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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Dualbetriebsart-Kraftstoffeinspritzsysteme und insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
mit unabhängig
steuerbaren konzentrischen Nadelventilgliedern.
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Hintergrund
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Über
die Jahre hinweg trat an die Ingenieure die Forderung heran, eine
Anzahl von unterschiedlichen Strategien zu entwickeln, um einen
sauberer verbrennenden Motor zu schaffen. Die Erfahrung hat gelehrt,
dass verschiedene Einspritzzeitsteuerungen, Einspritzmengen und
Einspritzraten bzw. Einspritzgeschwindigkeiten eine Verschiedenheit
von unterschiedlichen, erwünschten
Ergebnissen erzielten, und zwar über
den vollständigen
Betriebsbereich eines gegebenen Motors hinweg. Kraftstoffeinspritzsysteme
mit verschiedenen unterschiedlichen Fähigkeiten, können im
Allgemeinen Kraftstoffeinspritzsysteme übertreffen, die engere Fähigkeitsbereiche
besitzen, zumindest was die Fähigkeit
anbelangt, unerwünschte
Emissionen zu vermindern. Beispielsweise ergab sich ein großer Fortschritt
von der Nockensteuerung zur elektronischen Steuerung von Kraftstoffeinspritzsystemen,
was gestattet hat, dass beträchtlich
niedrigere Emissionen in mehreren Kategorien möglich werden, und zwar einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf NOx, Kohlenwasserstoffe und Rauch.
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Ein vielversprechendes Gebiet zur
Reduzierung nicht erwünschter
Emissionen wird oftmals als homogene Ladungskompressionszündung (HCCI
= homogenous charge compression ignition) bezeichnet. In einem HCCI-Motor
wird Kraftstoff frühzeitig
im Kompressionszyklus eingespritzt, um eine gründliche Mischung mit der Zylinderluft
zu gestatten, um so idealerweise eine magere, homogengemischte Ladung zu
erzeugen, bevor die Bedingungen im Zylinder die Selbstzündung hervorrufen.
In einer HCCI-Betriebsart arbeitende Motoren zeigten relativ niedrige
Ausgangswerte von unerwünschten
Emissionen. Obwohl eine HCCI-Strategie erfolgversprechend erschien, besitzt
sie ihre eigenen Probleme. Beispielsweise kann die HCCI extrem hohe
Zylinderdruckanstiegsraten und Kraftbelastungen hervorrufen, was
diese in der unteren Hälfte
des Betriebsbereichs des Motors am Erwünschtesten erscheinen lässt. Vielfach
wird auch versucht, die Schwierigkeit zu beheben, die bei der Steuerung
der Zündung
oder Zündsteuerung
in Motoren auftritt, die mit einer HCCI-Strategie arbeiten. Somit
ist derzeit eine reine HCCI-Strategie für die meisten kommerziellen
Motoranwendungen mit konventionellen Leistungsdichteerfordernissen
nicht lebensfähig.
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Diese Einschränkung der HCCI-Motoren wurde
von der Fachwelt dadurch berücksichtigt,
dass man einen Motor mit einem HCCI-Kraftstoffeinspritzsystem und
einem konventionellen Kraftstoffeinspritzsystem ausrüstete. Ein
derartiges Dualsystem ist beispielsweise im US Patent 5,875,743
an Dickey gezeigt. Obwohl eine derartige Dualsystemstrategie erfolgversprechend
erscheint, besteht durch die hohen Kosten und die Komplexität infolge
von zwei kompletten Einspritzsystemen eine kommerzielle Herausforderung.
Ein Einspritzvorrichtung für
einen einzigen Kraftstoff ist im Allgemeinen nicht kompatibel mit
der Ausführung
von sowohl HCCI- und konventionellen Einspritzungen, und zwar wegen
der unterschiedlichen Sprühmuster,
die oftmals erwünscht und
manchmal notwendig sind. Das Vorsehen einer Struktur in einer Einspritzvorrichtung
für einen
einzigen Kraftstoff, die in der Lage ist Kraftstoff in zwei unterschiedlichen
Sprühmustern
einzuspritzen, wobei die Fähigkeit
aufrechterhalten bleibt, die Kraftstoffeinspritzvorrichtung als
Massenprodukt herzustellen und konsistente Ergebnisse beizubehalten,
ist problematisch und praktisch nicht erreichbar.
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Die vorliegende Erfindung richtet
sich auf eines oder mehrere der oben genannten Probleme.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt weist ein Verfahren zum
Einspritzen von Kraftstoff den Schritt des Einspritzens von Kraftstoff
in einem ersten Sprühmuster auf.
Dies wird erreicht mindestens teilweise durch Erregen einer Betätigungsvorrichtung
(eines Betätigers)
aus einer Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen
(Betätigern),
wobei der Kraftstoffdruck in einer ersten Nadelsteuerkammer entlastet
wird und ein erstes Nadelventilglied in einer Richtung bezüglich eines
zweiten Nadelventilglieds bewegt wird. In einem weiteren Schritt
wird Kraftstoff in einem zweiten Sprühmuster eingespritzt. Dies
wird mindestens teilweise dadurch erreicht, dass man einen unterschiedlichen
der Vielzahl von elektrischen Betätigern erregt, den Kraftstoffdruck
in einer zweiten Nadelsteuerkammer entlastet und ein zweites Nadelventilglied
in Richtung des Inneren und bezüglich
des ersten Ventilglieds bewegt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einen Einspritzvorrichtungskörper auf,
der einen ersten Düsenauslasssatz und
einen zweiten Düsenauslasssatz
definiert, und zwar entsprechend einem ersten Sprühmuster
bzw. einem zweiten Sprühmuster.
