalb eines zylindrischen Abschnitts 54 des Ventilelements 32 befindet sich ein eingeschnürter Abschnitt 56 mit vergleichsweise geringem Durchmesser. Auf diese Weise wird ein ringförmiger Druckraum 60 geschaffen, der auf noch näher darzustellende Art und Weise mit einem Hochdruckanschluss 62 in Verbindung steht. An den Abschnitt 56 schließt sich wiederum ein Abschnitt 58 des Ventilelements 32 an, dessen Außendurchmesser in etwa Innendurchmesser der Stufenbohrung 46 in diesem Bereich entspricht.A middle section 48 of the valve element 32 has several around the circumference of the valve element 32 Distributed ground flat surfaces (without reference numerals). In this area there are thus between the valve element 32 and the stepped bore 46 in the housing 26 multiple columns exist. In the area of the lower edge of the Ab -section 48 of the valve element 32 becomes the stepped bore 46 further down. Below a cylindrical section 54 of the valve element 32 there is a constricted section 56 with a comparatively small diameter. In this way, an annular pressure chamber 60 created in a way to be shown in more detail with a high pressure connection 62 communicates. To the section 56 another section closes 58 of the valve element 32 whose outer diameter is approximately the inside diameter of the stepped bore 46 in this area.

Vom Druckraum 60 führen Bohrungen 64 zunächst in etwa axial nach unten und dann in etwa radial nach außen zu Kraftstoff-Austrittsöffnungen 66. Diese befinden sich auf der Mantelfläche des Abschnitts 58 des Ventilelements 32. Sie sitzen bei geschlossenem Ventilelement 32 etwas oberhalb des unteren Rands des Unterteils 28 des Gehäuses 26. Die Distanz zwischen dem unteren Rand des Unterteils 28 und den Kraftstoff-Austrittsöffnungen 66 bildet, wie noch darzustellen ist, einen Tothub ht. An dem in 2 unteren Ende trägt das Ventilelement 32 einen wiederum erweiterten Abschnitt 67. Der Übergang zwischen dem Abschnitt 58 und dem Abschnitt 67 wird durch eine relativ scharfe Innenkante gebildet. Am Unterteil 28 des Gehäuses 26 ist in diesem Bereich ebenfalls eine scharfe Kante vorhanden, welche für den Abschnitt 67 des Ventilelement 32 einen Ventilsitz 69 bildet.From the pressure room 60 drill holes 64 first approximately axially downwards and then approximately radially outwards to fuel outlet openings 66 , These are located on the lateral surface of the section 58 of the valve element 32 , You sit with the valve element closed 32 slightly above the lower edge of the lower part 28 of the housing 26 , The distance between the bottom of the bottom 28 and the fuel outlet openings 66 forms, as will be shown, a dead stroke. On the in 2 the lower end carries the valve element 32 another expanded section 67 , The transition between the section 58 and the section 67 is formed by a relatively sharp inner edge. On the lower part 28 of the housing 26 there is also a sharp edge in this area, which is for the section 67 of the valve element 32 a valve seat 69 forms.

Zwischen dem in 2 oberen Abschnitt des Ventilelements 32, dem Dichtring 44, dem Unterteil 28 des Gehäuses 26 und der Hülse 36 ist ein Steuerraum 68 vorhanden. Dieser steht einerseits über in 2 nicht näher dargestellte Kanäle und eine ebenfalls nicht dargestellte Zulaufdrossel mit dem Hochdruckanschluss 62, und andererseits über ebenfalls nicht näher dargestellte Kanäle und eine Ablaufdrossel mit einem Steuerventil 70 in Verbindung, welches den Steuerraum 68 mit einem Niederdruckanschluss 72 verbinden kann. Der Hochdruckanschluss 62 und der Niederdruckanschluss 72 sind auch in 1 dargestellt. Die Hülse 36 liegt an der Innenwand der Stufenbohrung 46 an und dichtet hierdurch den Steuerraum 68 zusätzlich ab.Between the in 2 upper section of the valve element 32 , the sealing ring 44 , the lower part 28 of the housing 26 and the sleeve 36 is a control room 68 available. On the one hand, this stands above in 2 Channels not shown in detail and an inlet throttle, also not shown, with the high pressure connection 62 , and on the other hand via channels, also not shown, and an outlet throttle with a control valve 70 connected which is the control room 68 with a low pressure connection 72 can connect. The high pressure connection 62 and the low pressure connection 72 are also in 1 shown. The sleeve 36 lies on the inner wall of the stepped bore 46 and thereby seals the control room 68 additionally from.

