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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Kraftstoffeinspritzventil zur Verwendung bei der Abgabe von
unter hohem Druck stehendem Kraftstoff an einen Verbrennungsraum
eines zugehörigen
Kompressionszündungsmotors.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kraftstoffeinspritzdüse des Typs,
bei welchem die Zeitsteuerung der Kraftstoffzuleitung unabhängig vom
Einspritzdruck gesteuert werden kann.
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Bei einer typischen Einspritzdüse dieses Typs
(siehe GB 2 320 292 und
EP 0
823 549 ) werden zwei Ventile verwendet, wobei eines der
Ventile den Einspritzdruck steuert und das andere Ventil den Zeitpunkt
des Beginns und der Beendigung der Einspritzung steuert. Das Ventil,
welches verwendet wird, um den Zeitraum der Einspritzung zu steuern, ist
typischerweise so eingerichtet, daß es den Kraftstoffdruck in
einer Steuerkammer steuern kann, die teilweise durch eine mit der
Düsennadel
verbundene Oberfläche
begrenzt ist. Eine Beendigung der Einspritzung wird dadurch erreicht,
daß ein
Ansteigen des Steuerkammerdrucks bewirkt wird, wodurch die Nadel
gegen einen relativ hohen Einspritzdruck in Anlage mit ihrem Sitz
gedrängt
wird.
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Eine Beendigung einer Einspritzung
in dieser Weise kann zu unannehmbar hohen Werten von Rauch- und
Teilchenemissionen führen,
und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einspritzdüse zu schaffen,
bei welcher dieser Nachteil vermieden werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt, das eine Nadel, welche
in einer Bohrung gleiten kann, eine mit der Nadel verbundene Oberfläche, die
eine Steuerkammer teilweise begrenzt, welche durch eine Verengung
mit einem Versorgungskanal verbunden ist, ein Einspritzsteuerventil,
welches die Verbindung zwischen der Steuerkammer und einem Niederdruckspeicher
steuert, und ein Ablaßventil,
welches die Verbindung zwischen dem Versorgungskanal und dem Niederdruckspeicher
steuert, umfaßt,
wobei das Einspritzsteuerventil und das Ablaßventil jeweilige Anker umfassen,
welche unter dem Einfluß eines
gemeinsamen elektromagnetischen Betätigungsorgans beweglich sind.
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Das Betätigungsorgan kann getrennte
Wicklungen umfassen, die unabhängig
voneinander mit Energie versorgt werden können, um eine Bewegung der
Anker zu bewirken. Alternativ kann das Betätigungsorgan eine einzige Wicklung
umfassen, wobei eine Beaufschlagung der Wicklung mit Energie auf verschiedene
Niveaus eine Bewegung der Anker bewirkt.
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Bei Verwendung kann das Einspritzsteuerventil
geeignet eingerichtet sein, um sich bei einer Rücknahme der Energieversorgung
bzw. einer teilweisen Rücknahme
der Energieversorgung der Wicklungen) zu öffnen, derart, daß der Steuerkammerdruck
abfallen kann, wodurch der Beginn der Einspritzung möglich wird.
Alternativ kann das Einspritzsteuerventil geeignet eingerichtet
sein, um den Steuerkammerdruck zu regeln, wobei es sich öffnet, wenn der
Steuerkammerdruck ein vorbestimmtes Niveau überschreitet.
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Die Erfindung wird unter Verweis
auf die beigefügten
Zeichnungen beispielhaft weiter beschrieben, wobei:
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1 eine
Schnittansicht ist, die einen Teil einer Einspritzdüse gemäß einer
ersten Ausführungsform
darstellt; und
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2 eine ähnliche
Ansicht wie 1 ist, welche
eine alternative Ausführungsform
darstellt.
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1 stellt
einen Abschnitt einer Pumpen-Einspritzdüsen-Einheit dar, die einen
Düsenkörper 10 mit
einer darin ausgebildeten Bohrung 11 umfaßt, wobei
eine Nadel 12 in der Bohrung 11 beweglich ist
und zur Anlage an einem Sitz in der Lage ist, welcher benachbart
zu einem geschlossenen Ende der Bohrung 11 angeordnet ist,
um den Kraftstoffstrom von einer Abgabekammer 13, die zwischen
der Nadel 12 und der Bohrung 11 angeordnet und
von diesen begrenzt ist, zu einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen 14,
welche in Strömungsrichtung hinter
dem Sitz angeordnet sind, zu steuern. Die Nadel 12 umfaßt winklig
angeordnete Druckflächen, welche
dem Kraftstoffdruck in der Abgabekammer 13 ausgesetzt sind,
so daß das
Einbringen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in die Abgabekammer 13 eine
Kraft auf die Nadel 12 ausübt, welche die Nadel 12 von
ihrem Sitz fort drängt.