Erste und zweite Nadelventilglieder sind mindestens teilweise in
dem Einspritzvorrichtungskörper
positioniert. Erste und zweite elektrische Betätiger sind betriebsmäßig gekuppelt mit
dem ersten bzw. dem zweiten Nadelventilglied. Das erste Nadelventilglied
oder das zweite Nadelventilglied ist mindestens teilweise in dem
anderen, dem ersten bzw. dem zweiten Nadelventilglied, positioniert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist
ein Kraftstoffeinspritzsystem mindestens eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
auf, die strömungsmittelmäßig mit
einer Common Rail für
Kraftstoff verbunden ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist
einen Einspritzvorrichtungskörper
auf, der einen ersten Düsenauslasssatz
und einen zweiten Düsenauslasssatz
definiert, und zwar entsprechend einem ersten Sprühmuster
bzw. einem zweiten Sprühmuster.
Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung weist auch ein erstes Nadelventilglied
und ein zwei tes Nadelventilglied auf. Erste und zweite elektrische
Betätiger
sind betriebsmäßig gekuppelt,
um die ersten bzw. zweiten Düsenauslasssätze zu öffnen bzw.
zu schließen.
Eines der ersten bzw. zweiten Nadelventilglieder ist mindestens
teilweise in dem anderen, dem ersten bzw. dem zweiten Ventilglied,
angeordnet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung; 2 ist ein Kraftstoffeinspritzvorrichtungsschema
entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung;
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3 ist
eine geschnittene Seitenansicht eines oberen Teils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung der 2;
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4 ist
eine geschnittene Seitenansicht eines unteren Teils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung der 2;
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5 ist
eine vergrößerte, schematische, geschnittene
Seitenansicht eines Mittelteils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
der 2;
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6 ist
eine vergrößerte, geschnittene
Seitenansicht eines anderen Mittelteils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
der 2;
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7 ist
eine vergrößerte, schematische, geschnittene
Seitenansicht eines noch weiteren Mittelabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
der 2;
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8 ist
eine vergrößerte, geschnittene
Seitenansicht eines spitzen Teils der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
der 2;
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9 ist
eine vergrößerte, geschnittene, schematische
Seitenansicht einer alternativen inneren Nadelventilgliedvorspannstrategie
gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine Ansicht von unten und zwar eines homogenen Ladungssprühmusters
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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11a und 11b sind schematische Veranschaulichungen
der hydraulischen Stoppstrategie für die Nadelventilglieder der
vorliegenden Erfindung; und
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12A-F sind
graphische Darstellungen des Raildrucks, der Steuerventilbewegung,
der Nadelventilbewegung, des Düsenversorgungsdrucks, des
Sackdrucks und der Einspritzrate, abhängig von der Zeit und zwar
für ein
Beispiel der Einspritzsequenz gemäß der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung
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Gemäß 1 weist ein Kraftstoffeinspritzsystem 10 eine
Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 auf, die
mit einer Kraftstoff-common-rail 12 verbunden sind. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzen die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 Spitzen,
die in entsprechender Weise in sechs unterschiedlichen Zylindern
eines Motors der Dieselbauart angeordnet sind. Nichtsdestotrotz erkennt
der Fachmann, dass das Kraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden
Erfindung auch das Potential hat, bei irgendeiner anderen Motorbauart
angewendet zu werden, und zwar einschließlich Motoren, die funkengezündet sind.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 wird durch ein elektronisches
Steuermodul 11 in üblicher
Weise gesteuert. Insbesondere steuert das elektronische Steuermodul 11 die
Ausgangsgröße einer
Hochdruckpumpe 16, um den Druck in der Kraftstoff-common-rail 12 zu
steuern. Zudem steuert das elektronische Steuermodul 11 die
Wirkung oder Arbeitsweise jeder einzelnen Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14.
Die Steuersignale für
sowohl die Hochdruckpumpe 16 als auch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 basieren
auf gespeicherten Daten und/oder Algorithmen und/oder verschiedenen
Sensoreingangsgrößen wie
dies im Stand der Technik bekannt ist.
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Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 weist einen
Einlass 21 auf, der mit der Hochdruckkraftstoff-common-rail 12 über einen
individuellen Zweigdurchlass 13 verbunden ist. Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 weist
auch einen Auslass 20 auf, durch den nicht gebrauchter,
einen niedrigen Druck besitzender Kraftstoff, zum Kraftstofftank 18 über Abflussleitungen) 19 zurückgeführt wird.
Der Kraftstoff wird vom Kraftstofftank 18 durch eine Niederdruckkraftstoffzirkulationspumpe üblicherweise
abgezogen. Dieser, einen relativ nied rigen Druck besitzende Kraftstoff
wird gefiltert und kann über
das elektronische Steuermodul 11 geleitet werden, um dieses
vor der Ankunft an der Hochdruckpumpe 16 zu kühlen. Die
Hochdruckkraftstoff-common-rail 12 weist ein Druckentlastungsventil
auf, das die Fähigkeit
hat, Kraftstoff zum Kraftstofftank 14 in dem Falle zurückzuführen, wo
der Kraftstoffdruck in der Common Rail 12 einen vorbestimmten
Maximaldruck übersteigt. Hochdruckkraftstoff
wird an die Kraftstoff-common-rail 12 über eine Kraftstoffversorgungsleitung 17 geliefert,
die mit einem Auslass von der Hochdruckpumpe 16 verbunden
ist.
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Kurz auf 8 Bezug nehmend sei bemerkt, dass jede
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 einen Einspritzvorrichtungskörper 15 aufweist,
der einen konditionellen Düsenauslasssatz 84 und
einen homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 94 definiert,
die hinsichtlich ihrer Öffnung
und hinsichtlich ihres Schließens
durch ein inneres Nadelventilglied 81 bzw. ein äußeres Nadelventilglied 91 gesteuert
werden. Der konventionelle Düsenauslasssatz 84 ist
typischerweise gemäß dem Stand
der Technik und besitzt einen relativ großen Durchschnittswinkel α bezüglich der
Mittellinie 79, während
der homogene Ladungsdüsenauslasssatz 94 einen
relativ kleinen Durchschnittswinkel θ bezüglich der Mittellinie 79 besitzt. Die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 besitzt die Fähigkeit,
Kraftstoff durch den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 94,
den konventionellen Düsenauslasssatz 84 oder
durch beide einzuspritzen. Das innere Nadelventilglied 81 ist
ein Teil eines ersten direkt gesteuerten Nadelventils 26,
während
das äußere Nadelventilglied 91 einen
Teil eines zweiten direkt gesteuerten Nadelventils 30 ist.
