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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
mit einem Gehäuse,
mit einem in dem Gehäuse
angeordneten Ventilelement, welches mit einem gehäuseseitigen
Ventilsitz zusammenarbeitet, und mit einem Kraftstoff-Austrittskanal,
welcher stromabwärts
von dem Ventilsitz angeordnet ist.
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Eine derartige Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist
vom Markt her bekannt. Sie wird auch als "Sacklochdüse" bezeichnet. Zur Einspritzung von Kraftstoff wird
ein längliches,
nadelförmiges
Ventilelement von einem im Bereich einer Einspritzkuppe angeordneten Ventilsitz
abgehoben. Auf diese Weise kann Kraftstoff von einem Hochdruckanschluss
durch den Spalt zwischen Ventilelement und Ventilsitz hindurchtreten und über einem
Kraftstoff-Austrittskanal
nach außen gelangen,
der von einem Sackloch ausgeht.
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Verwendung findet eine derartige
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
vor allem bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Direkteinspritzung.
Bei derartigen Brennkraftmaschinen wird eine möglichst genaue Nachbildung eines
bestimmten Druckverlaufes während
einer Einspritzung gewünscht,
um ein optimales Emissions- und Verbrauchsverhalten der Brennkraftmaschine
zu erzielen. In den meisten Fällen
ist dabei ein sehr schneller Anstieg, möglichst sogar ein schlagartiger
Anstieg, des Mengenstromes beziehungsweise des Einspritzdruckes
gewünscht.
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Systembedingt kommt es jedoch bei
der bekannten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
unmittelbar nach dem Abheben des Ventilelements von seinem Ventilsitz
in dem hierdurch entstehenden schmalen Spalt zu einer Strömungsdrosselung,
welche einen schlagartigen Druckaufbau verhindert. Erst mit steigendem
Abstand des Ventilelements vom Ventilsitz tritt diese Drosselwirkung
gegenüber
der Drosselwirkung, welche durch den Austrittskanal beziehungsweise
dessen Strömungsquerschnitt
hervorgerufen wird, zurück.
Andererseits können
mit den bekannten Sacklochdüsen
sehr hohe Einspritzdrücke
realisiert werden, was für
ein optimales Betriebsverhalten einer Brennkraftmaschine ebenfalls
gewünscht
ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit ihr einerseits sehr
hohe Einspritzdrücke
realisiert werden können, und
dass andererseits ein möglichst
steiler Druckgradient beim Öffnen
und/oder beim Schließen
des Ventilelements realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sie einen Schieberabschnitt
aufweist, welcher den Kraftstoff-Austrittskanal bei geschlossenem
Ventilelement verdeckt (geschlossene Position) und bei geöffnetem
Ventilelement freilässt (geöffnete Position)
und welcher mit dem Ventilelement so gekoppelt ist, dass er im Wesentlichen
nur dann bewegt wird, wenn sich das Ventilelement in einem Hubbereich
befindet, in dem es vom gehäuseseitigen
Ventilsitz beabstandet ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
wird dann, wenn kein Kraftstoff abgegeben werden soll, wie auch
bisher vom Ventilelement im Zusammenspiel mit dem entsprechenden Ventilsitz
abgedichtet. Dies ermöglicht
die Realisierung hoher Systemdrücke.
Unmittelbar vor Beginn einer Einspritzung und am Ende einer gewünschten Einspritzung
erfolgt die Abdichtung jedoch durch den erfindungsgemäß vorgesehenen
Schieberabschnitt, mit dem eine schlagartige Freigabe beziehungsweise ein
schlagartiges Abdecken des Austrittskanals möglich ist. Dank des erfindungsgemäß vorgesehenen Schieberabschnitts
können
daher sehr steile Druckgradienten zu Beginn und am Ende einer Einspritzung
realisiert werden.