Das in 2 rechte Ventilelement 34 arbeitet mit einer Sacklochdüse 74 zusammen. Dies wird nun im Einzelnen erläutert.This in 2 right valve element 34 works with a blind hole nozzle 74 together. This will now be explained in detail.

Auf einen in 2 oberen. Abschnitt 76 des Ventilelements 32 ist ein Dichtring 78 aufgeschoben. Er wird von einem Ende einer Druckfeder 80 mit einer spitz zulaufenden umlaufenden Kante gegen das Oberteil 30 des Gehäuses 26 gedrückt. Die Druckfeder 80 stützt sich mit ihrem anderen Ende an einem Stützring 82 ab, der wiederum auf einem umlaufenden Kragen 84 des Ventilelements 34 aufliegt. Unmittelbar unterhalb des Kragens 84 ist am Ventilelement 34 ein Führungsabschnitt 86 vorhanden. In diesem Abschnitt 86 entspricht der Durchmesser des Ventilelements 34 ungefähr dem Durchmesser einer Sackbohrung 88 im Unterteil 28, in der das Ventilelement 34 aufgenommen ist.On one in 2 top. section 76 of the valve element 32 is a sealing ring 78 postponed. It is from one end of a compression spring 80 with a tapering all-round edge against the top 30 of the housing 26 pressed. The compression spring 80 is supported with its other end on a support ring 82 off, which in turn on a circumferential collar 84 of the valve element 34 rests. Immediately below the collar 84 is on the valve element 34 a guide section 86 available. In this section 86 corresponds to the diameter of the valve element 34 about the diameter of a blind hole 88 in the lower part 28 in which the valve element 34 is included.

Aufgrund plan geschliffener, über den Umfang des Ventilelements 34 verteilter Planflächen (ohne Bezugszeichen) sind zwischen dem Ventilelement 34 und der Sackbohrung 88 im Bereich des Führungsabschnitts 86 Spalte vorhanden. Ein in 2 unterhalb des Führungsabschnitts 86 gelegener Abschnitt 92 des Ventilelements 32 hat einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Sackbohrung 88 in diesem Bereich. Auf diese Weise ist zwischen dem Abschnitt 92 des Ventilelements 34 und der Sackbohrung 88 ein Ringraum 94 vorhanden.Due to flat grinding over the circumference of the valve element 34 distributed plane surfaces (without reference numerals) are between the valve element 34 and the blind hole 88 in the area of the guide section 86 Column exists. An in 2 below the guide section 86 located section 92 of the valve element 32 has an outside diameter that is slightly smaller than the inside diameter of the blind hole 88 in this area. This way is between the section 92 of the valve element 34 and the blind hole 88 an annulus 94 available.

Unterhalb des Abschnitts 92 ist das in 2 untere Ende des Ventilelements 34 konisch spitz zulaufend mit zwei unterschiedlichen Winkelbereichen ausgebildet. Hierdurch wird eine Kante 96 gebildet. Auch die Sackbohrung 88 verjüngt sich in diesem Bereich konisch und bildet so eine Ventilsitzfläche 98 für die Kante 96 des Ventilelements 34. Bohrungen 100 führen schließlich zu Austrittsöffnungen 102 im Unterteil 28 des Gehäuses 26.Below the section 92 is that in 2 lower end of the valve element 34 tapered with two different angular ranges. This will create an edge 96 educated. Also the blind hole 88 tapers conically in this area and thus forms a valve seat surface 98 for the edge 96 of the valve element 34 , drilling 100 eventually lead to outlet openings 102 in the lower part 28 of the housing 26 ,