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In 2 ist
das bevorzugte interne Hydraulikschema jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 dargestellt.
Um zu viele überlappende
Strömungsmittellinien
in der schematischen Darstellung der 2 zu vermeiden,
ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 mit zwei Einlässen 21 und
zwei Auslässen 20 dargestellt.
Nichtsdestoweniger erkennt der Fachmann, dass bei dem tatsächlichen
konstruierten Ausführungsbeispiel
jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 vorzugsweise einen
einzigen Einlass 21 und einen einzigen Auslass 20 besitzt.
Auf diese Weise läuft Hochdruckkraftstoff
in den Einlass 21 jeder einzelnen Einspritzvorrichtung 14 über einen
einzelnen Zweigdurchlass 13. Innerhalb der Einspritzvorrichtung 14 kann
der Hochdruckkraftstoff die Einspritzvorrichtungsspitze über einen
Düsenversorgungsdurchlass 22 erreichen.
Dieser Hochdruckkraftstoff wird zu einem ersten Nadelsteuerventil 24 geleitet
und ferner zu einem zweiten Nadelsteuerventil 28 und zwar über entsprechende
Hochdruckverbindungsdurchlässe 34 und 32.
Jedes der Nadelsteuerventile 24 und 28 ist strömungsmittelmäßig über entsprechende
Niederdruckabflussdurchlässe 44 und 46 mit
dem Niederdruckauslass 20 verbunden, der mit dem Kraftstofftank 18 über eine
Abflussleitung 19 (1)
verbunden ist. Jedes der Nadelsteuerventile 24 und 28 ist vorzugsweise
ein Dreiwegventil, die im Wesentlichen identisch in ihrem Aufbau
sind. Der Fachmann erkennt jedoch, dass andere Ventilkonfigurationen
verwendet werden können.
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Abhängig von der Position des Nadelsteuerventils 24 ist
ein Drucksteuer durchlass 40 entweder strömungsmittelmäßig mit
dem Hochdruckverbindungsdurchlass 34 oder dem Niederdruckabflussdurchlass 44 verbunden.
In gleicher Weise ist abhängig
von der Positionierung des Nadelsteuerventils 28 ein Drucksteuerdurchlass 42 entweder
strömungsmittelmäßig mit
dem Hochdruckverbindungsdurchlass 32 oder dem Niederdruckabflussdurchlass 46 verbunden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Nadelsteuerventil 24 in eine Position vorgespannt,
die den Drucksteuerdurchlass 40 mit dem Hochdruckverbindungsdurchlass 34 verbindet,
ist aber in seine andere Position dann bewegbar, wenn ein elektrischer
Betätiger 60,
der als Elektromagnet dargestellt ist, aber irgendein anderer elektrischer Betätiger, wie
beispielsweise ein Piezoelement sein könnte, erregt wird. Ähnlicherweise
ist das Nadelsteuerventil 28 normalerweise vorzugsweise
in eine Position vorgespannt, wo der Drucksteuerdurchlass 42 strömungsmittelmäßig mit
dem Hochdruckverbindungsdurchlass 32 verbunden ist, aber
in seine andere Position dann beweglich ist, wenn ein zweiter elektrischer
Betätiger 64 erregt
wird. Die Nadelsteuerventile 24 und 28 steuern
die Position der Direktsteuernadelventile 26 und 30,
und zwar über
Hochdruck oder Niederdruck in den Druckverbindungsdurchlässen 40 bzw.
42.
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Das Direktsteuernadelventil 26,
welches das Öffnen
und Schließen
des konventionellen Düsenauslasssatzes 84 (8) steuert, ist normalerweise durch
eine Vorspannfeder 48 in einer geschlossenen Position vorgespannt.
Zudem wird kontinuierlich Hochdruck dem Direktsteuernadelventil 26 zugeführt, und
zwar über
einen nicht blockierten, aber eingeschränkten Hochdruckdurchlass 36.
Wenn somit der Drucksteuerdurchlass 40 strömungsmittelmäßig mit
dem Abflussdurchlass 44 verbunden ist, kann das Direktsteuernadelventil 26 sich
anheben und einen konventionellen Düsenauslasssatz 84 öffnen. Wenn sich
das Nadelsteuerventil 24 in seinem nicht erregten Zustand
befindet, so verbleibt das Direktsteuernadelventil 26 in
seiner geschlossenen Position oder bewegt sich zur geschlossenen
Position hin und zwar infolge der Feder 48 und infolge
des Hochdrucks, der über
den Hochdruckdurchlass 36 und den Drucksteuerdurchlass 40 zugeführt wird,
der zu diesem Zeitpunkt mit dem Hochdruckverbindungsdurchlass 34 verbunden
ist.
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Das äußere direkte Steuernadelventil 30 arbeitet
im Wesentlichen in der gleichen Art und Weise mit der Ausnahme,
dass seine Bewegung durch das Nadelsteuerventil 28 gesteuert
wird. Das äußere direkte
Steuernadelventil 30 ist stets strömungsmittelmäßig mit
einem nicht blockierten aber eingeschränkten Hochdruckdurchlass 38 verbunden,
der strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 22 in
Verbindung steht. Das äußere direkte Steuernadelventil 30 ist
auch in seine untere geschlossene Position durch eine Vorspannfeder 50 vorgespannt.
