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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf Kraftstoffeinspritzsysteme der Dualbauart und insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einzeln
oder individuell beweglichen Nadelventilgliedern.
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Über
die Jahre hinweg bestand eine Herausforderung an die Ingenieure
eine unterschiedliche Anzahl von Strategien zu schaffen, und zwar
hinsichtlich des Ziels einen sauberer verbrennenden Motor zu schaffen.
Die Erfahrung hat gelehrt, dass verschieden Einspritzzeitsteuerungen,
Mengen und Geschwindigkeiten unterschiedliche erwünschte Ergebnisse
ergaben, und zwar über
den vollständigen Betriebsbeteich
eines gegebenen Motors hinweg. Daher sind Kraftstoffeinspritzsysteme
mit unterschiedlichen Fähigkeiten
im allgemeinen besser als Kraftstoffeinspritzsysteme mit engeren
Fähigkeitsbereichen,
zumindest was die Fähigkeit
der Reduktion unerwünschter
Emissionen betrifft. Beispielsweise gestattete der Sprung von der
mechanischen Steuerung zur elektronischen Steuerung der Kraftstoffeinspritzsysteme
beträchtlich
niederere Emissionen in mehreren Kategorien, und zwar einschließlich aber nicht
beschränkt
auf NOx, Kohlenwasserstoffe und Rauch.
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Ein Gebiet, das hinsichtlich der
Verminderung unerwünschter
Emissionen erfolgsversprechend erscheint, wird oftmals als das Gebiet
der homogenen Ladungskompressionszündung (homogenous charge compression
ignition = HCCI) bezeichnet. Bei einem HCCI-Motor wird der Kraftstoff
frühzeitig
im Kompressionszyklus eingespritzt, um eine gründliche Mischung mit der Zylinderluft
zu gestatten, was Idealerweise eine magere homogengemischte Ladung
bildet, bevor die Bedingungen im Zylinder die Selbstzündung bewirken.
Motoren, die in einer HCCI-Betriebsart arbeiten, zeigten relativ
niedrige Abgaben von unerwünschten
Emissionen. Obwohl eine HCCI-Strategie erfolgversprechend erscheint,
hat diese Strategie ihre eigenen Probleme. Beispielsweise kann die
HCCI extrem hohe Zylinderdruckanstiegsraten und Kraftbelastungen
hervorrufen, was diese in der unteren Hälfte des Betriebsbereichs des
Motors am meisten erwünscht
macht. Viele versuchen auch sich mit der Schwierigkeit bei der Steuerung
der Zündsteuerung
in Motoren zu befassen, die mit einer HCCI-Strategie arbeiten. Somit
ist derzeit eine reine HCCI-Strategie für die meisten kommerziellen
Motoranwendungen mit konventionellen Leistungsdichteanforderungen
nicht geeignet.
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Diese Einschränkung der HCCI-Motoren wurde
durch die Ausrüstung
eines Motors mit einem HCCI-Kraftstoffeinspritzsystem und einem
konventionellen Kraftstoffeinspritzsystem berücksichtigt. Beispielsweise
ist ein solches Dualsystem im US-Patent 5,875,743 an Dickey gezeigt.
Obwohl eine derartige Dualsystemstrategie brauchbar erscheint, machen die
durch zwei komplette Einspritzsysteme verursachten hohen Kosten
und die Komplexität
die Durchsetzung im Handel schwierig. Ein einzige Kraftstoffeinspritzvorrichtung
ist im allgemeinen nicht kompatibel für die Ausführung von sowohl HCCI- als auch
konventionellen Einspritzungen, da oftmals unterschiedliche Sprühmuster
zweckmäßig und
manchmal notwendig sind. Das Vorsehen einer Struktur in einer einzigen
Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in der Lage ist Kraftstoff mit
zwei unterschiedlichen Sprühmustern
einzuspritzen, wobei auch die Möglichkeit
der Massenproduktion der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit konsistenten
Ergebnissen vorzusehen ist, ist problematisch und nicht erreichbar.
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Die vorliegende Erfindung richtet
sich auf eines oder mehrere der oben genannten Probleme.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung
weist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein erstes Nadelventilglied
und ein zweites Nadelventilglied auf, wobei das erste Nadelventilglied
mindestens teilweise in einem Einspritzvorrichtungskörper positioniert
ist, während
das zweite Nadelventilglied mindestens teilweise in dem ersten Nadelventilglied
positioniert ist. Der Einspritzkörper
und/oder das erste Nadelventilglied und/oder das zweite Nadelventilglied
definieren einen Hochdruckraum, einen ersten Düsenauslasssatz und einen zweiten
Düsenauslasssatz
sowie eine erste Nadelsteuerkammer und eine zweite Nadelsteuerkammer.
Das erste Nadelventilglied besitzt eine hydraulische Schließoberfläche, die
dem Strömungsmitteldruck
in der ersten Nadelsteuerkammer ausgesetzt ist, und ferner besitzt
das zweite Nadelventilglied eine hydraulische Schließoberfläche, die dem
Strömungsmitteldruck
in der zweiten Nadelsteuerkammer ausgesetzt ist. Jedes der Nadelventilglieder
ist einzeln bewegbar, während
das andere Nadelventilglied stationär verbleibt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt, weist
ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff einen Schritt eines
Einspritzens von Kraftstoff durch einen ersten Düsenauslasssatz auf, und zwar
mindestens teilweise durch Druckfreigabe in einer ersten Nadersteuerkammer.
Kraftstoff wird durch einen zweiten Düsenauslasssatz mindestens teilweise
durch Druckfreigabe in eine zweite Nadelsteuerkammer eingespritzt.
Jeder der zwei Einspritzschritte wird mindestens teilweise dadurch
ausgeführt,
dass man ein erstes oder ein zweites Nadelventilglied belegt, während das
andere der ersten und zweiten Nadelventilglieder stationär verbleibt.
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1 ist
eine schematische Veranschaulichung eines Motors und Kraftstoffeinspritzsystemen gemäß einem
Aspekt der Erfindung;
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2 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung;
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3 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht des Düsenanordnungsteils
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung der 2;
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4 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht einer weiteren Kraftstoffeinspritzvorrichtung
für das
System der 1;
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5 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtungsdüsenanordnung
gemäß einer
weiteren Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Mischbetriebsart;
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6 ist
eine Ansicht eines homogenen Ladungssprühmusters von unten, und zwar
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine vergrößerte geschnittene
Seitenansicht des spitzen Teils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 ist
eine vergrößerte geschnittene
Seitenansicht eines spitzen Teils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem
zusätzlichen
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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9a und 9b sind geschnittene schematische
Darstellungen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem
noch weiteren Ausführungsbeispiel
wenn dieses sich in der konventionellen Betriebsart bzw. der homogenen
Ladungsbetriebsart befindet;
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10a bis 10e sind graphische Darstellungen
bei der Drucksteuerventilgliedposition, der Nadelsteuerventilgliedposition,
der Kolbenposition, der ersten und zweiten Nadelventilgliedpositionen
und der Kraftstoffeinspritzraten, abhängig von der Zeit für ein Beispiel
einer erfindungsgemäßen Einspritzsequenz;
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11 ist
eine geschnittene schematische Ansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem
noch weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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12 ist
eine geschnittene schematische Seitenansicht eines Düsenanordnungsteils
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung; und
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13 ist
eine vergrößerte, geschnittene schematische
Seitenansicht des spitzen Teils einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem
noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung
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Unter Bezugnahme auf 1 sei bemerkt, dass ein Motor 10 ein
Kraftstoffeinspritzsystem 12 aufweist, welches Folgendes
besitzt: eine common rail 16, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 und
eine Quelle von Kraftstoff 18. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der Motor 10 sechs Zylinder 11 auf, deren
jeder einen sich hin und her bewegenden Motorkolben 15 besitzt.
Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung aber auch bei praktisch
jeder Art eines internen Verbrennungsmotors anwendbar ist, wobei
aber hier die Veranschaulichung im Rahmen eines 6-Zylinderdieselmotors
erfolgt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Kraftstoffeinspritzsystem 12 hydraulisch
betätigte
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 auf, die ein Betätigungsströmungsmittel
unterschiedlich vom Kraftstoff verwenden. Insbesondere zieht der
Betätigungsströmungsmittelkreis
Strömungsmittel
aus einer Quelle von Betätigungsströmungsmittel 20,
das vorzugsweise Motorschmieröl
ist, aber auch irgendein anderes geeignetes und verfügbares Fluid sein
könnte,
einschließlich
Kühlmittel,
Getriebeströmungsmittel
und sogar auch Kraftstoff. Die Kraftstoffquelle 18 repräsentiert
einen konventionellen Kraftstofftank, der Dieselkraftstoffdestillat
enthält.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einem druckintensivierten,
hydraulisch betätigten
Dualströmungsmittelkraftstoffeinspritzsystem
veranschaulicht ist, findet die Erfindung potentielle Anwendung
in einer großen
Vielzahl von Kraftstoffeinspritzsystemen. Diese umfassen, wobei
aber darauf keine Beschränkung
vorgenommen werden soll, Einzelströmungsmittelsysteme, die hydraulisch
betätigte, mechanisch
betätigte
Kraftstoffsysteme sein können, Unit-Pumpenkraftstoffeinspritzsysteme
und Common-Rail-Systeme, die geeignete Steuermaßnahmen verwenden, wie dies
dem Fachmann bekannt ist.
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Einen niedrigen Druck besitzendes Öl wird abgezogen
und zirkuliert von der Betätigungsströmungsmittelquelle 20 durch
eine Niederdruckpumpe 21. Dieses einen relativ niedrigen
Druck besitzende Öl
wird sodann in Filter 22 gefiltert und im Kühler 23 gekühlt, bevor
die Abzweigung in einer Richtung zu Motorschmierdurchlässen 24 erfolgt
und in einer anderen Abzweigrichtung zu einem Niederdruckbetätigungsströmungsmittel-Versorgungsdurchlass 25. Die
Strömungsmit telversorgung 25 ist
mit einem Einlass einer Hochdruckpumpe 26 verbunden, die
Hochdruckbetätigungsströmungsmittel
an die common rail 16 über
eine Hochdruckversorgungsleitung 27 liefert. Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 weist
einen Betätigungsströmungsmitteleinlass 40,
verbunden mit der common rail 16, über einen gesonderten Zweigdurchlass 28 auf.
Verwendetes Betätigungsströmungsmittel
verlässt
die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 an einem Betätigungsströmungsmittelabfluss 41 zur
Rezirkulation zurück
zur Quelle 20 über
einen Abflussdurchlass 29.
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Der Druck in der common rail 16 wird
vorzugsweise elektronisch durch ein elektronisches Steuermodul 36 gesteuert,
und zwar durch Steuerung der Ausgangsgröße der Hochdruckpumpe 26. Dies
wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass man die Strömungskapazität der Pumpe 26 an
die Strömungsanforderungen
des Kraftstoffeinspritzsystems 12 anpasst. Steuersignale
werden von dem elektronischen Steuermodul 36 zu der Hochdruckpumpe 26 über eine
Verbindungsleitung 43 geleitet. Die Steuerung des Drucks
in der Common Rail 16 wird vorzugsweise über einen
Regelalgorithmus (Algorithmus mit geschlossener Schleife) erreicht,
der das elektronische Steuermodul 36 umfasst und Common-Rail-Drucksignale über eine
Verbindungsleitung 44 von einem Drucksensor 45 empfängt. Auf
diese Weise wird in dem bevorzugten System die Pumpenausgangsgröße in einer
Steuerstrategie (Strategie mit offener Schleife) gesteuert, und
zwar durch Anpassen der Pumpenausgangsgröße an die Systemanforderung,
während
der Druck in der Common Rail 16 in einer Regelstrategie
(Strategie mit geschlossener Schleife) geregelt wird, und zwar durch einen
Vergleich des Solldrucks mit dem abgefühlten Druck. Nichtsdestotrotz
erkennt der Fachmann, dass der Druck in der common rail 16 auf
andere bekannte Arten gesteuert bzw. geregelt werden könnte.