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Die Bohrung 11 umfaßt einen
Bereich mit vergrößertem Durchmesser,
welcher einen ringförmigen
umlaufenden Gang 15 definiert. Der umlaufende Gang 15 ist
mit einem Bohrungsloch 16 verbunden, welches einen Abschnitt
eines Versorgungskanals bildet. Rillen oder andere Strukturen sind
in der Nadel 12 vorgesehen, um zu ermöglichen, daß Kraftstoff aus dem umlaufenden
Gang 15 zur Abgabekammer 13 fließt, wobei
die Nadel 12 weiterhin Bereiche mit einem Durchmesser,
welcher im wesentlichen gleich dem Durchmesser der angrenzenden
Abschnitte der Bohrung 11 ist, umfaßt, um die Nadel 12 mit
einer Gleitbewegung in der Bohrung 11 zu führen.
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Das dem geschlossenen Ende der Bohrung abgewandte
Ende des Düsenkörpers 10 liegt
an einem Federgehäuse 17 an.
Das Federgehäuse
ist mit Bohrungslöchern 18 versehen,
welche einen Abschnitt des Versorgungskanals bilden. Das Federgehäuse 17 ist
mit einer durchgehenden Bohrung versehen, die einen Bereich mit
vergrößertem Durchmesser
umfaßt,
welcher eine Federkammer 19 definiert, wobei die Federkammer 19 durch
ein Verschlußelement 20 verschlossen
ist, das an der dem Düsenkörper 10 abgewandten
Endfläche
des Federgehäuses 17 anliegt.
Eine Feder 21 ist in der Federkammer 20 angeordnet,
wobei sich die Feder 21 zwischen dem Verschlußelement 20 und
einem Anlageelement 22 erstreckt, das an einer von einem
oberen Teil der Nadel ausgehenden Verlängerung anliegt, die sich in
die Federkammer 19 erstreckt. Die Feder 21 übt daher
eine Spannkraft auf die Nadel 12 aus, wobei die Nadel 12 in
Anlage mit ihrem Sitz gedrängt wird.
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Das Federanschlagselement 22 umfaßt einen
Bereich 22a, welcher in einer Bohrung gleiten kann, die
in einer Verlängerung 20a des
Verschlußelements 20 ausgebildet
ist. Der Bereich 22a befindet sich in kolbenartiger Passung
in der Bohrung der Verlängerung 20a.
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Zwischen ihren Enden ist die Bohrung
der Verlängerung 20a mit
einem Bereich mit geringfügig vergrößertem Durchmesser
versehen, der zusammen mit dem Bereich 22a eine ringförmige Kammer bildet,
welche über
ein Bohrungsloch 25 und eine Nut, die in der oberen Fläche des
Verschlußelements 20 ausgebildet
ist, mit einem Bohrungsloch 26 verbunden ist, welches einen
Abschnitt des Versorgungskanals bildet.
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Die dem Federgehäuse 17 abgewandte
Fläche
des Verschlußelements 20 liegt
an einem ersten Distanzstück 27 an.
Das Distanzstück 27,
das Verschlußelement 20 und
der Bereich 22a definieren gemeinsam eine Steuerkammer 28,
die über
einen verengten bzw. kontrollierten Zwischenraum zwischen dem Bereich 22a und
der Wand der Bohrung des Verschlußelements 20 mit der
ringförmigen
Kammer verbunden ist, die ihrerseits mit dem Bohrungsloch 25 verbunden
ist. Es sei bemerkt, daß der
Kraftstoff daher mit einer gedrosselten Geschwindigkeit bzw. Menge
vom Versorgungskanal zur Steuerkammer 28 fließen kann.
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Die Steuerkammer 28 ist
ferner mit einem Bohrungsloch 29 verbunden, welches in
dem Distanzstück 27 ausgebildet
ist, wobei das Bohrungsloch 29 mit einem Bohrungsloch 30 kommuniziert, das
in einem Steuerventilgehäuse 31 ausgebildet
ist, welches an der dem Verschlußelement 20 abgewandten
Fläche
des Distanzstücks 27 anliegt.