Wenn der Elektromagnet 64 enterregt ist, so bleibt das äußere direkte
Steuernadelventil 30 in seiner geschlossenen Position oder
bewegt sich zu der geschlossenen Position hin und zwar infolge der Feder 50 und
des Hochdrucks, der sowohl in dem Hochdruckdurchlass 38 als
auch in dem Drucksteuerdurchlass 42 existiert. Wenn der
zweite elektrische Betätiger 64 erregt
wird, so kann sich das äußere direkte
Steuernadelventil 30 in seine offene Position bewegen,
und zwar infolge der Verbindung des Drucksteuerdurchlasses 42 mit
dem Niederdruckablaufdurchlass 46. Sowohl die inneren als
auch die äußeren direkten
Steuernadelventile 26 und 30 wiesen vorzugsweise
hydraulische Stopps oder Anschläge auf,
und zwar anstelle von körperlichen
Anschlägen, wie
dies beim größten Teil
des Standes der Technik der Fall ist. Dieser Aspekt der Direktsteuernadelventile
wird weiter unten im Einzelnen diskutiert, ist aber zurückzuführen auf
die nichtblockierten, aber eingeschränkten Hochdruckströmungsdurchlässe 36 bzw. 37.
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In den 3 bis 9 ist die bevorzugte innere Struktur
jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 veranschaulicht.
Wie zuvor erläutert,
weist jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung einen Einspritzvorrichtungskörper 15 auf,
der einen Einlass 21 definiert, der mit der Hochdruck-common-rail 12 verbunden
ist, und ferner ist ein Niederdruckauslass 20 vorgesehen,
der strömungsmittelmäßig mit
dem Kraftstofftank 18 verbunden ist. Nach der Ankunft am
Einlass 21 tritt der Hochdruckkraftstoff in einen Düsenversorgungsdurchlass 22 ein,
der sich durch das Innere der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bis
hinab zu der Düsenspitze
erstreckt. Der Düsenversorgungsdurchlass 22 weist
einen Verbindungsdurchlass 23 durch das äußere Nadelventilglied 91 auf,
um den Hochdruckkraftstoff zu dem Gebiet hinzuleiten oder zu kanalisieren,
welches benachbart zu dem inneren Nadelventilglied 81 und
dem konventionellen Düsenauslasssatz 84 liegt.
An irgendeinem Punkt stromabwärts
gegenüber
dem Einlass 21 verbindet ein Hochdruckverbindungsdurchlass 34 das
erste Nadelsteuerventil 24 mit dem Düsenversorgungsdurchlass 22. Der
Hochdruckverbindungsdurchlass 34 endet benachbart zu einem
Hochdrucksitz 74. Wie zuvor ausgeführt, ist das erste Nadelsteuerventil 24 auch
strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckauslass 20 verbunden, und zwar über einen
Abflussdurchlass 44, der teilweise in 3 dargestellt ist. Der Abflussdurchlass 44 endet
benachbart zu dem Niederdrucksitz 75. Auf diese Weise weist
das erste Nadelsteuerventil 24 ein Nadelsteuerventilglied 72 auf,
das so gehalten ist, dass es sich zwischen Hochdrucksitz 74 und
Niederdrucksitz 75 bewegt, wobei es aber vorgespannt ist
in Kontakt mit dem Niederdrucksitz 75 durch eine Vorspannfeder 73.
Wie oben festgestellt, weist eine erste elektrische Betätigungsvorrichtung 60,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Elektromagnet ist, einen Anker 71 auf, der am Nadelsteuerventilglied 72 angebracht
ist. Der Anker 71 ist benachbart zur Elektromagnetspule 70 positioniert, die
erregt werden kann, und zwar über
ihre Verbindung mit dem elektronischen Steuermodul 11 ge mäß 1. Bei Erregung wird das
Nadelsteuerventilglied 72 angehoben um den Hochdrucksitz 74 zu
schließen
und den Niederdrucksitz 75 zu öffnen. Dies ändert den
Druck in dem Drucksteuerdurchlass 40, der sich an einem
Ende in das Gebiet zwischen den Hoch- und Niederdrucksitzen 74 und 75 öffnet und sich
am anderen Ende in eine innere Nadelsteuerkammer 80 öffnet.
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Der Drucksteuerdurchlass 40 weist
vorzugsweise eine Strömungseinschränkung 41 auf,
die derart bemessen ist, dass sie einschränkender ist als die Strömungsfläche am Nadelsteuerventilglied 72 vorbei,
und zwar entweder über
den Hochdrucksitz 74 oder den Niederdrucksitz 75.
Diese Strategie hilft bei der Reduktion des Einflusses der Strömungskräfte auf
die Bewegung des Nadelsteuerventilglieds 72, wenn dieses
sich zwischen den Sitzen 74 und 75 bewegt. Dies
kann auch die Veränderbarkeit
von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur nächsten reduzieren. Anders ausgedrückt, ist
es relativ schwierig, die Strömungsflächen an
den Sitzen 74 und 75 vorbei zu steuern, aber es
ist relativ leicht die Strömungseinschränkung 41 im
Wesentlichen gleichförmig
von einer Kraftstofteinspritzungsvorrichtung zur anderen zu machen.
Auf diese Weise wird das Verhalten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 etwas
unempfindlicher gemacht gegenüber
unvermeidbaren Veränderungen
oder Variationen von einem Nadelsteuerventil 24 zum anderen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind der erste elektrische Betätiger 60 und
der zweite elektrische Betätiger 64 im
Wesentlichen identisch. Zudem ist das erste Nadelsteuerventil 24 im Wesentlichen
identisch in seiner Struktur zu dem zweiten Nadelsteuerventil 28,
so dass es nicht notwendig ist, die Beschreibung des letztgenannten
hier zu wiederholen. Somit sei bezüglich des zweiten Nadelsteuerventils 28 ausgeführt, dass
dieses einen Drucksteuerdurchlass 42 aufweist, der sich
an einem Ende zwischen den Hoch- und Niederdrucksitzen benachbart
zum Nadelsteuerventilglied öffnet,
und an seinem anderen Ende sich in eine äußere Nadelsteuerkammer 90 öffnet. Der
Druckverbindungsdurchlass 42 weist auch vorzugsweise eine
Strömungseinschränkung 43 auf,
die derart bemessen ist, dass sie einschränkender ist als die Strömungsfläche an den Hoch-
und Niederdrucksitzen vorbei, um so das Verhalten des Nadel steuerventils 28 gegenüber Veränderungen
oder Variationen in den Strömungsflächen an
den Hoch- und Niederdrucksitzen vorbei weniger empfindlich zu machen.