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Kraftstoff wird zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 durch
eine Kraftstoffzirkulationspumpe 31 geleitet, die Kraftstoff
von einer Quelle 18 abzieht. Nach dem Filtern im Kraftstofffilter 32 wird
der Kraftstoff an die Einlässe 34 der
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 über eine Kraftstoffversorgungsleitung 33 geliefert.
Die Kraftstoffzirkulationspumpe 31 ist vorzugsweise eine
elektrische Pumpe, die ei ne Kapazität besitzt um in kontinuierlicher
Weise eine Kraftstoffmenge zu zirkulieren, die angepasst ist um
die maximal projizierten Bedürfnisse
des Kraftstoffeinspritzsystems 12 zu erfüllen. Nicht
verwendeter Kraftstoff wird zur Quelle 18 über einen
Kraftstoffrückführdurchlass 35 in üblicher
Weise zurückgeführt. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 14 sind
vorzugsweise elektronisch gesteuert, und zwar durch ein elektronisches
Steuermodul 36 über
Steuersignale, die zu den einzelnen Einspritzvorrichtungen über Verbindungsleitungen 39 üblicherweise übertragen werden.
Anders ausgedrückt,
sind die Steuersignale für
die verschiedenen Komponenten auf bekannten Sensorsignalen basierend,
und zwar vorgesehen für das
elektronische Steuermodul 36 von den Sensoren 37 über Verbindungsleitungen 38.
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Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 – vergleiche 2 – weist eine Düsenanordnung 47 auf, ferner
einen Druckintensivierer oder Druckverstärker 48 und ein Drucksteuerventil 49.
Der Fachmann erkennt, dass obwohl die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 eine
Düsenanordnung 47 und
einen Druckintensivierer 48 und ein Drucksteuerventil 49,
sämtlich
in dem gleichen Einspritzvorrichtungskörper 52 aufweist,
diese gesonderten Merkmale oder Bauteile auch in gesonderten Körperkomponenten
angeordnet sein können.
Zudem könnten
einige dieser Maßnahmen
oder Bauteile unterschiedliche Formen einnehmen, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte sowohl das Drucksteuerventil 49,
als auch der Druckintensivierer 48 durch einen mit Nocken
angetriebenen Kolben oder Plunger ersetzt werden, wobei der Nocken
einen oder mehrere Nockenvorsprünge
haben wird, und zwar abhängig
von der Anzahl der Einspritz-"Schüsse", die pro Motorzyklus
erwünscht
sind. Zudem könnten
diese Komponenten durch eine Common Rail von Kraftstoff ersetzt
werden, und zwar verbunden mit der Düsenanordnung 47 über ein
geeignetes Ventil ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Bei
einer weiteren Abwandlung könnte
eine Einheits- oder Unit-Kraftstoffpumpe mit der Düsenanordnung 47 verbunden
sein, oder aber eine Unit-Ölpumpe
könnte mit
dem Druckintensivierer oder Druckverstärker 48 verbunden
sein und noch immer in den Rahmen der folgenden Erfindung fallen.
Somit können
die sich auf die elektronische Steuerung und die Kraftstoffunterdrucksetzung
des Kraftstoffs beziehenden Aspekte unterschiedliche Strukturen
vorsehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Das Drucksteuerventil 49 weist
einen ersten elektronischen Betätiger 50 auf,
der vorzugsweise ein Elektromagnet ist, der aber auch irgendein
anderer geeigneter elektrischer Betätiger sein könnte, wie beispielsweise
ein Piezoelement oder eine Lautsprecherspule. Eine Elektromagnetspule 53 ist
betriebsmäßig mit
einem Anker 54 dann gekoppelt, wenn diese erregt ist. Der
Anker 54 ist einem Drucksteuerventil 55 angebracht
oder in anderer Weise betriebsmäßig mit
diesem zur Bewegung gekuppelt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Drucksteuerventilglied 55 ein Kolbenventilglied,
wobei aber der Fachmann erkennt, dass auch Kopfventilglieder stattdessen
eingesetzt werden könnten.
Wenn der Elektromagnet 50 enterregt wird, so spannt eine
Vorspannfeder 42 das Drucksteuerventil 55 nach
links vor in eine Position, die den Betätigungsströmungsmittelraum 58 mit
dem Niederdruckbetätigungsströmungsmittelabfluss 41 über einen
Ringraum 57 verbindet. Wenn die Elektromagnetspule 53 erregt
ist, so bewegen sich der Anker 54 und das Steuerventilglied 55 nach
rechts entgegen der Wirkung der Feder 42, um die Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 und dem
Hochdruckbetätigungsströmungsmitteleinlass 40 über Ringraum 56 zu
verbinden. Wenn dies auftritt, schließt der Ringraum 57 die
Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 und
dem Betätigungsströmungsmittelabfluss 41.
Abhängig
von der Position des Drucksteuerventilglieds 55 und dem
Erregungszustand des Elektromagneten 50 ist der Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 entweder
mit dem Hochdruckbetätigungsströmungsmitteleinlass 40 verbunden,
um den Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung unter
Druck zu setzen, oder aber die Verbindung besteht zu dem Niederdruckbetätigungsströmungsmittelabfluss 41 um
zu gestatten, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung sich zwischen
Einspritzereignissen zurücksetzt.
Obwohl das Ventil 50 einen einzigen Betätiger aufweist, könnte es
Betätiger
an beiden Enden besitzen, um eine Schubzugstrategie zur Bewegung
des Ventilglieds vorzusehen.
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Der Druckintensivierer oder Druckverstärker 48 weist
einen Verstärkerkolben 60 mit
abgestuftem oberen Ende auf, wobei der oberer Teil im Strömungsmitteldruck
in dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 ausgesetzt
ist. Obwohl es nicht notwendig ist, besitzt der Verstärkungskolben 60 vorzugsweise
ein abgestuftes oberes Ende derart, dass das Hochdruckbetätigungsströmungsmittel
in effektiver Weise über
nur einen Teil der oberen Oberfläche des
Kolbens wirkt, und zwar beim Anfangsteil seiner Bewegung. Dies kann
einen niedrigeren Einspritzdruck über den Anfangsteil eines Kraftstoffeinspritzereignisses
zur Folge haben. Abhängig
von der Form und Länge
dieses abgestuften Oberteils, können
andere die Rate formende Vorderendenausbildungsformen ebenfalls
hergestellt werden, und zwar einschließlich, aber darauf nicht beschränkt, Rampenfrontenden
und "boot"-formige Frontend-
oder vorderendratenformende Mittel. Der Intensivier- oder Verstärkungskolben 60 ist
nach oben in seine zurückgezogene
Position durch eine Rückholfeder 62 vorgespannt,
wie dies dargestellt ist. Zwischen Einspritzereignissen, wenn der
Intensivierer oder Verstärkungskolben 60 sich
unter der Wirkung der Feder 62 zurückzieht, wird verwendetes Betätigungsströmungsmittel
aus dem Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 zum
Betätigungsströmungsmittelabfluss 41 ausgestoßen. Ein
Kolben bzw. Plunger 61 ist betriebsmäßig zur Bewegung mit dem Verstärkungskolben 60 gekuppelt,
um Kraftstoff in einer Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 unter
Druck zu setzen, wenn ein nach unten gerichteter Pumphub erfolgt.
Wenn der Kolben bzw. Plunger 61 und der Verstärkungskolben 60 sich
zurückziehen,
wird frischer Niederdruckkraftstoff in die Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 geschoben,
und zwar über
einen Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 59 und am
Rückschlagventil 69 vorbei.
Der Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 59 ist strömungsmittelmäßig mit
dem Kraftstoffeinlass 34 verbunden, und zwar über den
Ringraum der durch den Zwischenraum geschaffen wird zwischen dem
Einspritzkörpergehäuse und
dem Einspritzvorrichtungsstapel von Komponenten innerhalb desselben.
Da der Intensivierkolben 60 einen größeren Durchmesser besitzt als
der Kolben 61, kann der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 vermehrt auf
das Mehrfache des Betätigungsströmungsmitteldrucks
in der common rail 16 (1)
angehoben werden.
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Zusätzlich auf 3 bezugnehmend, weist die Düsenanordnung 47 einen
Düsenversorgungsdurchlass 64 auf,
der sich zwischen der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 und
einem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 66 und
einem konventionellen Düsenauslasssatz 65 erstreckt.
Das Öffnen und
Schließen
der Düsenauslasssätze 65 und 66 wird
durch ein erstes Nadelventilglied 67 bzw. ein zweites Nadelventilglied 68 gesteuert.
Wenn der Kolben bzw. Plunger 61 einen nach unten gehenden Pumpenhub
ausführt,
kann der Düsenversorgungsdurchlass 64 als
ein Hochdruckdurchlass angesehen werden, der Kraftstoff mit Einspritzdruckniveaus
enthält.
Welcher der Sätze
der homogene Ladungsdüsenauslasssatz 66 oder
der konventionelle Düsenauslasssatz 65 sich
während
eines Einspritzereignisses öffnet,
hängt von
der Positionierung des Nadelsteuerventils 72 ab, welches
betriebsmäßig mit
einem zweiten elektrischen Betätiger 51 gekuppelt
ist. Der homogene Ladungsdüsenauslasssatz 66 weist einen
oder mehrere Düsenauslässe auf,
die mit einem relativ kleinen Winkel (θ) bezüglich der Mittellinie der Kraftstoffeinspritzvorrichtung
orientiert sind. Der Fachmann erkennt, dass die homogenen Ladungsdüsenauslässe in einer
Art und Weise orientiert sind, um die Mischung des Kraftstoffs und
der Luft zu erzeugen, während
der Motorkolben seinen Kompressionshub erfährt. Der konventionelle Düsenauslasssatz 65 weist
einen oder mehrere Düsenauslässe auf,
und zwar orientiert mit einem relativ großen Winkel (α) bezüglich der
Mittellinie der Einspritzvorrichtungskörpermittellinie, und zwar in
konventioneller Art und Weise. Der durchschnittliche Winkel (θ) ist im
allgemeinen beträchtlich
kleiner als der durchschnittliche Winkel (α), der am häufigsten größer als 60° ist.
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Das erste Nadelventil 68 weist
eine schließende
hydraulische Oberfläche
oder hydraulische Schließoberfläche 86 auf,
und zwar ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in einer ersten Nadelsteuerkammer 84, und eine öffnende
hydraulische Oberfläche
oder hydraulische Öffnungsoberfläche 94,
ausgesetzt gegenüber
Strömungsmitteldruck in
dem Düsenversorgungsdurchlass 64.
Das erste Nadelventilglied 68 ist in eine Abwärtsrichtung
in Kontakt mit dem ersten Ventilsitz 90 vorgespannt, um den
homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 66 durch eine
erste Vorspannfeder 85 zu schließen, die in der ersten Nadelsteuerkammer 84 angeordnet
ist. Der Ventilsitz 90 ist vorzugsweise ein ringförmiger flacher Sitz,
der bezüglich
des homogenen Ladungsdüsenauslasssatzes 66 derart
angeordnet ist, dass das Ventilglied 68 diese Auslässe schließt, wenn
es sich seiner gezeigten unteren geschlossenen Position befindet.
Somit umgibt in diesem Ausführungsbeispiel der
homogene Ladungsdüsenauslasssatz 66 vorzugsweise
den konventionellen Düsenauslasssatz 65.