Das Bohrungsloch 30 mündet
in eine durchgehende Bohrung 32, die im Steuerventilgehäuse 31 ausgebildet ist,
wobei ein Steuerventilelement 33 in der durchgehenden Bohrung 32 gleiten
kann und einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser
aufweist, der an einem rund um einen Abschnitt der durchgehenden Bohrung 32 befindlichen
Sitz zur Anlage gelangen kann, um die Verbindung zwischen dem Bohrungsloch 30 und
einer in der oberen Fläche
des Distanzstücks 27 ausgebildeten
Nut zu steuern, wobei die Nut 34 mit einer Niederdruckkammer verbunden
ist, die sich teilweise zwischen dem Steuerventilgehäuse 31 und
einer Hutmutter 35 befindet. Bei Verwendung steht die Niederdruckkammer
mit einem geeigneten Kraftstoffspeicher bzw. -Ablaß in Verbindung.
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Das Steuerventilelement 33 trägt einen
Anker 36, der unter dem Einfluß des Magnetfelds beweglich
ist, welches bei Verwendung durch eine Betätigungsanordnung 37 mit
einer ersten und einer zweiten Wicklung 38, 39 erzeugt
wird. Die Betätigungsanordnung 37 ist
in einem Gehäuse 40 für das Betätigungsorgan
angeordnet, welches am Steuerventilgehäuse 31 anliegt. Ein
Ablaßventil-Gehäuse 41 liegt
an der dem Steuerventilgehäuse 31 abgewandten
Fläche
des Gehäuses 40 für das Betätigungsorgan
an, wobei das Ablaßventil-Gehäuse 41 an
einem Pumpengehäuse 42 anliegt,
welches eine Bohrung 43 umfaßt, in der ein Pumpenkolben 44 unter
dem Einfluß einer
(nicht dargestellten) Nocken- und Stößelanordnung und einer (nicht
dargestellten) Rückstellfeder
hin und her bewegt werden kann. Die Bohrung 43 ist mit
dem Versorgungskanal verbunden. Die Hutmutter 35 ist am
Pumpengehäuse 42 befestigt,
wobei die Hutmutter 35 den Düsenkörper 10, das Federgehäuse 17,
das Verschlußelement 20, das
Distanzstück 27 und
die Gehäuse 31, 40, 41 für das Steuerventil,
die Betätigungsanordnung
und das Ablaßventil
am Pumpengehäuse 42 befestigt.
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Das Ablaßventil-Gehäuse 41 umfaßt eine durchgehende
Bohrung 45, in welcher ein Ablaßventilelement 46 gleiten
kann, wobei das Ablaßventilelement 46 an
einem Sitz zur Anlage gelangen kann, um die Verbindung zwischen
dem Versorgungskanal und einem Kanal 47 zu steuern, der
im Ablaßventilgehäuse 41 ausgebildet
und im Betrieb mit dem Niederdruckablaßspeicher verbunden ist. Das
Ablaßventilelement 46 ist
an einem Anker 48 befestigt, der unter dem Einfluß des Magnetfelds
beweglich ist, das im Betrieb durch die zweite Wicklung 39 der
Betätigungsanordnung 37 erzeugt
wird. Eine Feder 49 befindet sich zwischen den Ankern 36,38,
wobei geeignete Unterlegscheiben derart angeordnet sind, daß das erwünschte Vorspannungsniveau
der Feder 49 erreicht wird, wobei die Feder 49 sowohl
das Ablaßventilelement 46 als
auch das Steuerventilelement 33 weg von ihrem Sitz in Richtung
der jeweiligen Öffnungspositionen
drängt.
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Ausgehend von der Position, in welcher
der Kolben 44 seine innerste Position einnimmt und in welcher
die Energieversorgung der Betätigungsanordnung 37 abgeschaltet
ist, ist der Kraftstoffdruck in der Bohrung 43 und im Versorgungskanal
relativ niedrig, und es erfolgt keine Einspritzung von Kraftstoff.