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Bezüglich des inneren Nadelventilglieds 81, das
ein Teil des ersten Direktsteuernadelventils 26 ist, sei
bemerkt, dass dieses eine hydraulische Schließoberfläche 82 aufweist, und
zwar ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in der inneren Nadelsteuerkammer 80, und ferner eine hydraulische Öffnungsoberfläche 85,
ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 22 über Verbindungsdurchlass 23.
Wie man am Besten in 5 erkennt,
ist die innere Nadelsteuerkammer 80 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 22 verbunden
und zwar über
einen nicht abgedeckten aber eingeschränkten Hochdruckdurchlass 36,
und ferner besteht eine Strömungsmittelverbindung
zu dem ersten Nadelsteuerventil 24 über Drucksteuerdurchlass 40.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass der Hochdruckdurchlass 36 vorzugsweise
einschränkender
ist als die Strömungseinschränkung 41 derart,
dass der Strömungsmitteldruck
in der Nadelsteuerkammer 80 unter den Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 22 dann
abfällt,
wenn der Drucksteuerdurchlass 40 mit dem Niederdruckabfluss
verbunden ist. Dieser Aspekt der Erfindung gestattet, dass das innere
Nadelventilglied 81 sich nach oben zu seiner offenen Position
dann hinbewegt, wenn der Drucksteuerdurchlass 40 mit dem
Niederdruckabfluss verbunden ist und zwar infolge der Erregung des
ersten elektrischen Betätigers 60.
Das Anheben des Nadelventilglieds wird durch eine hydraulische Kraft
an der hydraulischen Öffnungsoberfläche 85 bewirkt,
die dem Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass
ausgesetzt ist. Zusätzlich auf
die 6 Bezug nehmend
sei bemerkt, dass das Vorspannen des inneren Nadelventilglieds 81 in
seine untere geschlossene Position über die Vorspannfeder 48 hier
veranschaulicht ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird dies dadurch
erleichtert, dass ein Stift 51 vorgesehen ist, der durch
das innere Nadelventilglied 81 und durch eine Querbohrung 99 in
dem äußeren Nadelventilglied 91 verläuft. Der
Stift 53 steht mit der Vorspannfeder 48 über einen
Federhalter 49 in Wechselwirkung. Auf diese Weise spannt
die Vor spannfeder 48 normalerweise das innere Nadelventilglied 81 nach
unten zu einer geschlossenen Position in Berührung mit dem Ventil 83 hin
vor, um den konventionellen Düsenauslasssatz 84 zu
schließen. In
der 9 ist ein alternatives
Verfahren des Übertragens
der Kraft von der Vorspannfeder 48 zum inneren Nadelventilglied 81 dargestellt.
In diesem Beispiel des Ausführungsbeispiels
weist ein Hebel 52 einen oberen Teil auf, der an dem Federhalter 49 ruht oder
anliegt und zwei untere Teile, die an einer Ringauflage 96 des äußeren Nadelventilglieds 91 und
einer ringförmigen
Auflage 86 des inneren Nadelventilglieds 81 anliegen.
Somit wird in dem in 9 gezeigten
Ausführungsbeispiel
die Federkraft über
Hebel 52 übertragen,
um das innere Nadelventilglied 81 nach unten vorzuspannen
zum Schließen
des Ventilsitzes 83, wie dies in 8 gezeigt ist. Vorzugsweise würden zwei
oder mehr Hebel 52 vorgesehen sein.
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Speziell unter Bezugnahme auf 7 sei bemerkt, dass der
Drucksteuerdurchlass 42 sich in eine äußere Nadelsteuerkammer 90 über eine
Strömungseinschränkung 43 hin öffnet. Zusätzlich ist
die äußere Nadelsteuerkammer 90 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 22 verbunden,
und zwar über
einen nicht abgedeckten aber eingeschränkten Hochdruckverbindungsdurchlass 38.
Wie das innere Nadelventilglied ist der Hochdruckdurchlass 38 vorzugsweise
einschränkender gegenüber Strömung als
die Strömungseinschränkung 43,
so dass der Druck in der äußeren Nadelsteuerkammer 90 unter
den Druck in dem Düsenversorgungsdurchlass 22 dann
abfallen kann, wenn der Druckverbindungsdurchlass 42 mit
einem Niederdruckabfluss 46 verbunden ist. Das äußere Nadelventilglied 9 weist
eine hydraulische Schließoberfläche 92 auf,
die dem Strömungsmitteldruck
in der äußeren Nadelsteuerkammer 90 ausgesetzt
ist, und ferner weist es eine hydraulische Öffnungsoberfläche 95 (8) auf, und zwar ausgesetzt
gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 22.
Eine Vorspannfeder 50 spannt normalerweise das äußere Nadelventilglied 91 nach
unten zum Schließen
des flachen Sitzes 93 vor, um die Strömungsmittelverbindung zwischen
dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 94 und
dem Düsenversorgungsdurchlass 22 zu
schließen.
Die Vorspannfeder wirkt auch zur Vorspannung eines Dichtgliedes 78 und
zwar nach oben um im Wesentlichen die Strömungsmittelverbindung zwischen
der äußeren Nadelsteuerkammer 90 und
dem Düsenversorgungsdurchlass 22 zu
schließen,
mit der Ausnahme für
die Strömungsmittelverbindung,
vorgesehen durch den Hochdruckdurchlass 38.