Diese Strategie gestattet, dass ein relativ kleiner Sack auftritt
bezüglich
des konventionellen Düsenauslasssatzes 65,
der bekannte, über
die Zeit hinweg getestete Tip- oder Spitzenverfahren verwendet,
wie sie während
der letzten Dekaden entwickelt wurden. Zudem gestattet diese Anordnung
das Vorsehen von mehrfachen, einen kleinen Durchmesser besitzenden
Löchern,
und zwar angeordnet in einem Duschkopfmuster derart, wie dies in 6 gezeigt ist, und zwar
bezüglich
des homogenen Ladungsdüsenauslasssatzes.
Ingenieure beobachteten, dass dann, wenn der homogene Düsenauslasssatz
mehrere, einen kleinen Durchmesser aufweisende Auslässe aufweist,
und zwar angeordnet in einer nicht auftreffenden Art, eine bessere
Mischung und geringere Emissionen erreicht werden können. In
diesem Ausführungsbeispiel
weist der konventionelle Düsenauslasssatz 65 sechs,
einen relativ großen
Durchmesser aufweisende Düsenauslässe auf,
und zwar verteilt und orientiert in der üblichen Art und Weise zur Erzeugung
eines konventionellen Sprühmusters
(vgl. 5), wie es im
Stand der Technik bekannt ist.
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Das zweite Nadelventilglied 67 weist
eine zweite hydraulische Schließoberfläche 81 auf,
und zwar ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in einer zweiten Nadelsteuerkammer 80 und ferner eine hydraulische Öffnungsoberfläche 91,
ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 über einen Strömungsmittelverbindungsdurchlass 88.
Das zweite Nadelventilglied 67 ist normalerweise nach unten in
Kontakt mit dem zweiten ringförmigen
Nadelsitz 93 vorgespannt, um den konventionellen Düsenauslasssatz 65 über die
Wirkung der zweiten Vorspannfeder 82 zu schließen. Die
Stärken
der Federn 82 und 85 und auch die Bemessung der
hydraulischen Öffnungsoberflächen 91 und 94 geschieht
vorzugsweise derart, dass sowohl die ersten als auch die zweiten Nadelventilglieder ähnliche
bzw. gleiche Ventilöffnungsdrücke besitzen.
Nichtsdestoweniger erkennt der Fachmann, dass diese Aspekte abwandelbar sind,
um unterschiedliche Ventilöffnungsdrücke für die zwei
unterschiedlichen Nadelventilglieder vorzusehen, um einen gewünschten
Effekt zu erzeugen. Bei der Verwendung gemäß diesem Patent kann ein Ventilglied
irgendeiner Bauart eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die
angebracht und in anderer Art gekuppelt sind, um sich zusammen als
eine einzige Einheit zu bewegen. Die maximale nach oben gerichtete
Laufdistanz des Nadelventilglieds 68 wird durch den abstandsdicken
Teil und die Stoppstückteile
des ersten Nadelventilglieds bestimmt, die in der ersten Nadelsteuerkammer 80 angeordnet
sind. Der maximale nach oben gerichtete Laufabstand des Nadelventilglieds 68 wird
durch das Abstandsstück 89 bestimmt,
welches vorzugsweise ein Teil ist, welcher zur dicken Kategorie
gehört.
Die zweite Nadelsteuerkammer 80 ist im Wesentlichen strömungsmittelmäßig von
der ersten Nadelsteuerkammer 84 durch einen Führungsteil 83 isoliert.
In gleicher Weise ist die erste Nadelsteuerkammer 84 im
Wesentlichen strömungsmittelmäßig von
dem Düsenversorgungsdurchlass 64 über eine
Führungszone
oder Führungsregion 87 strömungsmittelmäßig isoliert.
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Die Positionierung des Nadelsteuerventils 72 bestimmt
welche der Nadelsteuerkammern 80 oder 84 mit dem
Hochdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 verbunden
ist und somit welches der Nadelventilglieder 67 oder 68 während eines
Einspritzereignisses sich zu einer Öffnungsposition hin anhebt.
Ein zweiter elektrischer Betätiger 51 ist
vorzugsweise betriebsmäßig mit
dem Nadelsteuerventil 72 gekuppelt und zwar über eine
Verbindung mit einem Anker 71. Eine zweite elektrische
Betätigungsvorrichtung 51 ist
als ein Elektromagnet dargestellt, könnte aber auch irgendein anderer
geeigneter elektrischer Betätiger
sein und zwar einschließlich,
aber nicht beschränkt
darauf, ein Piezoelement oder eine Lautsprecherspule. Das Nadelsteuerventil 72 ist
normalerweise nach unten in Kontakt mit dem zweiten Ventilsitz 75 über eine
Vorspannfeder 73 vorgespannt. Wenn sich das Nadelsteuerventilglied 72 in dieser
Position befindet, so ist die erste Nadelsteuerkammer 84 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 64 über einen
Druckverbindungsdurchlass 77 an einem ersten Ventilsitz 74 vorbei
und über
einen Verbindungsdurchlass 76 verbunden. Wenn es sich in
dieser Position befindet, so ist die zweite Nadelsteuerkammer 80 strömungsmittelmäßig von
dem Düsenversorgungsdurchlass 64 isoliert
und zwar infolge des Schließens
des zweiten Ventilsitzes 75. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die zweite Nadelsteuerkammer 80 ein geschlossenes Volumen
mit der Ausnahme des zweiten Druckverbindungsdurchlasses 78.
In einigen Fällen
kann es jedoch zweckmäßig sein,
die zweite Nadelsteuerkammer 80 mit einem Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 59 zu
verbinden und zwar über
einen eingeschränkten
Ablass- oder Belüftungsdurchlass 98 (gezeigt
in gestrichelter Form in 3).
Der Einschluss eines nicht beschränkten aber einschränkenden
Ablassdurchlasses 98 könnte
in denjenigen Fällen
erwünscht
sein, wo das Leck von Hochdruckkraftstoff in die zweite Nadelsteuerkammer 80 während eines
Einspritzereignisses ausreichend ist, um zu bewirken, dass das zweite
Nadelventilglied 67 vorzeitig geschlossen wird. Wenn der
Ablassdurchlass 98 nicht eingeschlossen ist, so kann das
zweite Nadelventilglied 67 sich in seine obere offene Position
anheben, und zwar in das relativ geschlossene Volumen der ersten
Nadelsteuerkammer 80, da dasselbe auf einem Niederdruck
liegt, wenn ein Einspritzereignis initiiert wird, wenn der zweite
elektrische Betätiger 51 enterregt
wird. Vorzugsweise wird der Belüftungsdurchmesser 98 weggelassen
und die Volumenreduktion in der Nadelsteuerkammer 80, bewirkt
durch das Anheben des Nadelventilglieds 67, wird durch die
Zusammendrückbarkeit
des Kraftstoffes zugelassen.
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Wenn die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 51 erregt
wird, so zieht die Elektromagnetspule 70 den Anker 71 an
und hebt das Nadelsteuerventil 72 nach oben an, um den
ersten Ventilsitz 74 zu schließen und den zweiten Ventilsitz 75 zu öffnen. Wenn
dies auftritt, wird die zweite Nadelsteuerkammer 80 strömungsmittelmäßig mit
dem Hochdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 verbunden,
um zu verhindern, dass das zweite Nadelventilglied 67 sich
vom ersten Nadelsitz 93 abhebt infolge der Hochdruckhydraulikkraft,
die auf die hydraulische Schließoberfläche 81 wird.
Vorausgesetzt, dass der zweite elektrische Betätiger 51 erregt wird
bevor der Kraftstoffdruck und der Düsenversorgungsdurchlass 64 für ein Einspritzereignis
angestiegen ist, existiert niedriger Druck in der ersten Nadelsteuerkammer 84 infolge
des Schließens
des Ventilsitzes 74. Vorzugsweise ist die erste Nadelsteuerkammer 84 ein
geschlossenes Volumen mit der Ausnahme für den Druckverbindungsdurchlass 77,
könnte
aber auch mit dem Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 59 verbunden
sein, und zwar über
einen nichtabgedeckten aber eingeschränkten Ablassdurchlass 99 im
Falle, dass das Kraftstoffleck zwischen den verschiedenen Komponenten
berücksichtigt
werden muss. Wenn sich die erste Nadelsteuerkammer 84 auf
einem niedrigen Druck befindet und der Kraftstoffdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 auf Einspritzpegel
oder -niveaus ansteigt und auf die hydraulische Öffnungsoberfläche 94 wirkt,
so wird das erste Nadelventilglied 68 angehoben, um den
homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 66 zum
Düsenversorgungsdurchlass 64 zu öffnen. Der
Ablassdurchlass 99 wird vorzugsweise weggelassen, kann
aber dann eingeschlossen werden, wenn Leck und/oder Strömungsmittelversetzung
bewirkt durch Bewegung des Nadelventilglieds 68 an eine Öffnungsposition eine
Notwendigkeit für
einen Abfluss oder einen Ablass erzeugen. Zudem oder alternativ
kann ein Ablassdurchlass 97, der einen Ringraum im Außenventilglied 68 verbindet,
zur Steuerung der Leckströmung
verwendet werden.
-
4 zeigt
eine hydraulisch betätigte
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 114, die derjenigen gemäß 2 sehr ähnlich ist mit der Ausnahme,
dass ein Verbindungsdurchlass 176 vorgesehen ist, der mit dem
Betätigungsströmungsmittel 158 verbunden
ist und nicht mit einem Verbindungsdurchlass 76 strömungsmittelmäßig verbunden
mit dem Düsenversorgungsdurchlass 64,
wie im Ausführungsbeispiel
der 2 gezeigt. Auf diese
Weise wird im Ausführungsbeispiel
gemäß 4 das Betätigungsströmungsmittel
zu den Nadelsteuerkammern analysiert, und zwar basierend auf der
Positionierung des Nadelsteuerventilglieds 172, basierend
auf dem Erregungszustand der elektrischen Betätigungsvorrichtung 151. Wie
im Ausführungsbeispiel
gemäß 2, wird das Drucksteuerventilglied 155,
welches den Druck im Betätigungsströmungsmittelhohlraum 158 steuert,
in seiner Position durch eine erste elektrische Betätigungsvorrichtung 150 gesteuert.
Auf diese Weise ist das Ausführungsbeispiel
gemäß 4 praktisch identisch zum
Ausführungsbeispiel
der 2 mit der Ausnahme,
dass Hochdruck- oder Niederdrucköl
an die hydraulischen Schließoberflächen der
Nadelventilglieder angelegt wird, anstelle von Kraftstoffdruck, wie
beim Ausführungsbeispiel
gemäß 2.
-
Es sei nunmehr auf die 5 Bezug genommen, wo eine
Düsenanordnung 247 eingesetzt
werden könnte
anstelle der Düsenanordnung 47,
die im Ausführungsbeispiel
der 2 gezeigt ist, oder
aber es könnte
eine alleinstehende Kraftstoffeinspritzvorrichtung vorgesehen sein,
und zwar innerhalb einer unterschiedlichen Type eines Kraftstoffeinspritzsystems,
wobei Mittel vorgesehen sind, die sich von denen gemäß 1 und 2 unterscheiden, um Kraftstoff unter
Druck zu setzen und die Strömung
desselben zur Krafteinspritzvorrichtung zu steuern. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von der Düsenanordnung 47 gemäß 3 insofern, als ihr Verbindungsdurchlass 276 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckkraftstoffzirkulationsgebiet 259 verbunden
ist und nicht ein Verbindungsdurchlass 76 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 64,
wie im Ausführungsbeispiel
der 2 bis 3 gezeigt, verbunden ist.
Auf diese Weise bewegt sich in diesem Ausführungsbeispiel das Nadelsteuerventilglied 272 zwischen
dem ersten Ventilsitz 274 und dem zweiten Ventilsitz 275,
um entweder die erste Nadelsteuerkammer 280 oder die zweite
Nadelsteuerkammer 284 mit dem Niederdruckkraftstoffdurchlass 259 zu
verbinden. In diesem Ausführungsbeispiel
ist das erste Nadelsteuerventil 280 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 264 verbunden,
und zwar über
einen nicht abgedeckten Verbindungsdurchlass 243, der eine Strömungseinschränkung 242 aufweist,
die einschränkender
oder restriktiver ist als die Strömungseinschränkung 244,
angeordnet in dem Ablassverbindungsdurchlass 276. Wegen
dieser Strömungseinschränkungen
und der verschiedenen Durchlasspfade wird die erste Nadelsteuerkammer 280 auf
einen relativ niedrigen Druck dann abfallen, wenn das Nadersteuerventil 272 sich
in seiner unteren Position den ersten Ventilsitz 274 öffnend befindet.
Anders ausgedrückt,
liegt der Druck in der ersten Nadelsteuerkammer 280 irgendwo
zwischen dem im Düsenversorgungsdurchlass 264 und
dem im Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 259.
Da die Strömungseinschränkung 242 einschränkender
ist als die Strömungseinschränkung 244,
wenn diese Position eingenommen wird, so befindet sich die Nadelsteuerkammer 280 auf
einem relativ niedrigen Druck, da sie strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 259 verbunden
ist, und zwar über
einen Druckverbindungsdurchlass 278 und einen Ablassverbindungsdurchlass 276.
Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich auch von den vorherigen Ausführungsbeispielen insofern,
als die Nadelventilglieder 267 und 268 hydraulische
Anschläge
und nicht körperliche
Anschläge
wie die vorhergehenden Ausführungsbeispiele
besitzt.
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Wenn der elektrische Betätiger 251 erregt
ist um das Nadelsteuerventilglied 272 nach oben anzuheben,
um den zweiten Ventilsitz 275 zu öffnen, so wird die zweite Nadelsteuerkammer 284 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 259 verbunden,
und zwar über
Druckverbindungsdurchlass 277 und Ablassverbindungsdurchlass 276.
Wenn dies auftritt, liegt der Druck in der Nadelsteuerkammer 284 irgendwo
zwischen dem in dem Düsenversorgungsdurchlass 264 und dem
Kraftstoffzirkulationsdurchlass 259, da die zweite Nadelsteuerkammer 284 strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 264 über einen nicht
abgedeckten oder nicht behinderten Verbindungsdurchlass 241 mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 264 verbunden
ist. Da jedoch die Strömungseinschränkung 240 einschränkender
ist als die Strömungseinschränkung 244,
fällt der
Druck in der zweiten Nadelsteuerkammer 284 dann ab, wenn
das Nadelsteuerventilglied 272 sich in seiner oberen, dem
Sitz 275 öffnenden
Position befindet. Wie bei den früheren Ausführungsbeispielen, steuert ein
erstes Nadelsteuerventilglied 267 das Öffnen und Schließen eines
homogenen Ladungsdüsenauslasssatzes 265.
Das erste Nadelventilglied 267 weist eine hydraulische
Schließoberfläche 281 auf,
und zwar ausgesetzt gegenüber
dem Strömungsmitteldruck
in der ersten Nadelsteuerkammer 280. Wenn sich das erste
Nadelventilglied 267 in seiner oberen offenen Position
befindet, so findet die hydraulische Schließoberfläche 281 eine Gleichgewichtsposition
im Druckverbindungsdurchlass 278. Das zweite Nadelventilglied 268 steuert
das Öffnen
und Schließen
des konventionellen Düsenauslasssatzes 266.
Das zweite Nadelventilglied 268 weist eine hydraulische Schließoberfläche 286 auf,
die dem Strömungsmitteldruck
in der zweiten Nadelsteuerkammer 284 ausgesetzt ist. In ähnlicher
Weise wird das zweite Nadelventilglied 268 den Druckverbindungsdurchlass 277 zur
Nadelsteuerkammer 284 dann nahezu schließen, wenn
es sich in seiner oberen offenen Position befindet. 5 ist ebenfalls relevant zur Darstellung
eines Beispiels eines konventionellen Sprühmusters, welches im Stand
der Technik bekannt ist.
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Es sei nunmehr auf die 6 Bezug genommen, wo ein
homogenes Ladungsduschkopfsprühmuster
dargestellt ist, wie es in jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele
bevorzugt würde.
Vorzugsweise erzeugt der homogene Ladungsdüsenauslasssatz ein Sprühmuster,
welches eine relativ große
Anzahl von Formen aufweist, die sich nicht schneiden oder miteinander überlappen.
Ingenieure haben beobachtet, dass ein mehrere Löcher aufweisendes Sprühmuster
mit dieser Anordnung eine bessere Kraftstoff- und Luftmischung fördern kann,
was zu weiter verringerten, unerwünschten Emissionen führt. In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
weist das homogene Ladungssprühmuster 102 achtzehn
gesonderte Düsen
auf, die jeweils ein Sprühmuster
oder eine Sprühform 103 erzeugt,
wie dies im Allgemeinen in 6 gezeigt
ist. Der Fachmann erkennt, dass obwohl ein Duschkopfmuster bevorzugt
sein kann, der homogene Ladungsdüsenauslasssatz
derart bemessen und angeordnet sein kann, dass er irgendein geeignetes
Sprühmuster
erzeugt, welches eine adäquate
Kraftstoffluftmischung fördert.
Zudem kann es in weiteren Ausführungsbeispielen
erwünscht
sein, Sprühmuster
von benachbarten Düsenauslässen in
dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz überlappend
vorzusehen, aufeinander treffend oder möglicherweise sogar einander
schneidend, um den gewünschten
Effekt zu erzeugen, wie beispielsweise eine bessere Kraftstoff- und
Luftmischung.
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Bezugnehmend auf 7 sei bemerkt, dass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 314 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ein gesondertes Ventil 340 aufweist,
welches gestattet, dass erste und zweite Nadelventilglieder 367 and 368 sich
gesondert in ihren Aufwärts-
bzw. Öffnungspositionen
bewegen, so dass die Kraftstoffsprühung oder das Sprühmuster
auf einen oder den anderen des homogenen Ladungsdüsenauslasssatzes 365 oder
des konventionellen Düsenauslasssatzes 366 beschränkt ist.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 314 könnte in
irgendeines der vorherigen Ausführungsbeispiele
substituiert werden. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 314 weist
einen Einspritzvorrichtungskörper 352 auf,
der eine Mittellinie 301 definiert. Ein konventionelles
Nadelventil 368 ist in dem Einspritzvorrichtungskörper 352 positioniert,
und ist zwischen einer unteren den Sitz 390 schließenden Position,
wie gezeigt, und einer oberen Position bewegbar, in der der konventionelle
Düsenauslass 366 offen
ist. Das Nadelventilglied 368 ist normalerweise in seine
untere geschlossene Position vorgespannt, und zwar durch eine Vorspannfeder,
die in der Nadelsteuerkammer 384 angeordnet ist. Zudem
weist das Nadelventilglied 368 eine hydraulische Schließoberfläche 386 auf,
die dem Steuerungsmitteldruck in der Nadelsteuerkammer 384 ausgesetzt
ist. Ein zweites Nadelventilglied 367 ist mindestens teilweise
innerhalb des ersten Nadelventilglieds 368 positioniert und
ist zu einer unteren geschlossenen Position hin vorgespannt, wie
dies gezeigt ist, und zwar in Kontakt mit dem Ventilsitz 393,
um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 365 zu
schließen.
Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
weist das Nadelventilglied 367 eine hydraulische Schließoberfläche 381 auf,
die dem Strömungsmitteldruck
in der Nadelsteuerkammer 380 ausgesetzt ist. Obwohl dies
nicht dargestellt ist, können
die Nadelsteuerkammern 380 und 384 strömungsmittelmäßig mit
einem Nadelsteuerventil verbunden sein und zwar in irgendeiner Art,
wie dies unter Bezugnahme auf die vorherigen Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde.
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Um eine gleichzeitige Sprühung oder
einen Sprühvorgang
durch die Auslasssätze 365 und 366 zu
verhindern, ist ein Hilfsventilglied 340 in eine Position
in Kontakt mit dem Ventilsitz 392 durch eine Vorspannfeder 342 vorgespannt,
wobei diese in der Nadelsteuerkammer 384 angeordnet ist.
Das Ventilglied 340 bleibt vorzugsweise in seiner unteren
geschlossenen Position zu allen Zeiten. Auf diese Weise wird Kraftstoff
nur aus dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 365 herausgesprüht, wenn
das Nadelventilglied 367 sich in seiner oberen offenen Position
befindet, wobei aber das äußere Nadelventilglied 368 sich
in seiner unteren geschlossenen Position befindet. In gleicher Weise
wird Kraftstoff nur aus dem konventionellen Düsenauslasssatz 366 gesprüht oder
gespritzt, wenn das äußere Nadelventilglied 368 sich
in seiner oberen offenen Position befindet, aber das innere Nadelventilglied 367 sich
in seiner unteren geschlossenen Position befindet.
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Bezugnehmend auf 8 sei bemerkt, dass der Spitzenteil einer
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 414 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Einspritzvorrichtungskörper aufweist, innerhalb von
dem ein inneres Nadelventilglied 467 und ein äußeres Nadelventilglied 468 positioniert sind.
Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen insofern,
als eine Führungs-/Dichtungsfläche oder
ein Gebiet 463 als die Mittel dient, durch die entsprechenden
Düsenauslasssätze 465 und 466 voneinander
isoliert oder getrennt sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist jedoch ähnlich zu
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
insofern, als das innere Nadelventilglied 467 sich in seine
obere offene Position bewegen kann, während das andere Nadelventilglied 468 in
seiner unteren geschlossenen Position verbleibt, und umgekehrt.
Auf diese Weise könnte
der Spitzenteil der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 414 in
irgendeines der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele substituiert
werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Führungs-/Dichtungsfläche oder
das entsprechende Gebiet 463 ist vorzugsweise ein relativ
strömungsmitteldichter
Abstand oder Raum, der Gestalt, dass das äußere Nadelventilglied 468 sich
bewegt, wobei aber der diametral gegengesetzte Abstand oder Raum und
die Länge
der Führungsfläche derart
vorgesehen sind, dass sehr wenig Strömungsmittel an der Führungs-/Dichtungsfläche 463 vorbeileckt,
wenn das eine oder das andere der Nadelventilglieder 467 und 468 in
ihrer oberen offenen Position während
eines Einspritzereignisses sich befinden.
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Die 9a und 9b zeigen eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 514 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung und zwar ähnlich
zu den vorherigen Ausführungsbeispielen
insofern, als die Nadelventilglieder 567 und 568 sich
gesondert bewegen können,
während
das andere in seiner stationären
geschlossenen Position verbleibt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich jedoch in mehreren Hinsichten einschließlich der Tatsache, dass das innere
Nadelventilglied 567 ein sich nach außen öffnendes Nadelventilglied ist,
und zwar entgegengesetzt zu einem sich nach innen öffnenden
Nadelventilglied wie in allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Zudem unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel insofern, als
die Strömung
zu dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 565 an dem
Nadelsteuerventilglied 572 vorbeiläuft, und nicht einfach eine
Abzweigung des Düsenversorgungsdurchlasses 564 wie
bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
ist. 9a zeigt die Kraftstoffmitteleinspritzvorrichtung 514,
wenn ein konventionelles Nadelventilglied 568 sich in seiner
oberen offenen Position außer
Kontakt mit dem Sitz 590 befindet, um den konventionellen
Düsenauslasssatz 566 zu öffnen. Das
innere Nadelventilglied 567 verbleibt stationär. Kein
Strahl oder keine Sprühung
aus dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 565 heraus,
wenn die Einspritzvorrichtung 514 sich in der Konfiguration gemäß 9a befindet, da die Nadelsteuerkammer 580 strömungsmittelmäßig mit
einem Niederdruckabfluss über
den Ventilsitz 574 verbunden ist und blockiert ist gegenüber dem
Auslasssatz durch einen ringförmigen
Vorsprung 581, der den Strömungsmittelfluss um den Ringraum
582 herum blockiert. Auf diese Weise bewegt sich das äußere Nadelventilglied 568 in
seine obere offene Position, wenn das Nadelventilglied 572 sich
in seiner unteren, den Sitz 575 schließenden Position, befindet und
der Kraftstoffdruck in der Düsenversorgungskammer 564 ist
oberhalb eines Ventilöffnungsdrucks.
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Wenn es erwünscht ist, Kraftstoff aus einem homogenen
Ladungsdüsenauslasssatz 565 herauszuspritzen
oder herauszuinjizieren, so wird das Nadelsteuerventil 572 nach
oben bewegt, um den Hochdrucksitz 575 zu öffnen und
den Niederdrucksitz 574 zu schließen. Dies gestattet, dass eine
Hochdruckströmung
in dem Düsenversorgungsdurchlass 564 an
dem Nadelsteuerventil 572 vorbei in die Nadelsteuerkammer 580 durch
den Ringraum 582 am ringsförmigen Vorsprung 581 vorbeiläuft, ferner
am Ventilsitz 593 vorbei, und zwar zum Düsenauslasssatz 565.
Auf diese Weise erfolgt ein homogenes Ladungseinspritzereignis durch
Bewegen des inneren Nadelventilglieds 567 nach unten außer Kontakt
mit dem Ventilsitz 593. Wenn dies auftritt, wird das äußere Nadelventilglied 568 in
seiner unteren geschlossenen Position in Kontakt mit dem Ventilsitz 590 gehalten
und zwar über
die kombinierte Kraft einer Vorspannfeder und einer hydraulischen
Kraft, die auf eine ringförmige
Schulter in der Nadelsteuerkammer 580 wirkt. Wie in dem
vorherigen Ausführungsbeispiel
ist die Kraftstoffsprühung
oder die Kraftstoffeinspritzung auf einen oder den anderen der Düsenauslasssätze 565 und 566 begrenzt
und zwar infolge der Einschließung
oder des Vorsehens einer Führungs-/Dichtungsfläche zwischen
dem Einspitzvorrichtungskörper 552 und
dem äußeren Nadelventilglied 568.
Anders ausgedrückt,
ist der diametrale Abstand zwischen dem äußeren Nadelventilglied 568 und
dem Einspritzvorrichtungskörper 552 an
dem Führungs-/Dichtungsgebiet
bzw. an der Fläche 563 hinreichend
eng und von einer Länge
die gestattet, dass das äußere Nadelventilglied 568 sich
bewegt aber im Wesentlichen verhindert, dass Kraftstoffleck an dieser
Fläche
oder an diesem Gebiet vorbei auftritt, und zwar zum Düsenauslasssatz
hin, der geschlossen verbleiben soll.
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11 zeigt
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 614 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wobei gesonderte Dreiwegeventile 630 und 640 für jedes
der zwei Nadelventilglieder 667 und 668 vorgesehen
sind. Dieses Ausführungsbeispiel
ist ebenfalls ähnlich
dem Ausführungsbeispiel
der 3 insofern als die
Nadelventilglieder 667 und 668 hydraulische Anschläge haben
und nicht körperliche
Anschläge
wie in den anderen Ausführungsbeispielen.
Dieses Ausführungsbeispiel
ist ähnlich
zu den anderen Ausführungsbeispielen
insofern, als jedes der Nadelventilglieder 667 und 668 sich
gesondert in die Öffnungsposition
bewegen kann, während
das andere Nadelventilglied stationär in einer geschlossenen Position
verbleibt. Zudem gestattet dieses Ausführungsbeispiel eine unabhängige direkte
Steuerung der zwei gesonderten Nadelventilglieder 667 und 668 über das
gesonderte Dreiwegennadelsteuerventil 630 und 640.
Vorzugsweise ist Nadelsteuerventil 630 in eine Position
vorgespannt, in der der Abzweigungsdurchlass 631 strömungsmittelmäßig mit
dem Druckverbindungsdurchlass 678 verbunden ist. Somit
verbleibt auf diese Weise das innere Nadelventilglied 667 in
seiner unteren geschlossenen Position, wenn Kraftstoffdruck und
Düsenversorgungsdurchlass 664 sich
auf Einspritzdruckniveaus oder Pegeln befinden. Ein homogenes Ladungseinspritzereignis
kann dann durch Erregung einer elektrischen Betätigungseinrichtung initiiert
werden, die mit dem Steuerventil 630 gekoppelt ist, um
den Druckverbindungsdurchlass 678 mit dem Niederdruckablassdurchlass 632 zu
verbinden, der den Strömungsmitteldruck
in der Nadelsteuerkammer 680 ablasst und somit die Hydraulikoberfläche 681 schließt. Dies
gestattet, dass das innere Nadelventilglied 667 sich nach
oben vom Ventilsitz 690 wegbewegt, um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 665 zu öffnen.
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Ein konventionelles Einspritzereignis
wird erreicht in weitgehend ähnlicher
Weise mit der Ausnahme, dass das Steuerventil 640 verwendet
wird. Anders ausgedrückt,
wird das Steuerventil 640 vorzugsweise in eine Position
vorgespannt, in der der Abzweigdurchlass 641 zum Druckverbindungsdurchlass 677 offen
ist, um Hochdruck an die hydraulische Schließoberfläche 686 anzulegen,
die an der Nadelsteuerkammer 684 angeordnet ist. Wenn eine
elektrische Betätigungsvorrichtung
mit dem Steuerventil 640 gekoppelt ist und erregt wird,
so verbindet das Steuerventil 640 den Druckversorgungs-
oder Verbindungsdurchlass 677 mit dem Ablasslüftungsdurchlass 642,
um den Druck in der Nadelsteuerkammer 684 und somit an
der hydraulischen Schließoberfläche 686 freizugeben.
Dies gestattet, dass das äußere Nadelventilglied 668 sich
in seine obere offene Position weg vom Ventilsitz 693 bewegt
oder angehoben wird um den konventionellen Düsenauslass 666 zu öffnen. Das
konventionelle Einspritzereignis wird dadurch beendet, dass man
das Steuerventil 640 zurück in seine ursprüngliche
Position bewegt, in der der Abzweigdurchlass 641 mit dem
Druckverbindungsdurchlass 677 verbunden ist.
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Der Fachmann erkennt, dass sämtliche
dargestellte Ausführungsbeispiele
ein erstes Nadelventilglied aufweisen, und zwar mindestens teilweise
innerhalb des zweiten Nadelventilglieds in einer konzentrischen
Beziehung positioniert. In allen Ausführungsbeispielen werden der
konventionelle Düsenauslasssatz
und der homogene Ladungsdüsenauslasssatz
in ihrer Öffnung
und Schließung
gesteuert, und zwar durch gesonderte Nadelventilglieder, wobei eines
derselben mindestens teilweise innerhalb des anderen positioniert
ist. Zudem kann sich jedes der Nadelventilglieder in eine offene
Position bewegen, während
das andere Nadelventilglied stationär in seiner geschlossenen Position
verbleibt. Schließlich weisen
sämtliche
Ausführungsbeispiele
einige Merkmale auf, die ein Kraftstoffleck zum Düsenauslasssatz
der geschlossen ist verhindert, während der andere Düsenauslasssatz
offen eingestellt ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist nur einer
der zwei Düsenauslasssätze offen
zu einem bestimmten Zeitpunkt. Das Ausführungsbeispiel der 11 gestattet jedoch die
Möglichkeit,
dass beide Düsenauslasssätze gleichzeitig
offen sind und die Merkmale, die gestatten, dass die Einspritzvorrichtung
dies tun kann, sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,
in den anderen Ausführungsbeispielen
einsetzbar. Ein weiteres gemeinsam mit allen Ausführungsbeispielen
geteiltes Merkmal besteht darin, dass jedes der zwei Nadelventilglieder
eine hydraulische Schließoberfläche aufweist,
die dem Strömungsmitteldruck
in einer Nadelrsteuerkammer ausgesetzt ist. In allen Ausführungsbeispielen
mit der Ausnahme desjenigen, das in den 9a und 9b gezeigt
ist, sind die hydraulischen Schließoberflächen der zwei Nadelventilglieder
gesonderten Nadelsteuerkammern ausgesetzt, die im Wesentlichen strömungsmittelmäßig voneinander
isoliert oder getrennt sind.
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12 zeigt
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 714, die der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 gemäß der in
den 2 und 3 sehr ähnlich ist mit der Ausnahme,
dass die Verbindungen geändert
wurden derart, dass die Nadelsteuerkammer assoziiert mit den konventionellen
Düsenauslässen normalerweise in
Verbindung steht mit dem Düsenversorgungsdurchlass 64,
wohingegen bei dem Ausführungsbeispiel
der 2 und 3 die Nadelsteuerkammer 84 mit dem
homogenen Nadeldüsenauslasssatz 66 assoziiert
ist und zwar normalerweise strömungsmittelmäßig verbunden
mit dem Düsenversorgungsdurchlass 64.
Insbesondere zeigt 12,
dass das Nadelsteuerventil 72 normalerweise nach unten
vorgespannt, um die Nadelsteuerkammer 780 mit dem Düsenversorgungsdurchlass 64 strömungsmittelmäßig zu verbinden,
und zwar über
den Druckverbindungsdurchlass 778. Wenn der zweite elektrische
Betätiger 51 erregt
ist, so wird das Nadelsteuerventilglied 72 angehoben und
zwar auf eine Position, die den Düsenversorgungsdurchlass 64 mit
der anderen Nadelsteuerkammer 784 verbindet und zwar über einen
Druckverbindungsdurchlass 777. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 714 unterscheidet
sich auch von den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der 2 und 3 über
den Einschluss eines Hubabstandsstückes 787, das dazu verwendet
wird, um die Hubdistanz oder den Hubabstand des anderen Nadelventilglieds
einzustellen. Zudem kann ein VOP-Abstandsstück 786 zur Einstellung
der Vorbelastung an der Vorspannfeder 785 ausgewählt werden,
und somit auch der Ventilöffnungsdruck
des anderen Nadelventilglieds in einer üblichen Art und Weise.
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13 zeigt
eine unmittelbare Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 814,
und zwar des Spitzen- oder Tipteils davon, und zwar gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dieser Spitzenteil unterscheidet sich
von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 der 2 und 3 insofern als die Stellen der entsprechenden
homogenen Ladungsdüsenauslässe und
die konventionellen Düsenauslässe ausgetauscht
wurden. Zudem umfasst dieses alternative Ausführungsbeispiel zwei konische
Ventilsitze anstelle eines konischen Ventilssitzes und eines flachen
Sitzes wie in dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 2 und 3. Schließlich besitzt der konventionelle
Düsenauslasssatz 865 Strömungsdurchlässe, die
sich von den erweiternden Durchlässen
unterscheiden, die zusammen mit den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben wurden. Insbesondere weist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 814 einen
Einspritzvorrichtungskörper 852 auf,
der einen homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 866 und
einen konventionellen Düsenauslasssatz 865 definiert.
Der konventionelle Düsenauslasssatz 865 weist
jeweils einen Sprühlochdurchlasspfad 871 mit
einem konventionellen Durchmesser und einer Gegenbohrung 870 auf.
Der konventionelle Düsenauslasssatz 865 ist
offen und geschlossen und zwar über
einen konischen Ventilsitz 893 und ein erstes oder äußeres Nadelventilglied 867.
Die Sitzanordnung des Ventilglieds 867 und des Ventilsitzes 893 kann
erreicht werden durch einen Läpp-Prozess,
so dass das Ventilglied auf Kreisen sitzt, die oberhalb und unterhalb
der konventionellen Düsenauslässe 865 vorgesehen
sind. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 814 weist auch
ein inneres Nadelventil 868 auf, das auf einem konischen
Ventilsitz 890 sitzt, um einen homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 866 zu öffnen und
zu schließen.
Dieser alternative Spitzenstruktur kann substituiert werden und zwar
anstelle der Spitzenstrukturen, wie sie in Bezug auf die vorherigen
Ausführungsbeispiele
gezeigt wurde.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Es sei nunmehr auf die 1-3 und die graphischen Darstellungen der 10a bis 10e Bezug genommen, wo eine beispielhafte
Einspritzsequenz gemäß der Erfindung
dargestellt ist, die nunmehr beschrieben wird. Vor dem Be ginn einer
Einspritzsequenz werden erste und zweite elektrische Betätigungsvorrichtungen 50 und 51 enterregt
und niedriger Druck herrscht über
die ganze Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 hinweg vor.
Anders ausgedrückt,
ist das Drucksteuerventilglied 55 in eine Position vorgespannt,
die den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 mit
dem Niederdruckabflussauslass 41 verbindet. Zudem befinden
sich der Plunger 61 und der Verstärkungskolben 60 in
ihren zurückgezogenen Positionen
und die Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 befindet
sich auf niedrigem Druck, da sie strömungsmittelmäßig verbunden
ist mit dem Niederdruckkraftstoffzirkulationsdurchlass 59 und
zwar am Rückschlagventil 69 vorbei.
Dies hat auch zur Folge, dass der Düsenversorgungsdurchlass 64 und
die verschiedenen Durchlässe
assoziiert mit dem Nadelsteuerventil sich auf niedrigem Druck befinden.
In der bevorzugten Version der vorliegenden Erfindung sind zwei
unterschiedliche Düsenauslasssätze vorzugsweise
konfiguriert zur homogenen Ladungskompressionszündeinspritzung und konventionellen
Kraftstoffeinspritzung. Somit, irgendwo nachdem der Motorkolben 15 seinen
aufwärts
gerichteten Kompressionshub beginnt, aber vorzugsweise wenn der
Kolben näher
an dem unteren Todpunkt sich befindet als an dem oberen Todpunkt,
ist ein homogenes Ladungseinspritzereignis erwünscht. In einem solchen Falle wird
Kraftstoff frühzeitig
eingespritzt und die Kraftstoffeinspritzung ist relativ nach unten
in den Motorzylinder 11 gerichtet, um die bestmögliche Mischung über die
Zeitperiode hinweg zu fördern,
wenn der Motorkolben seinen Kompressionshub vollendet.
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Kurz vor der gewünschten oder Sollzeitsteuerung
für ein
homogenes Ladungskompressionseinspritzereignis 100, wie
in 10e gezeigt, wird Strom
an die elektrische Betätigungsvorrichtung 50 geliefert,
um das Drucksteuerventil 55 nach rechts zu bewegen, um
den Niederdruckabschluss 41 zu schließen und den Bettätigungsströmungsmittelhohlraum 58 zum
Hochdruckbetätigungsmitteleinlass 40 zu öffnen. Wenn
dies auftritt, fließt
das Hochdruckbetätigungsströmungsmittel
in die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 und wirkt auf
den Verstärkungskolben 60 und
bewirkt, dass dieser und der Plunger 61 sich nach unten
bewegen, um Kraftstoff in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 unter
Druck zu setzen. Dies ist gezeigt durch die anfängliche nach oben gerichtete Neigung
in 10c, aber die Bewegung des
Drucksteuerventilglieds von einer geschlossenen Position zu einer
offenen Position ist in 10a gezeigt.
Die elektrische Betätigungsvorrichtung 51 wird
ungefähr
zur gleichen Zeit erregt, um den Sitz 74 zu schließen und
den Sitz 75 zu öffnen.
Die nach unten gerichtete Bewegung des Plungers 61 bewirkt, dass
der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 schnell
auf die Einspritzpegel ansteigt. Wenn der Druck in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 ansteigt,
so wird der Hochdruck z der ersten Nadelsteuerkammer 80 geleitet,
und zwar über
den Verbindungsdurchlass 76 und den Druckverbindungsdurchlass 78.
Insofern verbleibt das erste Nadelventilglied 67 in einer
unteren geschlossenen Position, wie dies durch die gestrichelte
Linie in 10d gezeigt
ist. Da sich jedoch die zweite Nadelsteuerkammer 84 auf
einem niedrigen Druck befindet, und zwar infolge des Schließens des
Ventilsitzes 74, wird sich das zweite Nadelventilglied 68 nach oben
bewegen, um den homogenen Ladungsdüsenaustauschsatz 66 zu öffnen, wenn
der Kraftstoffdruck einen Ventilöffnungsdruck übersteigt,
der ausreicht um die Vorspannfeder 85 zu überwinden.
Dieses Öffnen
des zweiten Nadelventilglieds 68 ist mit der ausgezogenen
Linie in 10b gezeigt.
Wie erwartet, hebt sich das äußere Nadelventilglied 68 in
eine offene Position an und Kraftstoff fängt an für das homogene Ladungseinspritzereignis 100 zu
sprühen,
wie dies in 10e gezeigt
ist. Kurz bevor die gewünschte
Menge an Kraftstoff eingespritzt ist, wird das homogene Ladungseinspritzereignis 100 beendet,
und zwar durch Enterregung des elektrischen Betätigers 50, um den
Druck am Verstärkungskolben 60 durch Öffnen des
Betätigungsströmungsmittelhohlraums 58 zum
Niederdruckabschluss 41 freizugeben oder zu entlasten.
Wenn dies auftritt, so hört
die Abwärtsbewegung
des Plungers 61 und des Verstärkungskolbens 60 auf
und die beiden fangen an sich zurückzuziehen und zwar mit einer
Rate oder Geschwindigkeit, die durch die Stärke der Rückholfeder 62 bestimmt
ist. Diese Zurückziehung
ist in 10c dargestellt,
und zwar durch den relativ langen geneigten Teil der Bewegung des
Plungers. Wenn sich der Plunger 61 verlangsamt und schließlich in
seiner Abwärtsbewegung
stoppt, so fällt
der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 und
im Düsenversorgungsdurchlass 64 auch
schnell ab. Wenn der Kraftstoffdruck unter einen Ventilschließdruck fällt, bewegt
sich das äußere Nadelventilglied 68 nach
unten, um den homogenen Ladungsauslasssatz 66 zu schließen, und
zwar unter der Wirkung der Vorspannfeder 85. Mit dem Aufsitzen
des äußeren Nadelventilglieds 68 auf
den Ventilsitz 90 wird das homogene Ladungseinspritzereignis 100 vervollständigt. Die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat sodann die Fähigkeit sich zurückzusetzen
und zwar mit der Zurückziehung
des Plungers 61 und des Intensivierkolbens 60,
wenn sich eingespritzter Kraftstoff mit der Luft im Motorzylinder
während
des Kompressionshubs mischt. Wenn nichts weiter getan würde, würde die
homogene Ladung sich in dem Motorzylinder 15 selbst zünden, wenn
der Motorkolben sich in den Bereich des oberen Todpunktes befindet.
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Der Fachmann erkennt, dass irgendeine
Anzahl von homogenen Ladungskompressionsereignissen mit den gewünschten
Zeitsteuerungen ausgeführt
werden kann. Abhängig
von der Struktur der speziellen Kraftstoffeinspritzvorrichtung und
des Kraftstoffeinspritzsystems kann das homogene Ladungseinspritzereignis
in mehr als einer Art beendet werden. Bei der ersten Art wird die
erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 enterregt,
um den Kraftstoffdruck unter einen Ventilschließdruck zu reduzieren, was das äußere Nadelventilglied 68 dazu
veranlasst, sich nach unten in seine geschlossene Position zu bewegen
und zwar unter der Wirkung seiner Vorspannfeder 85. Im
Falle, dass die Ablassdurchlässe 98 und 99 nicht
verwendet werden, kann das homogene Ladungseinspritzereignis auch
dadurch beendet werden, dass der zweite elektrische Betätiger 51 enterregt
wird, um das Einspritzereignis zu beenden, während der Kraftstoffdruck noch
immer relativ hoch ist. In einem solchen Falle wird die Abwärtsbewegung
des Nadelsteuerventilglieds 72 Hochdruck in der zweiten
Nadelsteuerkammer 80 einfangen, was bewirkt, dass das Nadelventilglied 67 in
seiner unteren geschlossenen Position verbleibt. Die Abwärtsbewegung
des Nadelsteuerventilglieds 72 wird jedoch den Sitz 74 öffnen und
die Nadelsteuerkammer 84 mit dem Hochdruckströmungsmittel
in dem Düsenversorgungsdurchlass 64 verbinden,
was bewirkt, dass das äußere Nadelventilglied 68 abrupt
schließt, und
zwar unter der Wirkung des hydraulischen Drucks und seiner Vorspannfeder 85.
Der Fachmann erkennt auch, dass verschiedene Formen der Endeinspritzungsrate
oder -geschwindigkeit ausgeführt
werden können,
und zwar im Falle, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine
Struktur gemäß 2 besitzt, die nicht die Ablässe oder
Belüftungen 98 oder 99 aufweist,
wie dies durch die versteckten Linien in 3 gezeigt ist. Anders ausgedrückt, kann die
Zeitsteuerung der Enterregung des ersten elektrischen Betätigers 50 relativ
zur Enterregung des zweiten elektrischen Betätigers 51 eingestellt
werden, um zu bewirken, dass das äußere Nadelventilglied 68 sich
nach unten in eine geschlossene Position bewegt, irgendwo zwischen
dem maximalen Kraftstoffdruck und dem Ventilschließdruck definiert
durch die Vorspannfeder 85. Der Fachmann erkennt auch, dass
eine gewisse Beschleunigung des Schließens des Nadelventilglieds
zum Ende eines Einspritzereignisses hin erreicht werden kann, und
zwar durch kurze Änderung
des Erregungszustandes der zweiten elektrischen Betätigungsvorrichtung 51 nachdem
die erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 enterregt wurde.
Insbesondere nachdem die erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 enterregt
ist, beginnt der Druck in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu
fallen. Das Einspritzereignis wird jedoch normalerweise nicht enden,
bis der Kraftstoffdruck auf einen Pegel abgefallen ist, der unterhalb
eines Ventilschließdrucks
liegt, definiert durch die entsprechende Vorspannfeder. Abhängige davon,
welches Einspritzereignis endet, kann das Schließen dieses Nadelventilgliedes
beschleunigt werden, dadurch dass man kurz den Erregungszustand
der zweiten elektrischen Betätigungsvorrichtung 51 ändert. Dies
kanalisiert den restlichen Hochdruck in der Einspritzvorrichtung
zu der hydraulischen Schließoberfläche des
entsprechenden Nadelventilglieds um bei der Beschleunigung seiner
Schließrate
oder Schließgeschwindigkeit unterstützend zu
wirken, um das Einspritzereignis zu beenden. Die Zeitsteuerung dieses
Ereignisses muss jedoch sorgfältig
bestimmt werden, um eine kurze Öffnung
des anderen Düsenauslasssatzes
zu verhindern, die auftreten würde,
durch Druckfreigabe an der hydraulischen Schließoberfläche über eine Änderung des Erregungszustandes
der zweiten elektrischen Betätigungsvorrichtung 51.
Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in der Weise
verwendet, dass das Nadelsteuerventilglied normalerweise in eine
Position vorgespannt ist, ist der ein konventionelles Einspritzereignis
auftritt, wenn die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 51 nicht
erregt ist. Die Beendigung des konventionellen Einspritzereignisses
könnte
jedoch dann beschleunigt werden, und zwar durch kurze Erregung der
zweiten elektrischen Betätigungsvorrichtung 51 zu
dem Einspritzereignis hin, um den restlichen aber fallenden Hochdruckkraftstoff
zur hydraulischen Schließoberfläche des
konventionellen Nadelventilglieds hin zu kanalisieren.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
die Einspritzsequenz der 10a-e,
das homogene Ladungseinspritzereignis zu einer späteren Zeitpunkt
von einem konventionellen Einspritzereignis 101 gefolgt.
Um das konventionelle Einspritzereignis 101 zu erzeugen,
bleibt die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 51 vorzugsweise
während des
konventionellen Einspritzereignisses enterregt. Kurz vor dem erwünschten
Beginnen oder dem Sollanfang des konventionellen Einspritzereignisses 101 wird
die erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 erregt,
um den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 mit
dem Hochdruckbetätigungsströmungsmitteleinlass 40 zu
verbinden. Wie zuvor wirkt das Hochdruckbetätigungsströmungsmittel auf den Verstärkungskolben 60 und
der Plunger 61 wird nach unten getrieben, um den Kraftstoff
in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 unter Druck
zu setzen. Wenn der Kraftstoffdruck ansteigt, so wird dieser Druck
zu der zweiten Nadelsteuerkammer 84 übertragen und wirkt auf die
hydraulische Schließoberfläche 86,
um das äußere Nadelventilglied 68 in
Kontakt mit dem Ventilsitz 90 zu halten, um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 66 zu
schließen
oder zu blockieren. Dieser gleicher Anstieg im Kraftstoffdruck wirkt
jedoch auf die hydraulische Öffnungsoberfläche 91 des
inneren Nadelventilglieds 67 und bewirkt, dass dieses sich
nach oben bewegt, um den konventionellen Düsenauslasssatz 65 dann
zu öffnen,
wenn der Kraftstoffdruck einen Ventilöffnungsdruck übersteigt,
der mit der Bemessung der verschiedenen hydraulischen Oberflächen und
der Stärke
der Feder 82 in Beziehung steht. Kurz bevor das gewünschte oder Sollende
des konventionellen Einspritzereignisses eintritt, wird die erste
elektrische Betätigungsvorrichtung 50 enterregt,
um das Drucksteuerventilglied 50 zurück in eine Position zu bewegen,
die den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 mit
dem Niederdruckbetätigungsströmungsmittelabfluss 41 verbindet.
Dies hat zur Folge, dass der Plunger 61 und der Verstärkungskolben 60 zu
einem Halt kommen und schließlich
anfangen sich, wie in 10c gezeigt,
zurückzuziehen.
Durch Verlangsamung und Aufhören der
Abwärtsbewegung
des Plungers 61 fällt
der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 und
dem Düsenversorgungsdurchlass
64 schnell
unter einen Ventilschließdruck
ab, was bewirkt, dass das zweite Nadelventilglied sich nach unten
bewegt und den Ventilsitz 93 schließt und den konventionellen
Düsenauslasssatz 65 blockiert.
Dieser Aspekt ist in 10d dargestellt.
Durch das Schließen
des Sitzes 93 endet das konventionelle Einspritzereignis 101.
Ein schärferes
Schließen
der inneren Nadel 67 kann dadurch erreicht werden, dass
man Strom ans Ventil 51 liefert, bevor das konventionelle
Einspritzereignis vollendet ist.
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Der Fachmann erkennt, dass dann,
wenn die Nadelsteuerkammern 80 und 84 nicht wie
gestrichelt belüftet
sind durch die Ablässe
oder Belüftungen 98 und 99 in 3, das konventionelle Einspritzereignis in
einer anderen Art und Weise beendet werden kann. Anders ausgedrückt, kann
das konventionelle Einspritzereignis dadurch beendet werden, dass
man den zweiten elektrischen Betätiger 51 erregt,
um Hockdruckkraftstoff an die hydraulische Schließoberfläche 81 des
zweiten Nadelventilglieds 67 anzulegen. Wenn dies auftritt,
so hält
der eingefangen Hochdruckkraftstoff, der auf die hydraulische Schließoberfläche 86 wirkt,
das äußere Ventilglied 68 geschlossen,
während
Hochdruck zu Nadelventilkammer 68 geleitet bewirkt, dass
das innere Nadelventilglied abrupt schließt. Somit kann dieser Aspekt der
Erfindung für
ein gewisses Ende der Einspritzratenformung des Typs dienen, wie
dies zuvor beschrieben wurde, so dass der Kraftstoffdruck am Ende
der Einspritzung, wenn das Nadelventilglied anfängt sich in eine geschlossene
Position zu bewegen, gewählt
werden kann zwischen einem maximalen Einspritzdruck und dem Ventilschließdruck des Nadelventilglieds.
Obwohl nur hin einziges konventionelles Einspritzereignis dargestellt
wurde, erkennt der Fachmann, dass die Erfindung eine Vielzahl konventioneller
Einspritzereignisse mit gewünschten Zeitsteuerungen
vorsehen kann.
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Die Kraftstoffeinspritzung der 4 arbeitet in ähnlicher
Weise mit der Ausnahme, dass die Einspritzereignisse dadurch begonnen
und beendet werden, dass man den ersten elektrischen Betätiger 150 erregt
oder enterregt. Anders ausgedrückt,
unabhängig
davon welche der Nadelsteuerkammern zu einem Niederdruckgebiet belüftet ist,
wird jedes Einspritzereignis durch Erregung der ersten elektrischen Betätigungsvorrichtung 150 begonnen
und durch Enterregung der selben beendet. In der in 4 gezeigten Struktur wirkt der zweite
elektrische Betätiger 151 als
ein Schalter um zu bestimmen, welche Art der Einspritzung erfolgt.
Wenn der zweite elektrische Betätiger 151 erregt
wird, so wird ein homogenes Ladungseinspritzereignis auftreten.
Wenn der zweite elektrische Betätiger 151 vor
dem elektrischen Betätiger 150 enterregt
wird, so tritt ein konventionelles Einspritzereignis auf. Das Ausführungsbeispiel
der 4 hat auch die Fähigkeit,
jedes der Einspritzereignisse zu beenden und zwar durch Änderung
des Erregungszustandes des zweiten elektrischen Betätigers 151,
wie dies in Beziehung mit der nichtbelüfteten Version der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 beschrieben
wurde.
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Es sei nun auf die 5 Bezug genommen. Ein Einspritzereignis
wird dann initiiert, wenn der Düsenversorgungsdurchlass 264 mit
einer Quelle von Hochdruckkraftstoff verbunden ist. Dieser Hochdruckkraftstoff
kann von einer common rail kommen, von unterhalb eines nockertbetätigten Plungers,
von einer Unit- oder Einheitspumpe oder von einer Kraftstoffunterdrucksetzungskammer
der Bauart, wie dies in 2 gezeigt
ist. Nimmt man an, dass die Düsenanordnung 247 anstelle
der Düsenanordnung 47 in 2 substituiert ist, so wird
ein homogenes Ladungseinspritzereignis dadurch initiiert, dass man
die erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 erregt, um
den Betätigungsströmungshohlraum 58 zum Hochdruckbetätigungsströmungsmittel 40 hin
zu öffnen.
Dies bewirkt, dass der Kolben 60 und der Plunger 61 sich
nach unten bewegen, um den Kraftstoff in der Kraftstoffunterdrucksetzungskammer 63 und
den Düsenversorgungsdurchlass 264 unter
Druck zu setzen. Die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 251 verbleibt
in einem nicht-erregten Zustand derart, dass das Nadelsteuerventilglied 272 den
zweiten Sitz 275 schließt, aber den ersten Sitz 274 öffnet. In
dieser Position ist die erste Nadelsteuerkammer 280 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckkraftstoffdurchlass 259 verbunden, und zwar über den Druckverbindungsdurchlass 278 und
den Verbindungsdurchlass 276. Da die Strömungseinschränkung 242 einschränkender
ist als die Strömungseinschränkung 244,
wird der Druck in der Nadelsteuerkammer 280 ansteigen,
aber relativ niedrig verbleiben, relativ zu dem Hochdruckkraftstoff
in dem Düsenversorgungsdurchlass 264.
Dies gestattet, dass sich das erste Nadelventilglied 267 nach
o ben anhebt, um den homogenen Ladungsauslasssatz 265 dann
zu öffnen,
wenn der Kraftstoffdruck einen Ventilöffnungsdruck übersteigt.
Andererseits verbleibt das zweite Nadelventilglied 268 in
der unteren Position und zwar den konventionellen Düsenauslasssatz 266 blockierend,
da der Sitz 275 geschlossen ist was zur Folge hat, dass
die zweite Nadelsteuerkammer 284 in ihrem Druck auf hohe
Niveaus assoziiert mit dem Düsenversorgungsdurchlass 264 ansteigt.
Kurz vor dem gewünschten
oder Sollende des homogenen Ladungseinspritzereignisses wird die
erste elektrische Betätigungsvorrichtung 50 enterregt,
was bewirkt, dass der Kraftstoffdruck in der ganzen Einspritzvorrichtung
abfällt
und zwar unter die Ventilschließdrücke was
zur Folge hat, dass das erste Nadelventilglied 267 sich
nach unten bewegt, um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 265 unter der
Wirkung seiner Vorspannfeder zu schließen.
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Ein konventionelles Einspritzereignis
wird dadurch erreicht, dass man die zweite elektrische Betätigungsvorrichtung 251 erregt,
und zwar bevor der Kraftstoffdruck wesentlich in der Düsenanordnung 247 ansteigt
und vorzugsweise bevor die Erregung der ersten elektrischen Betätigungsvorrichtung 50 erfolgt.
Wenn dies auftritt, so wird der erste Ventilsitz 274 geschlossen
und der zweite Ventilsitz 275 wird geöffnet. Wenn dies auftritt,
wird die zweite Nadelsteuerkammer 284 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckkraftstoffdurchlass 259 verbunden, und zwar über den
Druckverbindungsdurchlass 277 und den Verbindungsdurchlass 276.
Die erste Nadelsteuerkammer 280 ist jedoch nur mit dem
Düsenversorgungsdurchlass 264 über Durchlass 243 verbunden. Da
die Strömungseinschränkung 240 vorzugsweise einschränkender
ist als die Strömungseinschränkung 244,
hat ein Anstieg des Drucks in dem Düsenversorgungsdurchlass 264 zur
Folge, dass der Kraftstoffdruck in der zweiten Nadelsteuerkammer 284 relativ niedrig
verbleibt. Insofern wird sich das zweite Nadelventilglied 268 in
seine Öffnungsposition
anheben, um den konventionellen Düsenauslasssatz 266 dann zu öffnen, wenn
der Kraftstoffdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 264 einen
Ventilöffnungsdruck übersteigt.
Das konventionelle Einspritzereignis wird beendet durch Enterregung
der ersten elektrischen Betätigungsvorrichtung 50,
um den Betätigungsströmungsmittelhohlraum 58 wieder
mit dem Niederdruckabflussdurchlass 41 zu verbinden. Dies
bewirkt einen Abfall des Strö mungsmitteldrucks
in der gesamten Kraftstoffeinspritzvorrichtung, was bewirkt, dass
das zweite Nadelventilglied 268 und das erste Nadelventilglied 267 sich
nach unten gemeinsam bewegen, um den konventionellen Düsenauslasssatz 266 zu
schließen
und das konventionelle Einspritzereignis zu beenden.
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Es sei nunmehr auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 314 der 7 Bezug genommen: Kraftstoffeinspritzereignisse
werden in einer Art und Weise erreicht, wie dies bei zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen
erläutert
wurde, und zwar abhängig davon,
welche Nadelsteuerstruktur und Kraftstoffunterdrucksetzungsstrategie
verwendet wird. Abhängig von
diesen Faktoren wird eine konventionelle Einspritzung erreicht,
durch Absenken des Drucks in der Nadelsteuerkammer 384,
während
der Druck in der Nadelsteuerkammer 380 aufrecht erhalten
wird. Wenn dies getan wird, und der Kraftstoffdruck einen Ventilöffnungsdruck übersteigt,
so bewegen sich das äußere Nadelventilglied 368 und
das Abdichtventilglied 340 nach oben in die offene Position,
um den konventionellen Düsenauslasssatz 366 zu öffnen. Da das
Nadelventilglied 367 ist und 368 sich gesondert bewegen
kann, verbleibt das innere Nadelventilglied 367 in seiner
unteren geschlossenen Position und zwar den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 365 während des
konventionellen Einspritzereignisses schließend. Ein homogenes Ladungseinspritzereignis
wird dadurch erreicht, dass man hohen Druck in der Nadelsteuerkammer 384 hat,
während
der Druck in der zweiten Nadelsteuerkammer 380 freigegeben
wird. Wenn dies auftritt, und der Kraftstoffdruck oberhalb eines
Ventilöffnungsdrucks
liegt, so wird das innere Nadelventilglied 367 sich zu
seiner oberen offenen Position anheben, um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 365 zu öffnen. Wegen
des Hochdrucks in der Nadelsteuerkammer 384 verbleiben
das äußere Nadelventilglied 368 und
das Hilfsventilglied 340 in ihren unteren geschlossenen Positionen.
Dies verhindert, dass Kraftstoff am Sitz 392 vorbeileckt,
um aus dem konventionellen Düsenauslasssatz 366 während des
homogenen Ladungseinspritzereignisses herauszulecken.
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Es sein nunmehr auf 8 Bezug genommen: ein konventionelles
Einspritzereignis wird dadurch initiiert, dass das äußere Nadelventilglied 468 in
eine obere offene Position bewegt wird, um den konventionellen Düsenauslass 466 in
einer der zuvor beschriebenen Arten zu öffnen. Während des konventionellen Einspritzereignisses
wird das innere Nadelventilglied 467 in seiner unteren
geschlossenen Position gehalten, um den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 465 zu
schließen.
Während
eines homogenen Ladungseinspritzereignisses wird das äußere Nadelventilglied 468 in
seiner unteren geschlossenen Position gehalten, aber das innere
Nadelventilglied 467 wird in seine obere offene Position angehoben,
um den Düsenauslasssatz 465 zu öffnen. Das
Vorhandensein der Führungs-/Dichtungsregion
oder Zone 463 verhindert Kraftstoffleck zu dem konventionellen
Düsenauslasssatz 466 hin,
und zwar während
eines homogenen Ladungseinspritzereignisses.
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Es sei nun näher auf die 9a und 9b Bezug
genommen. Eine konventionelle Einspritzereigniskonfiguration und
eine homogene Ladungseinspritzereigniskonfiguration sind jeweils
dargestellt. Ein konventionelles Einspritzereignis wird dadurch initiiert,
dass man den Kraftstoffdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 564 auf
Einspritzdruckpegel anhebt, während
das Nadelsteuerventilglied 572 in seiner unteren, den Ventilsitz 575 schließenden Position
gehalten wird. Wenn dies auftritt, hebt Hochdruckkraftstoff das äußere Nadelventilglied 568 an, um
den konventionellen Düsenauslasssatz 566 zu öffnen, aber
die durch den inneren Vorsprung 581 erzeugte Blockade verhindert,
dass Niederdruckkraftstoff den homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 565 erreicht.
Auf diese Weise bewegt sich das äußere Nadelventilglied 568 in
seine obere offene Position, während
das innere Nadelventilglied 567 stationär verbleibt. Um ein homogenes
Ladungseinspritzereignis zu erzeugen, wird das Nadelsteuerventil 572 in seine
obere, den Sitz 574 schließende Position angehoben, bevor
der Kraftstoffdruck in dem Düsenversorgungsdurchlass 564 Einspritzdruckniveaus
erreicht. Dadurch dass diese getan wird, wird Hochdruckkraftstoff
an dem Nadelsteuerventilglied 572 vorbei in die Nadelsteuerkammer 580 geleitet
oder kanalisiert. Dieser Hochdruckkraftstoff wirkt auf eine hydraulische
Schließoberflächenschulter
des äußeren Nadelventilglieds 568 und
hält dieses
in seiner unteren geschlossenen Position in Kontakt mit dem Ventilsitz 590.
Der gleiche Hochdruckkraftstoff wirkt auf eine hydraulische Öffnungsoberfläche des
inneren Nadelventilglieds 567, was bewirkt, dass dieses nach
unten bewegt wird und nach außen,
um den Ringraum 582 zu öffnen,
um zu gestatten, dass Hochdruckkraftstoff aus dem homogenen Ladungsdüsenauslasssatz 565 herausgesprüht und herausgespritzt
wird. Die beiden Arten von Einspritzereignissen werden dadurch beendet,
dass die Unterdrucksetzung in dem Düsenversorgungsdurchlass 564 abgesenkt
wird, und zwar in irgendeiner der in einer großen Vielfalt bekannten Arten
und Weisen des Standes der Technik, und zwar abhängig davon wie der Kraftstoff
unter Druck gesetzt wird und von anderen Faktoren.
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Es sei nunmehr auf die 11 Bezug genommen. Ein konventionelles
Einspritzereignis wird dadurch initiiert, dass man den Kraftstoffdruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 664 auf
irgendeine bekannte Art auf Einspritzdruckniveaus oder -pegels anhebt.
Mit irgendeiner gewünschten
Sollzeitsteuerung wird das Nadelsteuerventil 640 in eine
Position bewegt, in der der Druckverbindungsdurchlass 677 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckablass oder der Niederdruckbelüftung 642 verbunden
ist. Dies gestattet, dass das äußere Nadelventilglied 668 sich
in seine obere offene Position bewegt, um zu gestatten, dass Kraftstoff
aus dem konventionellen Düsenauslass 666 herausgespritzt
wird. Das konventionelle Einspritzereignis wird dadurch beendet,
dass man das Nadelsteuerventil 640 repositioniert und zwar
in eine Position, die den Druckverbindungsdurchlass 677 mit
dem Hochdruckzweigdurchlass 641 verbindet. Wenn dies auftritt,
wirkt der Hochdruckkraftstoff in der Nadelsteuerkammer 684 auf
die hydraulische Schließoberfläche 686 und
bewegt das äußere Nadelventilglied 668 in
seine untere geschlossene Position um den konventionellen Düsenauslasssatz 666 zu
schließen.
Ein homogenes Ladungseinspritzereignis wird in einer im ganzen ähnlichen
Weise erreicht, mit der Ausnahme der Bewegen des Nadelsteuerventils 630 in
eine Position, die den Druckverbindungsdurchlass 678 mit
dem Niederdruckabfluss 632 verbindet. Das homogene Ladungseinspritzereignis
wird dadurch beendet, dass man den Druckverbindungsdurchlass 678 wieder
mit dem Hochdruckzweigdurchlass 631 verbindet. Der Fachmann
erkennt, dass die Einspritzvorrichtung der 11 auch ein Heraussprühen oder Herausspritzen aus
beiden Düsenauslasssätzen 665 und 666 gleichzeitig
erzeugen könnte.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass man das Nadelsteuerventil
630 und 640 in
ihren Position bewegt, die die Druckverbindungsdurchlässe 678 und 677 mit
dem Ablassdurchlass 632 bzw. 642 verbinden.
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Es sei nunmehr auf 12 Bezug genommen. Der Betrieb erfolgt
in ähnlicher
aber entgegengesetzter Arbeitsweise zum Betrieb wie er unter Bezugnahme
auf die Kraftstoffeinspritzung 14 der 2 und 3 beschrieben
wurde. Insbesondere erfordert bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 714 der 12 ein konventionelles Einspritzereignis,
dass der zweite elektrische Betätiger 51 erregt
wird, wohingegen ein homogenes Ladungseinspritzereignis dadurch
erreicht werden kann lediglich durch Erregung und Enterregung des
elektrischen Betätigers 50,
assoziiert mit dem Strömungssteuerventil.
Wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspitze der 13 für
die Spitze der 12 substituiert
würde,
dann würde
der multiplizierte Kraftstoffeinspritzer oder die modifizierte Kraftstoffeinspritzvorrichtung
weitgehend in ähnlicher Weise
arbeiten, wie dies unter Bezugnahme auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 14 der 2 und 3 beschrieben wurde. Der Grund dafür besteht
darin, dass sowohl die Verbindungen und die Düsenauslässe umgeschaltet würden, wenn
ein solches Ausführungsbeispiel
betrieben würde.
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Die vorliegende Erfindung findet
potentielle Anwendung bei irgendeinem Kraftstoffeinspritzsystem,
wo es erwünscht
ist, dass zwei unterschiedliche Sprühmuster verfügbar sind.
Vorzugsweise entsprechen diese zwei unterschiedlichen Sprühmuster
einem homogenen Ladungseinspritzsprühmuster und einem konventionellen
Einspritzsprühmuster.
Nichtsdestotrotz erkennt der Fachmann, dass die zwei unterschiedlichen
Sprühmuster
einfach den unterschiedlich bemessenen Auslässen entsprechen könnten, wie
beispielsweise für
eine Anwendung der Erfindung bei einem Dualkraftstoffmotor, wo Piloteinspritzungen
dazu verwendete werden um eine Gaskraftstoff- und Luftmischung zu
zünden,
oder der Motor läuft
mit einem konventionellen Dieselkraftstoff allein. Die vorliegende
Erfindung hat die Fähigkeit,
in einer reinen homogenen Betriebsart zu arbeiten, in einer gemischten
homogenen und einer konventionellen Betriebsart, wie in den 10a-e beschrieben, und schließlich in
einer reinen konventionellen Betriebsart. Diese sollte einem mit
einem Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung ausgestatteten Motor
gestatten, niedrige Emissionen zu erreichen, und zwar über einen
breiten Bereich von Motorbetriebsbedingungen. Zudem können diese
unterschiedlichen Betriebsarten unter Verwendung gesondert beweglicher
Ventilglieder erreicht werden.
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Es sei bemerkt, dass die obige Beschreibung lediglich
illustrativem Zweck dienen und den Rahmen der Erfindung in keiner
Weise einschränken
soll. Beispielsweise könnte
ein Düsenauslass
ein ringförmiger
Zwischenraum sein, zwischen einem Ventilglied und dem Einspritzvorrichtungskörper und
zwar anstelle des Vorsehens eines Sprühbogenauslasses, wie dies in
den Ausführungsbeispielen
dargestellt ist. Der Fachmann kennt somit, dass weitere Aspekte, Ziele
und Vorteile der Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der
Offenbarung und der beigefügten
Ansprüche
erhalten werden können.