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Hierzu sind der Schieberabschnitt
und das Ventilelement so miteinander gekoppelt, dass ihre Bewegungen
nicht synchron, sondern mit einem gewissen zeitlichen Versatz beginnen
beziehungsweise enden. Wenn eine Einspritzung erfolgen soll, hebt das
Ventilelement von seinem Ventilsitz ab, was noch ohne Auswirkungen
auf die Position des Schieberabschnittes ist. Erst wenn das Ventilelement
sich in einem bestimmten Hubbereich befindet, bei dem es bereits
so weit vom gehäuseseitigen
Ventilsitz beabstandet ist, dass in dem hierdurch entstehenden Spalt
keine beziehungsweise keine relevante Sitzdrosselung auftritt, bewegt
sich der Schieberabschnitt und gibt den Austrittskanal weitgehend schlagartig
frei. Wenn eine Einspritzung von Kraftstoff beendet werden soll,
wird der Schieberabschnitt vom Ventilelement sofort so bewegt, dass
er den Austrittskanal wieder abdeckt, noch bevor der Spalt zwischen
Ventilelement und Ventilsitz so klein ist, dass eine relevante Sitzdrosselung
auftritt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
sind in Unteransprüchen
angegeben.
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In einer ersten Weiterbildung wird
vorgeschlagen, dass der Schieberabschnitt mit dem Ventilelement
so gekoppelt ist, dass er sich aus der geschlossenen in die geöffnete Position
erst dann bewegt, wenn das Ventilelement seine geöffnete Endstellung
fast erreicht hat. Dies ermöglicht
die Realisierung eines besonders steilen Druckgradienten beim Öffnen des
Ventilelements, also zu Beginn einer Kraftstoff-Einspritzung.
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Analog hierzu wird auch vorgeschlagen, dass
der Schieberabschnitt mit dem Ventilelement so gekoppelt ist, dass
er sich aus der geöffneten
in die geschlossene Position bewegt, sobald das Ventilelement seine
Schließbewegung
beginnt. Dies ermöglicht
einen besonders steilen Druckgradienten beim Schließen des
Ventilelements, also am Ende einer Kraftstoffeinspritzung.
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Eine konkrete Realisierung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
kann darin bestehen, dass sie eine erste Federeinrichtung umfasst,
welche den Schieberabschnitt in Richtung seiner geöffneten
Position beaufschlagen kann, und eine zweite Federeinrichtung umfasst,
welche den Schieberabschnitt in Richtung seiner geschlossenen Position
beaufschlagen kann, wobei ein vom Schieberabschnitt abgewandter
Bereich der zweiten Federeinrichtung an dem Ventilelement anliegt,
und wobei die erste Federeinrichtung weicher ist als die zweite
Federeinrichtung. Eine solche Kraftstoff-Einspritzvorrichtung arbeitet sehr zuverlässig, und über die
entsprechenden Federsteifigkeiten kann der Hubbereich des Ventilelements,
innerhalb dessen sich auch der Schieberabschnitt bewegt, genau eingestellt
werden.
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Dabei wird besonders bevorzugt, wenn
die erste Federeinrichtung auf Block gedrückt ist, wenn das Ventilelement
am Ventilsitz anliegt. Hierdurch wird die Abdeckung des Austrittskanals
bei geschlossenem Ventilelement zuverlässig hergestellt.
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Der Aufbau der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
wird vereinfacht, wenn die beiden Federeinrichtungen einstückig miteinander verbunden
oder in einer gemeinsamen Feder integriert sind.
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Eine andere konkrete Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kann
darin bestehen, dass sie eine Federeinrichtung und eine Mitnehmereinrichtung
umfasst, wobei die Federeinrichtung zwischen dem Ventilelement und dem
Schieberabschnitt angeordnet und die Mitnehmereinrichtung so ausgebildet
ist, dass der Schieberabschnitt nach einem bestimmten Öffnungshub
des Ventilelements vom Ventilelement mitgenommen wird und nach einem
bestimmten Schließhub
vom Ventilelement wieder freikommt. Bei einer derartigen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
kann der "Schaltpunkt" des Schieberabschnitts
besonders genau eingestellt werden.
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Dabei kann die Federeinrichtung und
die Mitnehmereinrichtung durch ein gemeinsames Federteil gebildet
werden, welches bei am Ventilsitz anliegendem Ventilelement komprimiert
und bei vollständig vom
Ventilsitz abgehobenem Ventilelement mindestens vollständig entspannt
ist, wobei die Längendifferenz
des Federteils zwischen komprimiertem und vollständig entspanntem Zustand kleiner
ist als der maximale Öffnungshub
des Ventilelements. Eine solche Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
baut sehr einfach und kann daher vergleichsweise preiswert hergestellt werden.