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Unter Bezugnahme auf die 11a und 11b sei bemerkt, dass die hydraulische
Stoppwirkung der Nadelventilglieder schematisch bezüglich des
inneren Direktsteuernadelventils 26 schematisch dargestellt
ist. 11a zeigt insbesondere
das innere Nadelventilglied 81 in seiner unteren geschlossenen Position,
um den konventionellen Düsenauslasssatz 84 zu
schließen
und zwar infolge der Tatsache, dass das Nadelsteuerventil 24 enterregt
ist, derart, dass die innere Nadelsteuerkammer 80 in strömungsmittelmäßiger Verbindung
mit dem Düsenversorgungsdurchlass 22 steht,
und zwar über
Hochdruckdurchlass 36 und Druckverbindungsdurchlass 40.
Wenn das Nadelsteuerventil 24 wie in 11b gezeigt, erregt ist, so wird der
Druckverbindungsdurchlass 40 mit dem Niederdruckabfluss über Abflussdurchlass 44 verbunden.
Dies bewirkt, dass der Strömungsmitteldruck
in der Nadelsteuerkammer 80 abfällt und zwar infolge der Tatsache,
dass der Hochdruckdurchlass 36 eingeschränkter ist
als die Strömungseinschränkung 41.
Die Aufwärtsbewegung
des Nadelventilglieds 81 geht jedoch nicht so weit, dass
der Druckverbindungsdurchlass 40 geschlossen wird, sondern
stoppt an einer Gleichgewichtsposition was zur Folge hat, dass ein
kleiner Strömungsmittelspalt zwischen
der hydraulischen Schließoberfläche 82 und
der Oberfläche
benachbart zur Öffnung
des Druckverbindungsdurchlasses 40 auftritt. Der Fachmann
erkennt, dass dann wenn das Nadelventilglied 81 sich zu
weit anhebt um den Druckverbindungsdurchlass 40 zu schließen, der
Strömungsmitteldruck in
der Nadelsteuerkammer 80 ansteigt, was bewirkt, dass das
Nadelventilglied 81 sich nach unten bewegt, um die Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Druckverbindungsdurchlass 40 und der Nadelsteuerkammer 80 wieder
zu öffnen.
Auf diese Weise besitzt das Nadelventilglied 81 einen hydraulischen Anschlag,
und zwar anstelle eines körperlichen
Anschlags der Bauart, wie der im Stand der Technik üblich ist. 11b ist ebenfalls von Interesse
im Hin blick auf die Darstellung eines konventionellen Sprühmusters 88,
welches im dargestellten Ausführungsbeispiel
vorzugsweise sechs Düsenauslässe aufweist,
und zwar verteilt um die Mittellinie zur Erzeugung eines Konus mit
einem relativ großen Durchschnittswinkel α bezüglich einer
Mittellinie 79, wie dies am Besten in 8 zu sehen ist. Das äußere Nadelventilglied 91 besitzt
auch eine hydraulische Anschlagstrategie und arbeitet in einer Art
und Weise zusammen, wie dies in den 11a und 11b gezeigt ist.
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Gemäß 10 weist das bevorzugte homogene Ladungssprühmuster 98 18
nicht schneidende Keulen 97 auf, die nach unten mit einem
durchschnittlichen Winkel θ,
wie in 8 gezeigt, gerichtet sind.
Der Durchschnittswinkel θ ist
vorzugsweise wesentlich kleiner und zwar verglichen mit dem durchschnittlichen
Winkel α des
konventionellen Düsenauslasssatzes 84.
Der Durchschnittswinkel θ ist
vorzugsweise relativ klein, da die homogene Ladungssprühung vorzugsweise
dann auftritt, wenn der Motorkolben sich dichter zu einer unteren
Totpunktposition als zu einer oberen Totpunktposition befindet, derart,
dass die Sprühung
im Allgemeinen nach unten gerichtet werden kann. Der Fachmann erkennt, dass
das konventionelle Sprühmuster
einen relativ großen
Winkel α besitzt,
da die Einspritzung typischerweise dann erfolgt, wenn der Motorkolben
sich dichter an der oberen Totpunktposition befindet, derart, dass
die Kraftstoffsprühung
im Allgemeinen direkt nach außen
geleitet werden muss, um zuviel Kontakt mit dem Motorkolben und/oder
den Zylinderwänden
zu verhindern. Da, wie in 10 gezeigt, das
homogene Ladungssprühmuster
eine Duschkopfkonstruktion besitzt, wobei die zahlreichen kleinen
Löcher
sich nicht schneidende Keulen 97 erzeugen. Somit umgibt,
wie in 8 gezeigt, der
homogene Ladungsdüsenauslasssatz
vorzugsweise den konventionellen Düsenauslasssatz 84 und
zwar eine Mittellinie 79, wobei dies aber nicht notwendig
ist. Zudem weist der homogene Ladungsdüsenauslasssatz 94 vorzugsweise
mehr Düsenauslässe auf,
als der konventionelle Düsenauslasssatz 84.
Nichtsdestoweniger wird der Fachmann erkennen, dass es sich hier
um etwas Vorzuziehendes handelt und dass dies aber nicht notwendigerweise
der Fall ist.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 und
die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 der vorliegenden Erfindung
sind allgemein anwendbar bei irgendeinem (internen) Verbrennungsmotor.