Der Kolben 44 wird unter der Wirkung der Rückstellfeder
aus der Bohrung 43 herausgezogen, wobei dieses Zurückziehen
des Kolbens 44 Kraftstoff aus dem Ablaßspeicher am Ablaßventilelement 46 vorbei in
die Kolbenbohrung 43 saugt. Die Bewegung des Kolbens 44 führt daher
zu einer Befüllung
der Kolbenbohrung 43 mit Kraftstoff. Wenn der Kolben 44 seine äußerste Position
erreicht hat, beginnt er unter der Wirkung der Nocken- und Stößelanordnung
eine Bewegung nach innen. Während
die Betätigungsanordnung 37 ohne
Energiebeaufschlagung bleibt, verschiebt diese Bewegung des Kolbens 44 nach
innen einfach Kraftstoff am Ablaßventilelement 46 vorbei zum
Niederdruckablaß.
Der Kraftstoffdruck in der Bohrung 43 im Versorgungskanal
bleibt daher relativ niedrig und ist nicht in der Lage, die Düsennadel 12 gegen
die Wirkung der Feder 21 weg von ihrem Sitz anzuheben.
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Wenn festgelegt ist, daß ein Druckaufbau des
Kraftstoffs beginnen soll, um am geeigneten Punkt im Arbeitszyklus
des Einspritzventils den erwünschten
Einspritzdruck zu erreichen, wird die Betätigungsanordnung 37 mit
Energie beaufschlagt, wobei sowohl deren erste als auch deren zweite Wicklung 38, 39 mit
Energie versorgt werden. Eine derartige Energieversorgung bewirkt,
daß sich
die Anker 36, 48 in Richtung der Betätigungsanordnung 37 bewegen,
wobei sie die Feder 49 zusammendrücken und das Ablaßventilelement 46 und
das Steuerventilelement 43 in Anlage mit deren jeweiligem
Sitz bewegen. Dies führt
dazu, daß kein
Kraftstoff am Ablaßventilelement 46 vorbei
zum Niederdruckablaß fließen kann.
Die fortgesetzte Bewegung des Kolbens 44 nach innen kann
daher keinen Kraftstoff zum Niederdruckablaß verdrängen, und die fortgesetzte Bewegung
führt zu
einem Druckaufbau des Kraftstoffs in der Kolbenbohrung 43 und
in den damit verbundenen Kanälen
und Kammern. Der Anstieg des Kraftstoffdrucks führt dazu, daß der Kraftstoffdruck
in der Steuerkammer 28 ansteigt, wobei kein Kraftstoff aus
der Steuerkammer 28 entweichen kann, weil das Steuerventilelement 33 an
seinem Sitz anliegt. Da der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 relativ hoch
ist, wird eine Kraft relativ großer Stärke auf die Nadel 12 ausgeübt, welche
die Feder 21 dabei unterstützt, zu gewährleisten, daß die Nadel 12 in
Anlage an ihrem Sitz verbleibt, so daß keine Einspritzung von Kraftstoff
erfolgt, obwohl der Abgabekammer-Druck ansteigt.
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Wenn die Einspritzung von Kraftstoff
beginnen soll, wird die die erste Wicklung 38 des Betätigungsorgans 37 von
der Energieversorgung getrennt, und infolgedessen bewegt sich das
Steuerventilelement 33 unter der Wirkung der Feder 49 derart,
daß Kraftstoff
aus der Steuerkammer 28 zum Niederdruckablaß entweichen
kann. Der Anker 48 des Ablaßventils bewegt sich nicht,
und somit verbleibt das Ablaßventilelement 46 in
Anlage mit seinem Sitz.
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Die Verbindung zwischen der Steuerkammer 28 und
dem Niederdruckablaß ermöglicht es,
daß der Kraftstoffdruck
innerhalb der Steuerkammer 28 abfällt, so daß die Stärke der auf die Nadel 12 ausgeübten Kraft,
die die Nadel 12 in Richtung ihres Sitzes hin drängt, vermindert
und ein Punkt erreicht wird, jenseits dessen der in der Abgabekammer 13 unter Druck
stehende Kraftstoff in der Lage ist, die Nadel 12 weg von
ihrem Sitz anzuheben, so daß Kraftstoff zu
den Auslaßöffnungen 14 fließen kann,
wobei der Kraftstoff sodann an den Verbrennungsraum eines zugehörigen Motors
abgegeben wird.
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Während
der Einspritzung kann Kraftstoff mit beschränkter Geschwindigkeit bzw.
in beschränkter Menge
zur Steuerkammer 28 fließen; jedoch ist die Geschwindigkeit
oder Menge, mit welcher der Kraftstoff zur Steuerkammer 28 fließen kann,
nicht ausreichend, um den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 auf
einem ausreichend hohen Niveau zu halten, um eine Bewegung der Nadel 12 zu
verhindern.