Über einen Kanal 104 ist die Sackbohrung 88 ebenfalls mit dem Hochdruckanschluss 62 verbunden. Eine Zulaufdrossel 106 im Dichtring 78 führt zu einem Steuerraum 108. Dieser ist wiederum über einen Kanal 110 mit einem Steuerventil 112 verbunden, durch welches der Steuerraum 108 mit dem Niederdruckbereich 72 verbunden werden kann. Ein Verbindungskanal 114 führt von der Sackbohrung 88 zur Stufenbohrung 46.Via a channel 104 is the blind hole 88 also with the high pressure connection 62 connected. An inlet throttle 106 in the sealing ring 78 leads to a control room 108 , This is in turn via a channel 110 with a control valve 112 connected through which the control room 108 with the low pressure area 72 can be connected. A connecting channel 114 leads from the blind hole 88 for stepped drilling 46 ,

Der in 2 dargestellte Injektor 22 arbeitet nach dem in 3 dargestellten Verfahren:
Nach einem Startblock 116 wird in einem Block 118 abgefragt, ob die Brennkraftmaschine gerade mit niedriger oder mit Teillast arbeitet. Ist die Antwort im Block 118 "nein", wird im Block 120 abgefragt, ob eine Voreinspritzung durchgeführt werden soll. Ist die Antwort im Block 120 ebenfalls "nein", bedeutet dies, dass eine die Brennkraftmaschine gerade mit hoher Last betrieben wird und eine Einspritzung durch eine Betätigung des in 2 rechten Ventilelements 39 erfolgen soll. Diese Betätigung erfolgt durch ein Schalten des Steuerventils 112. Ist die Antwort in einem der Blöcke 118 oder 120 "ja", bedeutet dies, dass im Brennraum der Brennkraftmaschine nur ein geringer Druck herrscht und/oder Voreinspritzungen durchgeführt werden sollen und das Ventilelement 32 betätigt werden soll. Daher wird in diesem Fall das Steuerventil 70 angesteuert. Das Verfahren endet im Endblock 122.The in 2 illustrated injector 22 works after the in 3 procedures shown:
After a starting block 116 is in a block 118 queried whether the engine is currently working at low or partial load. The answer is in the block 118 "No" is in the block 120 asked whether a pre-injection should be carried out. The answer is in the block 120 likewise "no", this means that the internal combustion engine is currently being operated with a high load and an injection by actuating the 2 right valve element 39 should be done. This actuation is carried out by switching the control valve 112 , The answer is in one of the blocks 118 or 120 "Yes", this means that there is only a low pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine and / or pre-injections are to be carried out and the valve element 32 to be operated. Therefore, in this case the control valve 70 driven. The procedure ends in the end block 122 ,

Wenn kein Kraftstoff von dem Injektor 22 eingespritzt werden soll, sind die beiden Steuerventile 70 und 112 geschlossen. In diesem Fall herrscht in den Steuerräumen 68 und 108 der gleiche Druck wie am Hochdruckanschluss 62. Durch den Druck auf die Steuerflächen an der mit dem Ventilelement 32 verbundenen Hülse 36 einerseits und am Ventilelement 34 andererseits und durch die Beaufschlagung durch die Druckfedern 42 und 80 werden die Ventilelemente 32 und 34 in die geschlossene Stellung gedrückt. In dieser liegen der Abschnitt 67 des Ventilelements 32 am Dichtsitz 69, und die Dichtkante 96 des Ventilelements 34 an der Ventilsitzfläche 98 an. Diese ist in 2 dargestellt.If there is no fuel from the injector 22 the two control valves are to be injected 70 and 112 closed. In this case there is control room 68 and 108 the same pressure as at the high pressure connection 62 , By pressure on the control surfaces on the with the valve element 32 connected sleeve 36 on the one hand and on the valve element 34 on the other hand and through the application of the compression springs 42 and 80 become the valve elements 32 and 34 pressed into the closed position. In this are the section 67 of the valve element 32 at the sealing seat 69 , and the sealing edge 96 of the valve element 34 on the valve seat 98 on. This is in 2 shown.

Wenn das Ventilelement 34 so geschaltet werden soll, dass durch die Austrittsöffnungen 102 Kraftstoff austritt, wird über das Steuerventil 112 der Steuerraum 108 mit dem Niederdruckbereich 72 kurzzeitig verbunden. Hierdurch sinkt der Druck im Steuerraum 108. Aufgrund des am in 2 unteren Endes des Ventilelements 34 wirkenden hohen Kraftstoffdrucks wird nun das Ventilelement 34 gegen die Kraft der Druckfeder 80 nach oben gedrückt und gibt so die Verbindung zwischen den Bohrungen 100 und dem Hochdruckanschluss 62 frei. Während der Abhebebewegung der Dichtkante 96 von der Ventilsitzfläche 98 (und während der nachfolgenden Annäherung beim Schließen des Ventilelements 34) kommt es zu einem Sitzdrosseleffekt, durch den der Druck des eingespritzten Kraftstoffes beeinflusst wird.If the valve element 34 should be switched so that through the outlet openings 102 Fuel escapes via the control valve 112 the control room 108 with the low pressure area 72 briefly connected. This reduces the pressure in the control room 108 , Because of the in 2 lower end of the valve element 34 acting high fuel pressure is now the valve element 34 against the force of the compression spring 80 pushed up and thus gives the connection between the holes 100 and the high pressure connection 62 free. During the lifting movement of the sealing edge 96 from the valve seat 98 (and during the subsequent approach when closing the valve element 34 ) there is a seat throttle effect which influences the pressure of the injected fuel.

Wenn eine Einspritzung von Kraftstoff durch die Kraftstoff-Austrittsöffnungen 66 erfolgen soll, wird in analoger Weise das Steuerventil 70 so angesteuert, dass der Steuerraum 68 mit dem Niederdruckbereich 72 verbunden ist und der Druck im Steuerraum 68 entsprechend abfällt. Aufgrund des im Druckraum 60 herrschenden hohen Drucks (dieser wird vom Hochdruckanschluss 62, die Sackbohrung 88 und den Verbindungskanal 114 übertragen) wird nun das Ventilelement 32 entgegen der Kraft durch die Druckfeder 42 nach unten bewegt, wodurch der Abschnitt 67 vom Dichtsitz 69 frei kommt.When an injection of fuel through the fuel outlet 66 is to take place, the control valve is in an analogous manner 70 so controlled that the control room 68 with the low pressure area 72 is connected and the pressure in the control room 68 drops accordingly. Because of the in the pressure room 60 prevailing high pressure (this is from the high pressure connection 62 who have favourited Blind Hole 88 and the connecting channel 114 is now transferred to the valve element 32 against the force by the compression spring 42 moves down, causing the section 67 from the sealing seat 69 comes free.

Dabei sind die Kraftstoff-Austrittsöffnungen 66 zunächst noch von der Innenwand der Stufenbohrung 46 im Unterteil 28 verdeckt, so dass dennoch noch kein Kraftstoff austreten kann. Erst wenn sich das Ventilelement 32 um mehr als den Tothub ht bewegt hat, kommen die Kraftstoff-Austrittsöffnungen 66 frei. Da zu diesem Zeitpunkt der Abschnitt 67 des Ventilelements 32 schon relativ weit vom Ventilsitz 69 weg ist, tritt hierbei eine Sitzdrosselung – wenn überhaupt – nur noch in geringem Umfang auf. Jedenfalls ist die Sitzdrosselung beim Ventilelement 32 deutlich geringer als beim Ventilelement 34.Here are the fuel outlet openings 66 initially from the inner wall of the stepped bore 46 in the lower part 28 covered, so that still no fuel can leak. Only when the valve element 32 the fuel outlet openings come by more than the dead stroke ht 66 free. Because at this point the section 67 of the valve element 32 already relatively far from the valve seat 69 is gone, seat throttling occurs - if at all - only to a small extent. In any case, the seat restriction is in the valve element 32 significantly lower than with the valve element 34 ,

Claims (12)

Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum (24) einer Brennkraftmaschine, mit mindestens zwei in etwa parallelen Ventilelementen (32, 34), denen jeweils ein eigener Ventilsitz (69, 98) und jeweils mindestens eine eigene Kraftstoff-Austrittsöffnung (66, 100) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ventilelement (32) eine geringere Sitzdrosselung als das andere Ventilelement (34) aufweist.Fuel injector ( 22 ) for injecting fuel into a combustion chamber ( 24 ) an internal combustion engine, with at least two approximately parallel valve elements ( 32 . 34 ), each with its own valve seat ( 69 . 98 ) and at least one separate fuel outlet ( 66 . 100 ) are assigned, characterized in that the one valve element ( 32 ) less seat throttling than the other valve element ( 34 ) having. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ventilelement (32) im Wesentlichen keine Sitzdrosselung aufweist.Fuel injector ( 22 ) according to claim 1, characterized in that the one valve element ( 32 ) has essentially no seat restriction. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (32) mit der geringeren Sitzdrosselung einen Tothub (ht) aufweist.Fuel injector ( 22 ) according to claim 1, characterized in that the valve element ( 32 ) has a dead stroke (ht) with the lower seat throttling. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) nach Anspruch 1, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilelemente (32, 34) unabhängig voneinander betätigt werden können.Fuel injector ( 22 ) according to claim 1, according to one of the preceding claims, characterized in that the valve elements ( 32 . 34 ) can be operated independently of each other. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der mindestens einen Austrittsöffnung (66), welche dem Ventilelement (32) zugeordnet ist, welches eine geringere Sitzdrosselung aufweist, kleiner ist als der Querschnitt der mindestens einen Austrittsöffnung (102), welche dem Ventilelement (34) zugeordnet ist, welches mit stärkerer Sitzdrosselung arbeitet.Fuel injector ( 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the at least one outlet opening ( 66 ), which the valve element ( 32 ), which has a lower seat restriction, is smaller than the cross section of the at least one outlet opening ( 102 ), which the valve element ( 34 ) is assigned, which works with stronger seat throttling. Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Hochdruckanschluss (62) für alle Ventilelemente (32, 34) vorhanden ist.Fuel injector ( 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a common high-pressure connection ( 62 ) for all valve elements ( 32, 34 ) is available. Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum (24) einer Brennkraftmaschine, bei dem der Kraftstoff von mindestens einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) mit mindestens zwei Ventilelementen (32, 34) in einen Brennraum (24) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung des einen Ventilelements (32) an diesem eine geringere Sitzdrosselung auftritt als bei einer Betätigung des anderen Ventilelements (34).Method for injecting fuel into a combustion chamber ( 24 ) an internal combustion engine, in which the fuel is supplied by at least one fuel injection device ( 22 ) with at least two valve elements ( 32 . 34 ) into a combustion chamber ( 24 ), characterized in that when one valve element is actuated ( 32 ) there is less seat throttling than when the other valve element is actuated ( 34 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilelemente (32, 34) unabhängig voneinander, aber abhängig vom aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, betätigt werden.A method according to claim 7, characterized in that the valve elements ( 32 . 34 ) are operated independently of one another, but depending on the current operating state of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Last der Brennkraftmaschine oder ein entsprechender Betriebsparameter einen oberen Grenzwert mindestens erreicht, nur noch das Ventilelement mit stärkerer Sitzdrosselung betätigt wird und das Ventilelement mit geringerer Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt.A method according to claim 6, characterized in that when the load of the internal combustion engine or equivalent Operating parameters reached an upper limit at least, only the valve element with stronger Seat throttling actuated is and the valve element with lower seat throttling in its remains in the closed position. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Last der Brennkraftmaschine oder ein entsprechender Betriebsparameter einen unteren Grenzwert mindestens erreicht, nur noch das Ventilelement mit geringerer Sitzdrosselung betätigt wird und das Ventilelement mit stärkerer Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt.Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that when the load of the internal combustion engine or a corresponding operating parameter has a lower limit min achieved, only the valve element with lower seat throttling is actuated and the valve element with stronger seat throttling remains in its closed position. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen kleiner Voreinspritzmengen nur das Ventilelement (32) mit geringerer Sitzdrosselung betätigt wird und das Ventilelement (34) mit stärkerer Sitzdrosselung in seiner geschlossenen Stellung verbleibt.Method according to one of Claims 6 to 8, characterized in that only the valve element ( 32 ) is operated with lower seat throttling and the valve element ( 34 ) remains in its closed position with greater seat throttling. Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Brennraum (24) und mit einer dem Brennraum (24) zugeordneten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) zum Einspritzen von Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung (22) zum Einspritzen von Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.Internal combustion engine, with at least one combustion chamber ( 24 ) and with the combustion chamber ( 24 ) associated fuel injection device ( 22 ) for injecting fuel, characterized in that the fuel injection device ( 22 ) is designed for injecting fuel according to one of claims 1 to 6.
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