Die Erfindung findet jedoch besondere Anwendbarkeit bei Kompressionszündmotoren
bei denen die Einspritzvorrichtungsspitze teilweise in dem Motorzylinder
positioniert ist, um die Einspritzung in den Verbrennungsraum zu
leiten. Nichtsdestoweniger erkennt der Fachmann, dass die vorliegende
Erfindung auch eine potentielle Anwendung bei anderen Motoren finden
kann, insbesondere aber nicht beschränkt darauf, auf durch Funken
gezündete
Motoren. Die vorliegende Erfindung findet eine besondere Anwendung
bei kompressionsgezündeten
Motoren, da sie die Fähigkeit
hat, in vorteilhafterweise zwei unterschiedliche Sprühmuster
zu erzeugen, und zwar abhängig
davon wie der Motor betätigt
wird. Beispielsweise bei relativ niedriger Belastung könnte es
zweckmäßig sein,
den Motor in einer reinen homogenen Ladungsart zu betreiben, bei dem
Kraftstoff relativ frühzeitig
im Motorzyklus eingespritzt wird, wenn der Motorkolben dichter an
der unteren Totpunkt-Mittelposition (dem unteren Totpunkt) sich
befindet, als am oberen Totpunkt. Wenn der Kolben seine Bewegung
nach oben fortsetzt, wird die Kraftstoffladung vorzugsweise gründlich gemischt mit
der im Zylinder befindlichen Luft, um eine relativ magere homogene
Mischung zu erzeugen, die spontan dann verbrennt, wenn sich der
Motorkolben seinem oberen Totpunkt nähert. Wenn der Motor bei relativ
hohen Drehzahlen betrieben wird und auch bei hohen Belastungen,
so kann es zweckmäßig sein, das
Kraftstoffeinspritzsystem in einer konventionellen Art und Weise
zu betreiben, bei der Kraftstoff in den Motorzylinder mit einem
konventionellen Sprühmuster
eingespritzt wird, wenn der Motorkolben sich an oder nahe seiner
oberen Totpunkt-Mittelposition (seinem oberen Totpunkt) befindet.
Zwischen diesen beiden Extremen kann es zweckmäßig sein, das Kraftstoffeinspritzsystem
in einer gemischten Betriebsart zu betreiben, wobei eine gewisse Menge
des Kraftstoffs durch den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz eingespritzt
wird und zwar frühzeitig
im Motorzyklus, und wobei sodann später im Motorzyklus zusätzlicher
Kraftstoff über
den konventionellen Düsenauslasssatz
dann eingespritzt wird, wenn der Motorkolben sich an oder nahe seinem
oberen Totpunkt befindet. Kraftstoff kann auch durch die beiden
Düsenauslasssätze gleichzeitig, wenn
gewünscht,
eingespritzt werden. Tests haben gezeigt, dass die Fähigkeit
diese unterschiedlichen Sprühmuster
zu irgendeinem gewünschten
Zeitpunkt im Motorzyklus zu erzeugen, eine insgesamte Reduktion
unerwünschter
Emissionen zur Folge haben kann, was die Reduktion von NOx, nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen
und Teilchen einschließt.
Das Kraftstoffeinspritzsystem der vorliegenden Erfindung gestattet
somit unterschiedliche Sprühmuster,
die unabhängig
oder gleichzeitig erzeugt werden können, und zwar zu irgendeinem
gewünschten
Zeitpunkt, unabhängig
von der Motordrehzahl und dem Kurbelwellenwinkel und zwar ferner über einen
großen
Bereich von Einspritzdrücken
hinweg, die durch die Steuerung des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoff-Common-Rail
erhalten werden können.
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In den 12A bis 12F sind verschiedene Kraftstoffeinspritzsystemparameter
graphisch dargestellt, und zwar abhängig von der Zeit für eine Einspritzsequenz
der gemischten Betriebsart, die ein einziges homogenes Ladungseinspritzereignis 102 aufweist
und zwar frühzeitig
im Motorzyklus auftretend, und ferner drei konventionelle Einspritzereignisse,
die eine konventionelle Einspritzsequenz 107 bilden, die
später
im Motorzyklus auftritt. Zu irgendeinem gewünschten Zeitsteuerzeitpunkt
wird das homogene Ladungseinspritzereignis 102 durch Erregung
der elektrischen Betätigungsvorrichtung 64 initiiert,
und zwar zur Bewegung des Nadelsteuerventils 28 in eine
Position, die den Druckverbindungsdurchlass 42 mit dem
Niederdruckabfluss 46 strömungsmittelmäßig verbindet.
Dies bewirkt einen Druckabfall in der äußeren Nadelsteuerkammer 90 auf
welche Weise der Strömungsmitteldruck
vermindert wird, der auf die hydraulische Schließoberfläche 92 wirkt. Durch
entsprechendes Bemessen der hydraulischen Schließoberfläche 92 relativ zu
der hydraulischen Öffnungsoberfläche 95 und
durch Einstellen der Strömungseinschränkungen
und auch des gewünschten Strömungsmitteldruckes
wird gestattet, dass das äußere Nadelventil
sich nach oben in seine offene Position dann bewegt, wenn der elektrische
Betätiger 64 erregt
wird. Wie zuvor erläutet,
bewegt sich das äußere Nadelventilglied 91 nach
oben, wird aber hydrau lisch gestoppt und zwar infolge einer Wechselwirkung
zwischen seiner hydraulischen Schließoberfläche 92 und der Lage,
wo der Druckverbindungsdurchlass 42 sich in die äußere Nadelsteuerkammer 90 öffnet. Die
Bewegung 100 des äußeren Nadelsteuerventils 28 ist
in 12b gezeigt und die
Bewegung des äußeren Nadelventilglieds 91 ansprechend darauf,
ist durch die Bewegung 101 in 12c veranschaulicht. Wie gezeigt, bleiben
das erste Nadelsteuerventil 24 und das innere Nadelventilglied 81 während des
homogenen Ladungseinspritzereignisses 102 stationär. Die 12d ist von Interesse zur Darstellung,
dass der Hülsendruck
oder der Druck in dem Düsenversorgungsdurchlass 22 relativ
dicht zu dem des Raildrucks bleibt, wobei der Sackdruck in 12e dargestellt ist. Das
homogene Ladungseinspritzereignis 102 erfolgt vorzugsweise
dann, wenn der Motorkolben dichter an seinem unteren Totpunkt sich
befindet als an seinem oberen Totpunkt, um so eine beträchtliche
Menge an Zeit für
das gründliche Mischen
zwischen dem Kraftstoff und der Luft im Zylinder vorzusehen. Das
homogene Ladungseinspritzereignis 102 wird durch Enterregung
des elektrischen Betätigers 64 beendet,
so dass der Druckverbindungsdurchlass 42 mit dem Hochdruckverbindungsdurchlass 32 wiederverbunden
wird. Dies bewirkt einen Hochdruckaufbau in der äußeren Nadelsteuerkammer 90 und
eine Einwirkung auf die hydraulische Schließoberfläche 92, was das äußere Nadelventilglied 91 nach
unten zu seiner geschlossenen Position gemäß 8 drückt.