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Die Bewegung der Nadel 12 weg
von ihrem Sitz wird durch das Anstoßen des Endteils des Bereiches 22a am
ersten Distanzstück 27 begrenzt.
Diese Anlage schließt
das Bohrungsloch 29, so daß die Verbindung zwischen der
Steuerkammer 28 und dem Niederdruckablaß unterbrochen wird. Infolgedessen kann
der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 28 ansteigen.
Es sei jedoch bemerkt, daß an
diesem Punkt im Arbeitszyklus des Einspritzventils der angestiegene
Kraftstoffdruck lediglich auf eine relativ kleine Wirkungsfläche einwirkt,
so daß die
Stärke
der Kraft, die durch den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 auf
die Nadel 12 ausgeübt
wird, nicht ausreichend ist, um die Einspritzung zu beenden. Um
einen Beitrag zur Sicherstellung zu leisten, daß die Verbindung zwischen der
Steuerkammer 28 und dem Bohrungsloch 29 an diesem
Punkt im Arbeitszyklus des Einspritzventils unterbrochen wird, ist
der Bereich 22a in geeigneter Weise so gestaltet, daß er einen Sitz
bildet, der mit der angrenzenden Fläche des Distanzstücks 27 eine
gute Dichtung bildet.
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Um die Einspritzung zu beenden, wird
die Betätigungsvorrichtung 37 vollständig von
der Energieversorgung getrennt, und infolgedessen kann sich das
Ablaßventilelement 46 unter
der Wirkung der Feder 49 von seinem Sitz anheben. Eine
derartige Bewegung ermöglicht
es, daß Kraftstoff
zu dem Niederdruckablaßspeicher
entweicht und infolgedessen der Kraftstoffdruck in der Abgabekammer 13 abfällt. Der Kraftstoffdruck
in der Abgabekammer 13 fällt in ausreichendem Maße, um zu
ermöglichen,
daß die
Feder 21 die Nadel 12 in Anlage mit ihrem Sitz
zurückbringt,
wodurch die Zufuhr von Kraftstoff zu den Auslaßöffnungen 14 und damit
die Einspritzung beendet wird. Die fortgesetzte Bewegung des Kolbens 44 nach
innen verdrängt
weiterhin Kraftstoff am Ablaßventilelement 46 vorbei
zu dem Niederdruckablaß, bis
der Kolben 44 seine innerste Position erreicht, worauf
der Kolben 44 aus der Bohrung 43 zurückgezogen
wird, wie zuvor beschrieben.
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Es sei bemerkt, daß sich,
da die Beendigung der Einspritzung durch Öffnen des Ablaßventils
und Vermindern des Kraftstoffdrucks in der Abgabekammer 13 erreicht
wird, die Nadel 12 gegen einen relativ niedrigen Kraftstoffeinspritzdruck
in Anlage mit ihrem Sitz bewegt, so daß die Gefahr einer Emission
unannehmbar hoher Mengen an Rauch und Teilchen vermindert wird.
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Wenn die Einspritzdüse in einer
Anordnung verwendet wird, bei der es erwünscht ist, eine Voreinspritzung
und eine nachfolgende Haupteinspritzung zu erreichen, so kann der
Einspritzzyklus dadurch abgewandelt werden, daß die Einspritzung nach Abgabe
der während
der Voreinspritzung wunschgemäß zuzuführenden
Kraftstoffmenge dadurch unterbrochen wird, daß die Energieversorgung der
ersten Wicklung 38 der Betätigungsvorrichtung 37 wieder aufgenommen
wird, um das Steuerventilelement 33 in seine geschlossene
Position zurückzustellen,
wobei es diese Bewegung ermöglicht,
daß der
Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 in einem Ausmaß ansteigt,
das ausreichend ist, um die Nadel 12 in Anlage an ihren
Sitz zurückkehren
zu lassen. Daraufhin wird die Haupteinspritzung durch Abschalten
der ersten Wicklung 38 begonnen, wobei Kraftstoffdruck
in der Steuerkammer 28 abgebaut wird. Die Beendigung der
Einspritzung erfolgt, wie zuvor beschrieben. Es sei bemerkt, daß die Einspritzdüse abgewandelt werden
muß, um
zu gewährleisten,
daß das
Bohrungsloch 29 selbst dann in Verbindung mit der Steuerkammer 28 verbleibt,
wenn die Nadel 12 ihre vollständig angehobene Position einnimmt,
um die Einspritzdüse
in dieser Weise betreiben zu können.
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Obgleich in der Beschreibung zuvor
die Betätigungsanordnung 37 als
eine solche beschrieben wird, die getrennte erste und zweite Wicklungen 38, 39 umfaßt, sei
bemerkt, daß durch
geeignetes Abwandeln der Federanordnung zum Spannen der Ventile
in Richtung ihrer offenen Positionen das Einspritzventil dadurch
gesteuert werden kann, daß eine
Betätigungsanordnung
mit einer einzigen Wicklung verwendet wird, wobei die Beaufschlagung
der Wicklung auf ein hohes Energieniveau beide Anker in Richtung des
Betätigungsorgans
zieht, wodurch beide Ventile geschlossen werden, und die Beaufschlagung
des Betätigungsorgans
auf ein niedrigeres Niveau eine Anziehungskraft erzeugt, welche
ausreichend ist, um das Ablaßventil
in seiner geschlossenen Position zu halten, aber nicht, um das Steuerventilelement
in seiner geschlossenen Position zu halten.
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Die in 2 dargestellte
Einspritzdüse
ist der von 1 ähnlich,
so daß lediglich
die Abwandlungen davon genau beschrieben werden sollen. Bei der
Einspritzdüse
von 2 besitzt das Einspritzsteuerventilelement 33 die
Form eines rohrförmigen Ventilelements,
dessen oberes Ende an einer Fläche der
Betätigungsanordnung 37 anliegen
kann, um die Verbindung zwischen der Steuerkammer 28 und
einer Kammer 31a zu steuern, die teilweise vom Steuerventilgehäuse 31 gebildet
wird, das mit dem Niederdruckablaßspeicher verbunden ist. Bei
dieser Ausführungsform
wird das Steuerventilelement 33 nicht durch eine Feder
in Richtung einer offenen Position gespannt.
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Im Betrieb erfolgen das Füllen der
Bohrung 43 mit Kraftstoff und der Beginn des Druckaufbaus des
Kraftstoffs wie zuvor beschrieben. Der Beginn der Einspritzung erfolgt
in einer geringfügig
anderen Weise.
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Wenn der Druckaufbau des Kraftstoffs
begonnen wurde, ist zu ersehen, daß der Kraftstoffdruck in der
Steuerkammer 28 ansteigt. Ein Kanal 33a des rohrförmigen Ventilelements 33 ist
mit der Steuerkammer 28 verbunden und somit im wesentlichen
dem gleichen Kraftstoffdruck ausgesetzt. Wie dargestellt, weist
das obere Ende des Kanals 33a einen vergrößerten Durchmesser
auf, und das Einbringen von unter Druck stehendem Kraftstoff in
den Kanal 33a des Ventilelements 33 übt eine
Kraft auf das Ventilelement 33 aus, welche das Ventilelement 33 gegen
die Wirkung der magnetischen Anziehung zwischen der Betätigungsanordnung 37 und
dem Anker 36 weg von der Betätigungsanordnung 37 drückt. Da der
Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 ansteigt, wird ein
Punkt erreicht, jenseits dessen sich das Ventilelement 33 gegen
die Wirkung der magnetischen Anziehung von der Betätigungsvorrichtungsanordnung 37 wegbewegen
kann, so daß Kraftstoff
entweichen kann und der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 derart
geregelt wird, daß der
Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 28 mit der Stärke der
Anziehungskraft zwischen der Betätigungsanordnung 37 und dem
Anker 36 verknüpft
ist.
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Die Stärke der Anziehungskraft kann
beispielsweise durch Steuern des Stroms, welcher in der Wicklung 38 fließt, gesteuert
werden.
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Wenn sich der Kolben 44 weiterhin
nach innen bewegt, steigt der Kraftstoffdruck im Einspritzventil
und insbesondere in der Abgabekammer 13 an. Da der Kraftstoffdruck
in der Steuerkammer 28 in der zuvor beschriebenen Weise
geregelt wird, erreicht der ansteigende Kraftstoffdruck in der Abgabekammer 13 einen
Punkt, jenseits dessen die Wirkung des Kraftstoffdrucks in der Abgabekammer 13 auf
die Druckflächen
der Nadel 12 eine ausreichend starke Kraft auf die Nadel 12 ausübt, daß sich die
Nadel 12 gegen die Wirkung des unter Druck stehenden Kraftstoffs
in der Steuerkammer 28 und die Wirkung der Feder 21 von
ihrem Sitz anheben kann. Da die Stärke des Kraftstoffdrucks in
der Steuerkammer 28 von der Stärke der Anziehungskraft zwischen
der Betätigungsvorrichtung 37 und
dem Anker 36 abhängig
ist, kann der Kraftstoffdruck in der Abgabekammer 13, der
bewirkt, daß sich
die Nadel 12 für
den Beginn der Einspritzung von ihrem Sitz hebt, durch Steuern des Niveaus
der Energieversorgung der Wicklung 38 gesteuert werden.
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Wenn die Einspritzung begonnen hat,
bewegt sich der Bereich 22a in Anlage mit einem Sitz, welcher
durch eine Schulter des Verschlußelements 20 gebildet
ist, so daß die
Verbindung zwischen der Steuerkammer 28 und dem Kanal 33a des
Ventilelements 33 unterbrochen wird. Infolgedessen kann kein
weiterer Kraftstoff aus dem Versorgungskanal durch die Steuerkammer 28 zum
Niederdruckablaß entweichen.
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Wenn festgelegt ist, daß die Einspritzung
beendet werden soll, wird die Betätigungsvorrichtung 37 vollständig abgeschaltet,
was es möglich
macht, daß sich
das Ablaßventilelement 46 weg
von seinem Sitz hebt und Kraftstoff zum Niederdruckablaß entweicht.
Infolgedessen sinkt der Kraftstoffdruck in der Abgabekammer 13,
und es wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen die Nadel 12 unter
der Wirkung der Feder 21 in Anlage mit ihrem Sitz zurückkehren
kann.
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Die in 2 dargestellte
Anordnung ist im Hinblick darauf vorteilhaft, daß die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung
vom Zeitpunkt bestimmt wird, an dem der Kraftstoffdruck im System
einen vorbestimmten Druck erreicht, wobei dies durch Beaufschlagung
der ersten Wicklung 38 mit Energie anstatt durch Steuern
des Zeitpunkts, an dem die erste Wicklung 38 abgeschaltet
wird, gesteuert wird. Das Steuersystem, welches verwendet wird,
um den Vorgang der Einspritzung zu steuern, kann daher vereinfacht
werden.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform wird die beschränkte Verbindung
zwischen dem Versorgungskanal und der Steuerkammer 28 durch ein
direktes verengtes Bohrungsloch 25a anstelle eines gesteuerten
bzw. genau eingestellten Spalts oder Zwischenraums zwischen dem
Bereich 22a und der Bohrung der Verlängerung 20a realisiert.
Infolgedessen kann das Herstellungsverfahren vereinfacht werden.
Es sei bemerkt, daß diese
Abwandlung auch in der Anordnung von 1 vorgenommen
werden kann.
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Auf Wunsch kann wie bei der in 1 dargestellten Anordnung
die Betätigungsvorrichtung 37 derart
abgewandelt werden, daß sie
eine einzige Wicklung umfaßt,
wobei die Betätigungsvorrichtung derart
eingerichtet ist, dass sie dann, wenn ein Druckaufbau des Kraftstoffs
beginnen soll, in vollem Umfang mit Energie beaufschlagt wird, um
beide Anker in Richtung der Betätigungsvorrichtung
zu ziehen. Das Energieversorgungsniveau der Betätigungsvorrichtung kann geeignet
gewählt
werden, um zu gewährleisten,
daß das
Ablaßventilelement 46 in Anlage
mit seinem Sitz verbleibt, und zu gewährleisten, daß das Steuerventilelement 33 an
geeigneter Stelle im Einspritzzyklus weg von seinem Sitz gehoben
werden kann. Alternativ kann nach einer anfänglichen Beaufschlagung der
Betätigungsvorrichtung mit
Energie das Energieversorgungsniveau vermindert werden, um zu ermöglichen,
daß sich
das Steuerventilelement 33 weg von der Betätigungsvorrichtung
bewegt, um den Beginn der Einspritzung zu ermöglichen, wobei das Energieversorgungsniveau ausreichend
bleibt, um zu gewährleisten,
daß das Ablaßventilelement 46 in
Anlage mit seinem Sitz verbleibt.