Bei ihr wirkt das Federteil zum einen als Feder, welche den Schieberabschnitt
in seine geschlossene Position beaufschlagt, und zum anderen auch als
Mitnehmer, welcher den Schieberabschnitt dann, wenn das Federteil
vollständig
entspannt ist, in einem im Wesentlichen konstanten Abstand zum Ventilelement
mitbewegt.
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Die aufgrund der hohen Einspritzdrücke bei Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen
auftretenden Kräfte können sehr
gut übertragen
beziehungsweise aufgenommen werden, wenn mindestens eine der Federeinrichtungen
eine Rohrfeder umfasst.
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Dabei wird wiederum besonders bevorzugt, wenn
die Rohrfeder im entspannten Zustand in etwa auf Höhe der Öffnung des
Kraftstoff-Austrittskanals eine Öffnung
aufweist, und dass der Schieberabschnitt durch einen Bereich der
Rohrfeder gebildet wird, welcher unmittelbar an den stromaufwärts gelegenen
Rand der Öffnung
angrenzt. In diesem Fall kann durch ein einziges einstückiges Teil
die gesamte Funktionalität
von Schieberabschnitt und Federabschnitt beziehungsweise Federteil
realisiert werden. Die entsprechende Kraftstoff-Einspritzvorrichtung baut
daher einfach und preiswert.
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Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung im Detail erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems mit mehreren
Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen;
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2:
einen teilweisen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen
von 1;
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3:
ein Detail III der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
von 2;
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4:
eine vergrößerte Draufsicht
auf einen Bereich einer Abwicklung einer Rohrfeder der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
von 3;
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5:
einen schematischen Schnitt durch einen Bereich eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen von 1 mit einem Ventilelement in einer ersten
Position;
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6:
eine Darstellung ähnlich 5, wobei sich das Ventilelement
in einer zweiten Position befindet;
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7:
eine Darstellung ähnlich 5, wobei sich das Ventilelement
in einer dritten Position befindet;
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8:
eine Darstellung ähnlich 5 eines dritten Ausführungsbeispiels
einer der Kraftstoff- Einspritzvorrichtungen
von 1, wobei sich das
Ventilelement in einer ersten Position befindet;
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9:
eine Darstellung ähnlich 8, wobei sich das Ventilelement
in einer zweiten Position befindet; und
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10:
eine Darstellung ähnlich 8, wobei sich das Ventilelement
in einer dritten Position befindet.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Ein Kraftstoffsystem trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10.
Es gehört
zu einer Brennkraftmaschine 12 und umfasst einen Kraftstoffbehälter 14,
aus dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 16 (Vorförderpumpe)
den Kraftstoff zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 fördert. Die
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 wird mechanisch von der Brennkraftmaschine
angetrieben, komprimiert den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck,
und fördert
ihn zu einer Kraftstoff-Sammelleitung 20 (Rail). In dieser ist
der Kraftstoff unter sehr hohem Druck gespeichert.
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An die Kraftstoff-Sammelleitung 20 sind über Hochdruckleitungen 22 mehrere
Injektoren 24 angeschlossen. Diese spritzen den Kraftstoff
direkt in ihnen jeweils zugeordnete Brennräume 26 ein. Von den
Injektoren 24 führt
eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 28 zum Kraftstoffbehälter 14 zurück.
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In den 2 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Injektors 24 im Detail dargestellt. Der Injektor 24 umfasst
ein Gehäuse 30,
in dem eine Stufen-Sackbohrung 32 vorhanden ist. In dieser
ist wiederum ein Ventilelement 34 angeordnet, welches sich
in einem in 2 unteren
Bereich zweistufig konisch verjüngt.
Die radial äußere konische
Fläche
bildet eine Druckfläche 36,
welche durch eine Dichtkante 38 begrenzt wird. Das in den 2 und 3 untere Ende des Ventilelements 34 wird
durch einen zylindrischen Zapfen 40 gebildet.
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Der zylindrische Zapfen 40 ragt
von einer unteren Stirnfläche 42 des
Ventilelements 34 ab. Wenn die Dichtkante 38 an
einer entsprechenden Sitzfläche 44 an
der Innenwand der Stufen-Sackbohrung 32 anliegt, ist zwischen
der Stirnfläche 42 und
einem ringförmigen
Absatz 46, welcher am in den 2 und 3 unteren Ende der Stufen-Sackbohrung 32 ausgebildet
ist, eine Rohrfeder 48 verspannt. Deren Außendurchmesser
entspricht in einem in den 2 und 3 unteren Bereich in etwa
dem Innendurchmesser der Stufen-Sackbohrung 32. In diesem
Bereich wird das Gehäuse 30 auch
von einer Mehrzahl von über
den Umfang des Gehäuses 30 verteilt
angeordneten Kraftstoff-Austrittskanälen 50 durchsetzt.
Etwas oberhalb dieses Bereichs hat die Stufen-Sackbohrung 32 einen
etwas größeren Durchmesser
als die Rohrfeder 48. Hierdurch wird ein Ringraum 52 gebildet.
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Der in den 2 und 3 obere
Bereich des Ventilelements 34 entspricht der üblichen
Ausgestaltung bei sogenannten "hubgesteuerten
Injektoren". Es
wird daher nachfolgend nur auf die wesentlichen Elemente dieses
Bereichs eingegangen:
An einem umlaufenden Absatz 54 des
Ventilelements 34 stützt
sich ein Stützring 56 ab.
An dem Stützring 56 stützt sich
wiederum eine Schrauben-Druckfeder 58 ab, welche eine ringförmige Hülse 60 gegen
einen Gehäuseabschnitt 62 beaufschlagt. Das
in 2 obere Ende des
Ventilelements
34 wird durch eine Druckfläche 64 begrenzt.
Diese begrenzt wiederum zusammen mit der Hülse 60 und dem Gehäuseabschnitt 62 einen
Steuerraum 66.
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Über
einen Hochdruckkanal 68 und eine Zuströmdrossel 70 ist der
Steuerraum 66 mit der Hochdruckleitung 22 verbindbar.
Die Zuströmdrossel 70 ist als
Bohrung in die Wand der Hülse 60 eingebracht. Eine
Ablaufdrossel 72 führt
vom Steuerraum 66 zu einem Schaltventil 74, mit
dem der Steuerraum 66 mit der Niederdruck-Kraftstoffleitung 28 verbunden
werden kann. Über
den Hochdruckkanal 68 und einen zwischen dem Ventilelement 34 und
der Stufen-Sackbohrung 32 im Gehäuse 30 vorhandenen Ringraum 76 steht
auch die Druckfläche 36 an
dem in 2 und 3 unteren Ende des Ventilelements 34 ständig mit
der Hochdruckleitung 22 in Verbindung.
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Die Ausgestaltung der Rohrfeder 48 ist
im Detail aus 4 ersichtlich.
Diese zeigt einen Bereich einer Abwicklung der Rohrfeder 48.
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In der Rohrfeder 48 sind über den
Umfang verteilt sich in Umfangsrichtung erstreckende schlitzartige Öffnungen 78 vorhanden.
Diese liegen auf der Höhe
und im Bereich von Öffnungen
im Gehäuse 30, von
denen die Kraftstoff-Austrittskanäle 50 ausgehen.
Diese Öffnungen
tragen das Bezugszeichen 80. Die Schlitze 78 weisen
einen Zentralabschnitt 82 auf, dessen Weite ungefähr dem Durchmesser
einer Öffnung 80 eines
Kraftstoff-Austrittskanals 50 entspricht.
Die seitlichen Endbereiche 84 der Schlitze 78 sind
stufenförmig
erweitert bis auf beinahe die dreifache Weite des Zentralabschnitts 82.
Ein unmittelbar an den in 2 oberen
Rand 85 des Zentralabschnitts 82 angrenzender
Wandbereich der Rohrfeder 48 bildet einen Schieberabschnitt 86.
Er ist in 4 zur besseren
Kenntlichmachung schraffiert dargestellt.
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In 4 oberhalb
des Schlitzes 78 sind ebenfalls im Wesentlichen in Umfangsrichtung
verlaufende Federschlitze 88 vorhanden. Diese sind ähnlich aufgebaut
wie die Schlitze 78, ihre Endbereiche 90 sind
jedoch nur in etwa doppelt so weit wie ihre Zentralabschnitte 92.
Darüber
hinaus weist die Rohrfeder 48 im Bereich der Federschlitze 88 eine größere Wandstärke auf
als im Bereich der Schlitze 78 (dies ist jedoch nicht unbedingt
erforderlich und in den 2 und 3 nicht erkennbar). Durch
die Schlitze 78 und 88 und die unterschiedlichen
Wandstärken werden
zwei Federabschnitte 94 und 96 der Rohrfeder 48 mit
unterschiedlichen Federkennlinien gebildet, wobei der Federabschnitt 94 weicher
ist als der Federabschnitt 96.
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Der Injektor 24 arbeitet
folgendermaßen:
Im
Betrieb wird der in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 herrschende
hohe Kraftstoffdruck über
die Hochdruckleitung 22, den Hochdruckkanal 68 und
die Zuströmdrossel 70 bis
in den Steuerraum 66 hinein übertragen. In diesem herrscht
also ebenfalls der hohe Kraftstoffdruck, welcher auch in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 herrscht.
Gleiches gilt auch für
den Ringraum 76 zwischen dem Ventilelement 34 und
dem Gehäuse 30.
Somit liegt auch an der Druckfläche 36 des
Ventilelements 34 der entsprechende hohe Fluiddruck an.
Durch die Druckfeder 58 und durch die an der Druckfläche 64 am
oberen Ende des Ventilelements 34 angreifende hydraulische
Kraft wird das Ventilelement 34 mit seiner Dichtkante 38 in Schließrichtung
gegen die Druckfläche 36 gedrückt. Insgesamt
reicht die an der ringförmigen
Druckfläche 36 des
Ventilelements 34 in Öffnungsrichtung
wirkende hydraulische Kraft noch nicht aus, um das Ventilelement 34 beziehungsweise
die Dichtkante 38 von der Sitzfläche 44 abzuheben.
Die Kraftstoffverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 68 und
den Kraftstoff-Austrittskanälen 50 ist
also durch das Ventilelement 34 unterbrochen.
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In diesem Zustand wird die Rohrfeder 48 vom
Ventilelement 34 maximal komprimiert. Dies bedeutet, dass
aufgrund der Weichheit des ersten Federabschnitts 94 der
Rohrfeder 48, unter anderem wegen der großen Weite
der Endbereiche 84 der Schlitze 78, der Rand 85 des
Schieberabschnitts 86 an dem in 4 unteren Rand des Zentralabschnitts 82 des
Schlitzes 78 anliegt, die Öffnung 80 des Kraftstoff-Austrittskanals 50 also
vom Schieberabschnitt 86 verdeckt wird (dieser Zustand
ist in 4 gestrichelt
dargestellt). Der Federabschnitt 94 ist also "auf Block" komprimiert.
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Wenn eine Einspritzung von Kraftstoff
durch den Injektor 24 in den ihm zugeordneten Brennraum 26 erfolgen
soll, wird das Schaltventil 74 kurzzeitig geöffnet. Somit
kann der unter hohem Druck im Steuerraum 66 vorhandene
Kraftstoff über
die Ablaufdrossel 72 und die Niederdruck-Kraftstoffleitung 28 zum Kraftstoffbehälter 14 hin
abströmen.
Es kommt in der Folge zu einem Druckabfall im Steuerraum 66 und
zu einer Abschwächung
der an der Druckfläche 64 wirkenden
hydraulischen Kraft. In der Folge übersteigt die in Öffnungsrichtung
an der Druckfläche 36 des Ventilelements 34 angreifende
hydraulische Kraft die insgesamt in Schließrichtung wirkenden Kräfte, so dass
die Dichtkante 38 des Ventilelements 34 von der Sitzfläche 44 abhebt.
Das Ventilelement 34 gibt somit nun die Kraftstoffverbindung
in Richtung Kraftstoff-Austrittskanäle 50 frei.
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Da die Rohrfeder 48 im Bereich
des ersten Federabschnitts 94, in dem auch der Schlitz 78 liegt, insgesamt
weicher ist als im zweiten Federabschnitt 96, in dem die
Federschlitze
88 liegen, entspannt sich die Rohrfeder 48 während der Öffnungsbewegung
des Ventilelements 34 zunächst im Wesentlichen nur im
Bereich des härteren
zweiten Federabschnitts 96. Obwohl also die Dichtkante 38 des
Ventilelements 34 von der entsprechenden Sitzfläche 44 abgehoben
hat, kann immer noch kein Kraftstoff aus dem Injektor 24 austreten,
da die Öffnung 78 des Kraftstoff-Austrittskanals 50 weiterhin
vom Schieberabschnitt 86 der Rohrfeder 48 verdeckt
ist.
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Erst wenn sich das Ventilelement 34 mit
seiner Dichtkante 38 um einen bestimmten Mindesthub von der entsprechenden
Sitzfläche 44 entfernt
hat, beginnt sich auch der erste weiche Federabschnitt 94 der
Rohrfeder 48 zu entspannen. Nun öffnet sich der Zentralabschnitt 82 des
Schlitzes 78, der Rand 85 des Schieberabschnitts 86 beginnt
sich zu bewegen und gibt die ihm zugeordnete Öffnung 80 des Kraftstoff-Austrittskanals 50 frei.
Da hierbei im Grunde keine Drosselung stattfindet, beginnt die Einspritzung mit
einem sehr steilen Druckgradienten. Dabei strömt der Kraftstoff vom Ringraum
76 zum Ringraum 52, durch die Federschlitze 88 in
den Raum zwischen Rohrfeder 48 und Zapfen 40,
und weiter durch die Schlitze 78 zu den Austrittskanälen 50.
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Eine Einspritzung wird beendet, indem
das Schaltventil 74 wieder geschlossen wird. Über die Zuströmdrossel 70 kann
unter hohem Druck stehender Kraftstoff wieder in den Steuerraum 66 nachströmen, so
dass der Druck im Steuerraum 66 wieder ansteigt. Entsprechend
erhöht
sich auch die an der Druckfläche 64 angreifende
hydraulische Kraft, welche in Schließrichtung des Ventilelements 34 wirkt. Wenn
sich das Ventilelement 34 mit seiner Dichtkante 38 wieder
in Richtung zur Sitzfläche 44 hinbewegt, wird
als Erstes der weiche erste Federabschnitt 94 der Rohrfeder 48 komprimiert.
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Somit bewegt sich der Rand 85 des
Schieberabschnitts 86 wieder über die Öffnung 80 des Kraftstoff-Austrittskanals 50,
wodurch dieser verdeckt und der Kraftstoffstrom schlagartig unterbunden
wird. Sobald der Rand 85 des Schieberabschnitts 86 wieder am
unteren Rand des entsprechenden Zentralabschnitts 82 des
Schlitzes 78 anliegt (der weiche Federabschnitt 94 ist
nun "auf Block"), setzt die Kompression
des zweiten und harten Federabschnitts 96 der Rohrfeder 48 ein,
bis die Dichtkante 38 des Ventilelements 34 wieder
an der Sitzfläche 44 anliegt.
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Die 5 bis 7 zeigen einen Schnitt durch den
in der Nähe
eines Schieberabschnitts 86 liegenden Bereich eines zweiten
Ausführungsbeispiels
eines Injektors 24. Solche Elemente und Bereiche, deren
Funktionen äquivalent
sind zu entsprechenden Elementen und Bereichen des in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels, tragen die
gleichen Bezugszeichen und sind nicht nochmals im Detail erläutert.
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Während
bei dem in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Schieberabschnitt 86 und die beiden Federabschnitte 94 und 96 einstückig in
einer Rohrfeder 48 untergebracht waren, sind diese Elemente
und Bereiche bei dem in den 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
durch separate Teile realisiert. In 5 befindet
sich das Ventilelement 34 in seiner geschlossenen Stellung,
und die beiden Federabschnitte 94 und 96 sind
maximal komprimiert (Federabschnitt 94 auf Block). Die Öffnung 80 des
Kraftstoff-Austrittskanals 50 wird vom Schieberabschnitt 86 verdeckt.
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In 6 hat
sich das Ventilelement 34 um einen ersten Teilhub h1 in Öffnungsrichtung
bewegt. Da der zweite Federabschnitt 96 jedoch wesentlich härter ist
als der erste Federabschnitt 94, und da die Längenverhältnisse
der beiden Federabschnitte 94 und 96 entsprechend
gewählt
wurden, bleibt der erste Federabschnitt 94, wie aus 6 ersichtlich ist, weiterhin
vollständig
komprimiert, während
der zweite Federabschnitt 96 am Ende des Teilhubs h1 deutlich
entspannt ist. Der Schieberabschnitt 86 verdeckt am Ende
dieses Teilhubs h1 weiterhin die Öffnung 80 des Kraftstoff-Austrittskanals 50.
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Erst wenn das Ventilelement 34 seinen
vollständigen Öffnungshub
h2 durchgeführt
hat, entspannt auch der erste Federabschnitt 94 und drückt den
Schieberabschnitt 86 ebenfalls in Öffnungsrichtung, so dass dieser
die Öffnung 80 des
Kraftstoff-Austrittskanals 50 freigibt (7).
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In den 8 bis 10 ist ebenfalls der um einen
Schieberabschnitt 86 liegende Bereich eines dritten Ausführungsbeispiels
eines Injektors 24 im Schnitt dargestellt. Auch hier gilt,
dass solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu entsprechenden
Bereichen der in den 2 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele
aufweisen, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im
Detail erläutert
sind.
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Bei dem in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist nur noch eine einzige Feder 96 vorhanden, welche zwischen
dem Schieberabschnitt 86 und dem Ventilelement 34 verspannt
ist. Am Ventilelement 34 ist ferner eine Stange 98 befestigt,
an deren abragendem Ende eine Mitnehmerscheibe 100 vorhanden
ist. In dem Schieberabschnitt 86 ist eine Stufenbohrung 102 eingebracht,
in der die Mitnehmerstange und die Mitnehmerscheibe 100 gleitend
aufgenommen sind. Eine Stufe der Stufenbohrung 102 trägt das Bezugszeichen 104.
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8 zeigt
den Injektor 24 in geschlossenem Zustand. In diesem liegt
der Schieberabschnitt 86 direkt an einer Anschlagfläche 106 der
Stufen-Sackbohrung 32 im Gehäuse 30 an. Die Öffnung 80 des
Kraftstoff-Austrittskanals 50 wird vom Schieberabschnitt 86 verdeckt.
Nach einem ersten Teilhub h1 des Ventilelements 34 (vergleiche 9) verbleibt der Schieberabschnitt 86 dennoch
in seiner geschlossenen Position und verdeckt weiterhin die Öffnung 80 des
Kraftstoff-Austrittskanals 50. Nach diesem Hub h1 kommt
die Mitnehmerscheibe 100 in Anlage an die Anschlagfläche 106.
Im weiteren Verlauf der Hubbewegung (Hub h2, vergleiche 10) des Ventilelements 34 wird
der Schieberabschnitt 86 von der Mitnehmerscheibe 100 und
der Mitnehmerstange 98 in Öffnungsrichtung mitgenommen,
so dass er nun die Öffnung 80 des
Kraftstoff-Austrittskanals 50 freigibt.
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Bei einer entsprechenden Ausgestaltung
der Feder 96 könnte
auf die spezielle Ausbildung einer Mitnehmerstange 98 und
einer Mitnehmerscheibe 100 auch verzichtet werden. In diesem
Falle könnte die
Feder 96 dann, wenn sie maximal entspannt ist, ebenfalls
als Mitnehmer wirken. Voraussetzung hierfür ist, dass die Längendifferenz
der Feder 96 zwischen ihrem komprimierten Zustand bei geschlossenem
Ventilelement 34 und ihrem vollständig entspannten Zustand kleiner
ist als der maximale Öffnungshub
h2 des Ventilelements 34, und dass die Feder 96 am Ventilelement 34 befestigt
ist.