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Wenn der Motorkolben seine Aufwärtsbewegung
fortsetzt, setzt der Kraftstoff von dem homogenen Ladungseinspritzereignis 102 seine
Mischung der Luft im Zylinder fort. An irgendeinem gewünschten
Zeitpunkt, wenn der Motorkolben dichter an seinem oberen Totpunkt
(obere Totpunkt-Mittelposition) sich befindet als an seinem unteren
Totpunkt (untere Totpunkt-Mittelposition) kann die konventionelle
Einspritzsequenz 107 durch Erregung der ersten elektrischen
Betätigungsvorrichtung 60 initiiert
werden, um das Nadelsteuerventil 24 in eine Position zu
bewegen, welche den Druckverbindungsdurchlass 40 mit dem
Niederdruckabschluss 44 verbindet. Wenn dies auftritt,
fällt der
Druck in der inneren Nadelsteuerkammer 80 ab, was gestattet,
dass sich das innere Nadelventilglied 81 nach oben in seine
offene Position bewegt, um den kon ventionellen Düsenauslasssatz 84 zu öffnen. Jedes
Einspritzereignis der konventionellen Einspritzsequenz 107 umfasst
die Erregung und die Enterregung des elektrischen Betätigers 60.
Anders ausgedrückt,
der erste elektrische Betätiger 60 wird
3× erregt
und enterregt, um die in 12f gezeigte
Einspritzsequenz 107 zu erzeugen. Die Bewegung des Nadelsteuerventils 24 infolge
der Erregung und Enterregung der ersten elektrischen Betätigungsvorrichtung 60 ist
durch die Bewegungssequenz 105 gemäß 12b gezeigt. In ähnlicher Weise bewirkt die
Bewegung des Nadelsteuerventils 24 dass sich das innere
Nadelventilglied 81 nach oben in seine offene Position
3× bewegt,
wie dies in der Bewegungssequenz 106 der 12c gezeigt ist. Jedes der konventionellen
Einspritzereignisse wird durch Enterregen des elektrischen Betätigers 60 bewirkt,
um zu verursachen, dass das Nadelsteuerventil 24 den Druckverbindungsdurchlass 40 wieder
mit dem Hochdruckdurchlass 34 verbindet. Dies bewirkt einen
Hochdruckaufbau in der inneren Nadelsteuerkammer 80 was
bewirkt, dass das innere Nadelventilglied 81 sich nach
unten in Berührung
mit dem Ventilsitz 83 bewegt, um die konventionellen Düsenauslässe 84 zu
schließen.
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Der Fachmann erkennt, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 10 und
die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 eine beträchtliche
Verminderung unerwünschter
Emissionen ermöglichen,
und zwar dadurch gekennzeichnet, dass zwei vollständig unterschiedliche
Sprühmuster
verwendet werden können, und
zwar zu irgendwelchen Zeitpunkten. Zusätzlich können die Einspritzmengen relativ
eng gesteuert werden und die minimale Einspritzmenge kann relativ
klein sein, auf welche Weise noch größere Fähigkeit besteht, die gewünschten
Einspritzcharakteristika mit einem speziellen Motorbetriebszustand
in Einklang zu bringen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung
von hydraulischen Anschlägen
an sowohl dem inneren Nadelventilglied 81 als auch dem äußeren Nadelventilglied 91 beschrieben
wurde, erkennt der Fachmann, dass konventionelle körperliche
Anschläge
verwendet werden könnten,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte diese
Alternative dadurch erreicht werden, dass man die Hochdruckdurchlässe 36 und 38 eliminiert.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung von Drei-Wege-Nadelsteuerventilen 24 und 28 veranschaulicht
wurde, erkennt der Fachmann darüber
hinaus, dass die vorliegende Erfindung auch Zwei-Wege-Nadelsteuerventile
verwenden könnte,
die die Druckverbindungsdurchlässe 40 und 42 jeweils
zu einem Niederdruckabfluss hin öffnen.
Gemäß einem
weiteren alternativen Ausführungsbeispiel
könnte
es zweckmäßig sein,
ein zusätzliches
elektronisch gesteuertes Ventil vorzusehen, das zwischen der Kraftstoff-Common-Rail
und den Düsenversorgungsdurchlässen der
einzelnen Einspritzvorrichtungen positioniert wäre. Ein solches Steuerventil
würde ge-statten,
dass die einzelnen Einspritzvorrichtungen in einem Niederdruckzustand zwischen
den Einspritzereignissen platziert sind. Zudem könnte ein solches Steuerventil
sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende eine Ratenformung vorsehen,
und war durch Einstellen der relativen Zeitsteuerung der Öffnung der
Brennstoffeinspritzvorrichtung zu der Common Rail relativ zu der
Aktivierung der individuellen Nadelsteuerventile 24 und 28. Beispielsweise
könnte
es zweckmäßig sein,
den Kraftstoffdruck in der Ein spritzvorrichtung zu reduzieren und
zwar zum Ende des Einspritzereignisses hin, um möglicherweise weitere unerwünschte Emissionen
zu reduzieren dadurch, dass bewirkt wird, dass jedes Einspritzereignis
dadurch endet, dass man gestattet, dass der Kraftstoffdruck unterhalb
des Zylinderdrucks abfällt
bevor das individuelle Nadelventilglied sich in seine geschlossene
Position bewegt. Auf diese Weise erkennt der Fachmann, dass eine
große
Verschiedenheit von Variationen vorgenommen werden könnte, und
zwar gegenüber
dem dargestellten Ausführungsbeispiel,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Beschreibung dient nur zu erläuternden Zwecken
und soll nicht den Rahmen der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken. Der
Fachmann erkennt, dass andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung
erreicht werden können,
aufgrund eines Studiums der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche.