DE19825171A1 - Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffeinspritzventil für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für
eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei großvolumigen
Dieselmotoren finden Kraftstoffeinspritzventile zum Einspritzen
von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine Verwen
dung, die eine in einem Düsenelement axial verschieblich gela
gerte Ventilnadel und einen mit der Ventilnadel zusammen
wirkenden Ventilsitz, sowie einen die Ventilnadel in Schließ
richtung beaufschlagenden Ventilschließmechanismus und ein die
Ventilnadel umgebendes Einspritzvolumen aufweisen. Dem die Ven
tilnadel umgebenden Einspritzvolumen wird über einen Hochdruck
kanal unter hohem Druck einzuspritzender Kraftstoff zugeführt,
wobei beim Übersteigen eines vorgegebenen Öffnungsdrucks in dem
Einspritzvolumen die Ventilnadel gegen die Kraft des Ventil
schließmechanismus in Öffnungsrichtung verschoben und der
Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt
wird.
Zur Verkürzung der Einspritzzeiten ist man dazu übergegan
gen, den Öffnungsdruck zunehmend zu erhöhen, derzeit werden be
reits Öffnungsdrücke von über 900 bar verwendet. Eine Folge
hiervon ist jedoch, daß beim Starten der Brennkraftmaschine die
zum Öffnen der Düsen erforderlichen hohen Drücke nicht erreicht
werden können und somit die Brennkraftmaschinen mit den norma
len bekannten Starteinrichtungen nicht gestartet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffein
spritzventil für eine Brennkraftmaschine anzugeben, welches für
einen Betrieb mit hohem Öffnungsdruck ausgelegt ist, ohne daß
Startschwierigkeiten auftreten.
Die Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraft
stoffeinspritzventils sind in den Unteransprüchen gekennzeich
net.
Ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraft
stoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine enthält eine in
einem Düsenelement axial verschieblich gelagerte Ventilnadel
und einen mit der Ventilnadel zusammenwirkenden Ventilsitz, so
wie einen die Ventilnadel in Schließrichtung beaufschlagenden
Ventilschließmechanismus und ein die Ventilnadel umgebendes
Einspritzvolumen. Dem Einspritzvolumen wird über einen Hoch
druckkanal unter hohem Druck einzuspritzender Kraftstoff zuge
führt, wobei beim Übersteigen eines vorgegebenen Öffnungs
drucks in dem Einspritzvolumen die Ventilnadel gegen die Kraft
des Ventilschließmechanismus in Öffnungsrichtung verschoben und
der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einge
spritzt wird. Gemäß der Erfindung enthält das Kraftstoffein
spritzventil eine Einstellvorrichtung zum Verringern der Kraft
des Ventilschließmechanismus für den Startvorgang der Brenn
kraftmaschine und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der
Zeitdauer, während der die Kraft des Ventilschließmechanismus
durch den Einstellmechanismus verringert wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzven
tils ist es somit, daß beim Betrieb der Kraftstoff bei hohem
Öffnungsdruck in den Brennraum der Brennkraftmaschine einge
spritzt wird, wogegen für den Startvorgang der Öffnungsdruck
abgesenkt wird, so daß keine zusätzlichen oder besonderen Star
teinrichtungen für die Brennkraftmaschine notwendig sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese
hen, daß der Ventilschließmechanismus eine die Ventilnadel in
Schließrichtung beaufschlagende Federanordnung enthält, deren
Federvorspannung durch die Einstellvorrichtung veränderbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese
hen, daß die Einstellvorrichtung einen in einer im Ventilhalter
des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung axial verschieblich
angeordneten Einstellkolben enthält, der zur Verstellung der
die Ventilnadel beaufschlagenden Kraft mit dem Ventilschließme
chanismus gekoppelt ist.
Dabei kann der Einstellkolben mit der Federanordnung ge
koppelt sein, um deren Federvorspannung zu verändern.
Gemäß einer Ausführungsform sind zwei Anschlagvorrichtun
gen vorgesehen, durch welche zwei vorgegebenen unterschiedli
chen Schließkräften des Ventilschließmechanismus entsprechende
Endlagen des Einstellkolbens definiert sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die An
schlagvorrichtungen Mittel auf, um die Endlagen des Einstell
kolbens zu justieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthält der Ven
tilschließmechanismus des Kraftstoffeinspritzventils zwei me
chanisch parallel zwischen die Ventilnadel und die Einstell
vorrichtung gekoppelte Ventilschließfedern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgese
hen, daß der Ventilschließmechanismus zwei hintereinander in
einer im Ventilhalter des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung
angeordnete Ventilschließfedern und eine in der Bohrung axial
verschieblich gelagerte Schubhülse enthält, wobei die erste Fe
der mit einem Ende über eine erste Verbindungsstange mit der
Ventilnadel und mit dem anderen Ende über die die zweite Feder
umgebende Schubhülse mit der Einstellvorrichtung gekoppelt ist,
und die zweite Feder mit einem Ende über eine die erste Feder
durchdringende zweite Verbindungsstange und über die erste Ver
bindungsstange mit der Ventilnadel und mit dem anderen Ende mit
der Einstellvorrichtung gekoppelt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils ist der Einstell
kolben mittels in dem Einspritzventil beim Betrieb anfallendem
unter Druck stehendem Leckkraftstoff betätigbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
wird dies dadurch konkretisiert, daß in dem Kraftstoffein
spritzventil ein von der Ventilnadel zu der dem Ventilschließ
mechanismus gegenüberliegenden Seite des Einstellkolbens
führender Kraftstoffmischdruckkanal ausgebildet ist, über den
an der Ventilnadel anfallendes Leckkraftstoff zu der dem Ven
tilschließmechanismus gegenüberliegenden Seite des Einstellkol
bens geführt wird, um diesen allmählich in der die Schließkraft
des Ventilschließmechanismus erhöhenden Richtung zu verschie
ben.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Er
findung ist es vorgesehen, daß die Steuervorrichtung in Form
eines mit der von dem Leckkraftstoff beaufschlagten Seite des
Einstellkolbens in Verbindung stehenden Steuerventils vorgese
hen ist, mit welchem der Einstellkolben zur Verschiebung des
selben in der die Schließkraft des Ventilschließmechanismus
senkenden Richtung vom Druck des anstehenden Leckkraftstoffs
entlastbar ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das Steuerventil
mit dem von der Ventilnadel zu dem Einstellkolben führenden
Kraftstoffmischdruckkanal in Verbindung steht.
Vorzugsweise ist das Steuerventil als Nadelventil mit ei
ner eine Nadelspitze aufweisenden Ventilnadel und einem die Na
delspitze aufnehmenden Ventilsitz ausgebildet, wobei die
Ventilnadel eine den Ventilsitz durchsetzende Entlastungsboh
rung zur Entlastung des den Einstellkolben beaufschlagenden
Leckkraftstoffs wahlweise verschließt oder freigibt.
Vorzugsweise weist das Steuerventil eine die Ventilnadel
in Schließrichtung beaufschlagende Ventilfeder auf.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es
vorgesehen, daß das Steuerventil einen mit der Ventilnadel ge
koppelten Steuerkolben aufweist, welcher mittels eines gasför
migen oder flüssigen Mediums in Öffnungsrichtung des Nadel
ventils beaufschlagbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist der Steuerkolben integral mit der Ventilnadel ausgebildet
und wird auf seiner der Nadelspitze zugewandten Seite von dem
gasförmigen oder flüssigen Medium beaufschlagt und stützt sich
auf seiner der Nadelspitze abgewandten Seite gegen die die Ven
tilnadel in Schließrichtung beaufschlagenden Ventilfeder ab.
Das den Steuerkolben beaufschlagende Medium kann zum Star
ten der Brennkraftmaschine verwendete Druckluft sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuerventil
als Sicherheitsventil ausgebildet, welches beim Überschreiten
eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks automatisch öffnet und den
Einstellkolben entlastet.
Insbesondere ist das Steuerventil als Sicherheitsventil
ausgebildet, wobei die Stärke der Ventilfeder so bemessen ist,
daß das Steuerventil beim Überschreiten eines vorgegebenen
Kraftstoffdrucks automatisch öffnet und den Einstellkolben ent
lastet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
es vorgesehen, daß der Einstellkolben auf der dem Ventil
schließmechanismus zugewandten Seite zur Beaufschlagung mit ei
nem Mischdruck aus Öffnungsdruck und Einspritzleitungsrestdruck
mit einem den Kraftstoffdruck führenden Kanal in Verbindung
steht.
Alternativ zur Beaufschlagung mit Kraftstoffdruck kann der
Einstellkolben durch einen von außen zugeführten Hydraulik-
oder Pneumatikdruck beaufschlagt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1a) einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils; und
Fig. 1b) einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1a), in
welchem das Steuerventil des Kraftstoffeinspritzventils
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen
dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch ein Kraftstoffein
spritzventil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das
Bezugszeichen 1 bedeutet einen Ventilhalter, in welchem alle
wesentlichen Komponenten des Kraftstoffeinspritzventils unter
gebracht und gelagert sind, das Bezugszeichen 6 bedeutet ein
Düsenelement, welches die Komponenten der eigentlichen Ein
spritzdüse enthält. In dem Düsenelement 6 ist eine Ventilnadel
2 axial verschieblich gelagert, die mit einem Ventilsitz 4 im
Sinne eines Öffnens und Verschließens einer dadurch gebildeten
Einspritzdüse zusammenwirkt. In dem Düsenhalter 1 ist ein Ven
tilschließmechanismus untergebracht, welcher durch eine erste
Verbindungsstange 8, eine zweite Verbindungsstange 10, eine er
ste Ventilschließfeder 12, eine zweite Ventilschließfeder 13,
eine Schubhülse 14 und eine an der Schubhülse 14 angeordnete
Führungshülse 15 gebildet ist. Die erste Verbindungsstange 8
ist in einer ersten Bohrung 9 des Ventilhalters 1 in Axialrich
tung verschieblich gelagert und mit der Ventilnadel 2 gekop
pelt, die zweite Verbindungsstange 10 ist in der Führungshülse
15 der Schubhülse 14 axial verschieblich gelagert und mit der
ersten Verbindungsstange 8 gekoppelt und die Schubhülse 14 ist
in einer zweiten Bohrung 11 des Ventilhalters 1 in Axialrich
tung verschieblich gelagert. Die erste Ventilschließfeder 12
wirkt zwischen der ersten Verbindungsstange 8 und der Schubhül
se 14, während die zweite Ventilschließfeder 13 zwischen der
zweiten Verbindungsstange 10 und einem Schubstück 16 wirkt,
welches ebenfalls in der zweiten Bohrung 11 des Ventilhalters 1
in Axialrichtung verschieblich gelagert ist. Das Schubstück 16
wirkt auch auf die Schubhülse 14.
Die Ventilnadel 2 umgebend ist ein Einspritzvolumen 24 an
geordnet, welchem über einen Hochdruckkanal 25 unter hohem
Druck stehender Kraftstoff zur Einspritzung in den Brennraum
der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Bei Überschreiten eines
vorgegebenen Drucks, welcher durch die Vorspannung der beiden
Ventilschließfedern 12, 13 bestimmt ist, wird die Ventilnadel 2
aus dem Ventilsitz 4 angehoben und der Kraftstoff aus dem Ein
spritzvolumen 24 durch Düsenöffnungen 5 in den Brennraum der
Brennkraftmaschine eingespritzt. Während des Betriebs zwischen
der Ventilnadel 2 und dem Düsenelement 6 kriechendes Leckkraft
stoff wird in einer Kraftstoffsammelbohrung 29 gesammelt und
über einen Kraftstoffmischdruckkanal 26 abgeführt.
An der rückwärtigen Seite des Schubstücks 16 ist eine Ein
stellvorrichtung zum Verändern der Kraft des durch die Elemente
8, 10, 12, 13, 14, 15 gebildeten Ventilschließmechanismus vor
gesehen, um für den Startvorgang der Brennkraftmaschine ein
Einspritzen des Kraftstoffs mit geringerem Kraftstoffdruck zu
ermöglichen. Diese Einstellvorrichtung ist bei dem in Fig. 1a)
gezeigten Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventils
durch einen Einstellkolben 17 gebildet, welcher in einer in dem
Ventilhalter 1 ausgebildeten dritten Bohrung 18 in Axialrich
tung des Ventilhalters 1 verschiebbar angeordnet ist. An seinem
Umfang ist der Einstellkolben 17 mit einem Dichtring 19 verse
hen, welcher dessen Umfang gegen die dritte Bohrung 18 abdich
tet. Der Einstellkolben 17 ist in der dritten Bohrung 18
zwischen zwei durch Anschlagvorrichtungen definierten Endlagen
verschieblich, nämlich zum einen einer Anschlagflanke 18a an
der dem Ventilschließmechanismus zugewandten Seite des Ein
stellkolbens 17 und einem Anschlag 21 an der gegenüberliegenden
Seite, gegen welchen eine Anschlageinstellschraube 20 an
schlägt, die in ein Gewinde in dem Einstellkolben 17 einge
schraubt ist. Der Anschlag 21 ist seinerseits in einen
Dichtstopfen 22 eingeschraubt und ist mittels einer Anschlage
instellschraube 23 justierbar. Der Dichtstopfen 22 verschließt
das rückwärtige Ende des Ventilhalters 1. An der dem Schubstück
16 zugewandten Seite ist der Einstellkolben 17 mit einem An
schlagbolzen 20a versehen, welcher ebenfalls mittels einer Ein
stellschraube justierbar ist, um das Maß zwischen dem
Schubstück 16 und dem Einstellkolben 17 zu definieren.
Der Raum auf der Rückseite des Einstellkolbens 17, das
heißt auf der dem Schubstück 16 bzw. dem Ventilschließmechanis
mus gegenüberliegenden Seite ist über einen Verbindungskanal 27
mit dem Kraftstoffmischdruckkanal 26 verbunden. Weiterhin mit
dem Kraftstoffmischdruckkanal 26 verbunden ist ein Steuerven
til, das in Fig. 1a) insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 be
zeichnet ist und in Fig. 1b) vergrößert dargestellt ist. Durch
die Verschiebung des Einstellkolbens 17 kann der Ventilschließ
mechanismus in zwei Zustände gebracht werden, nämlich in einen
ersten Zustand, in welchem der Einstellkolben 17 sich in seiner
rückwärtigen Endlage befindet und damit das Schubstück 16 und
die Schubhülse 14 in der Darstellung der Figur nach links ver
schoben sind, so daß die beiden Ventilschließfedern 12 und 13
um ein gewisses Maß entlastet sind. In diesem Zustand öffnet
die Ventilnadel 2 bei einem geringeren Kraftstoffdruck in dem
Einspritzvolumen 24, so daß das Starten der Brennkraftmaschine
ermöglicht ist. In einem zweiten Zustand befindet sich der Ein
stellkolben 17 in Anlage an der Anschlagkante 18a, so daß das
Schubstück 16 und die Schubhülse 14 nach rechts verschoben wer
den, wodurch die beiden Ventilschließfedern 12 und 13 stärker
vorgespannt werden, so daß die Ventilnadel 2 erst bei einem hö
heren Druck im Einspritzvolumen 24 öffnet. In diesem Zustand
wird der Kraftstoff unter hohem Druck und damit in sehr kurzer
Zeit in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Die
den beiden Endlagen des Einstellkolbens 17 entsprechenden
Kraftstoffdrücke können beispielsweise 300 bzw. 900 bar sein.
Das Verstellen des Einstellkolbens 17 geschieht in der
folgenden Weise. Bei Stillstand der Brennkraftmaschine befindet
sich der Einstellkolben 17 in seiner linken Endlage, in welche
er durch die Kraft der beiden Ventilschließfedern 12 und 13 ge
bracht worden ist. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine wird
der Einstellkolben 17 allmählich durch das von der Kraft
stoffsammelbohrung 29 über den Kraftstoffmischdruckkanal 26 und
den Verbindungskanal 27 zur Rückseite des Einstellkolbens 17
fließende Leckkraftstoff in Richtung zu der Anschlagkante 18a
verschoben bis er dort seine Endlage findet. Die Geschwindig
keit, mit welcher der Kolben 17 verschoben wird, also die Zeit
dauer seiner Verschiebung ist durch die Menge des über den
Kraftstoffmischdruckkanal 26 und den Verbindungskanal 27 zuge
führten Leckkraftstoffs bestimmt.
Nach dem Stillstand der Brennkraftmaschine bleibt der Ein
stellkolben 17 durch das an seiner Rückseite befindliche unter
hohem Druck stehende Leckkraftstoff zunächst in seiner Endlage
an der Anschlagkante 18a, entsprechend hohem Öffnungsdruck. Um
ein definiertes und bedarfsweise schnelles Entlasten der Rück
seite des Einstellkolbens 17 und damit eine Verschiebung des
selben und eine Verringerung des erforderlichen Öffnungsdrucks
zu erreichen ist das Steuerventil 30 vorgesehen.
In Fig. 1b) ist das Steuerventil 30 vergrößert dargestellt
und soll nun im einzelnen erläutert werden. Das Steuerventil 30
enthält eine Ventilnadel 34, welche eine Nadelspitze 35 auf
weist. Die Nadelspitze 35 wird von einem Ventilsitz 36 aufge
nommen, welcher von einer Bohrung durchsetzt ist, die zu dem
Kraftstoffmischdruckkanal 26 führt. Der vordere Teil der Ven
tilnadel 34 ist von einem Hohlraum 39 umgeben, welcher mit ei
ner Abflußbohrung 50 in Verbindung steht. Die Ventilnadel 34
ist mittels eines Dichtrings 38 gegen eine Bohrung 37 abgedich
tet, in welcher die Ventilnadel 34 axial verschieblich angeord
net ist.
Interal mit der Ventilnadel 34 ausgebildet ist ein Steuer
kolben 31, welcher in einer Bohrung 32 verschieblich gelagert
ist, gegen die der Steuerkolben 31 mittels eines Dichtrings 33
abgedichtet ist. An der Vorderseite des Steuerkolbens 31 befin
det sich ein Hohlraum 60. An der Rückseite des Steuerkolbens 31
ist eine Ventilfeder 41 vorgesehen, die in der Figur gestri
chelt dargestellt ist, welche sich an ihrem einen Ende gegen
den Steuerkolben 31 und an ihrem anderen Ende gegen einen An
schlag 42 abstützt, welcher sich an einem Schraubbolzen 43 be
findet, der in das rückwärtige Ende des Ventilhalters 1
eingeschraubt ist und die das Steuerventil 30 aufnehmende Boh
rung verschließt. Eine Anschlagstange 40, welche den Schraub
stopfen 43 durchsetzt, ist mittels einer Einstellmutter 44
justierbar. Zwischen der Anschlagstange 40 und einem rückwärti
gen Ansatz 45 an dem Steuerkolben 31 ist ein Spiel H einstell
bar, um welches der Steuerkolben 31 zwischen zwei Endlagen
verschiebbar ist.
Dem Hohlraum 60 ist über eine in der Figur nicht darge
stellte Bohrung oder einen Kanal ein flüssiges oder gasförmiges
Medium zuführbar, mit welchem der Steuerkolben 31 gegen die
Kraft der Ventilfeder 41 in seine rückwärtige Endlage ver
schiebbar ist, so daß die Nadelspitze 35 der Ventilnadel 34 aus
dem Ventilsitz 36 angehoben und die den Ventilsitz 36 durchset
zende Bohrung freigegeben wird. Auf diese Weise ist der Raum an
der Rückseite des Einstellkolbens 17 über den Verbindungskanal
27 und den Kraftstoffmischdruckkanal 26 entlastbar, wobei das
Leckkraftstoff über die den Ventilsitz 36 des Steuerventils 30
durchsetzende Bohrung und den Hohlraum 39 in die Abflußbohrung
50 abfließt, von wo es beispielsweise dem übrigen Leckkraft
stoff des Einspritzventils zugemischt wird.
Zur Beaufschlagung des Hohlraums 60 an der Vorderseite des
Steuerkolbens 31 bietet sich bei mit Luft gestarteten Motoren
die Startluft an. Wenn diese während des Startvorgangs in den
Hohlraum 60 gedrückt wird, wird der Steuerkolben 31 sogleich in
seine rückwärtige Endlage gebracht, das Steuerventil 30 geöff
net und damit die rückwärtige Seite des Einstellkolbens 17 ent
lastet und dieser in seine rückwärtige Endlage gebracht und der
Ventilschließmechanismus entlastet. Alternativ dazu kann der
Hohlraum 60 aber auch durch ein externes Hydraulikfluid oder
ein externes gasförmiges Medium beaufschlagt werden.
Eine weitere Funktion des Steuerventils 30 ist die eines
Sicherheitsventils. Hierzu ist die Stärke der Ventilfeder 41 so
bemessen, daß beim Überschreiten eines kritischen Drucks an der
Rückseite des Einstellkolbens 17, welcher sich über den Verbin
dungskanal 27 und den Kraftstoffmischdruckkanal 26 auf die Na
delspitze 35 der Ventilnadel 34 fortpflanzt, die Nadelspitze 35
aus dem Ventilsitz 36 gehoben und damit der Raum an der Rück
seite des Einstellkolbens 17 entlastet wird. Durch diese Si
cherheitsfunktion des Steuerventils 30 wird die Mechanik des
Kraftstoffeinspritzventils zuverlässig vor möglicher Überla
stung durch Überdruck geschützt.
Claims (21)
1. Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff
den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einer in einem
Düsenelement (6) axial verschieblich gelagerten Ventilnadel (2)
und einem mit der Ventilnadel (2) zusammenwirkenden Ventilsitz
(4), mit einem die Ventilnadel (2) in Schließrichtung beauf
schlagenden Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15)
und mit einem die Ventilnadel (2) umgebenden Einspritzvolumen
(24), welchem über einen Hochdruckkanal (25) unter hohem Druck
einzuspritzender Kraftstoff zugeführt wird, wobei beim Über
steigen eines vorgegebenen Druckes in dem Einspritzvolumen (24)
die Ventilnadel (2) gegen die Kraft des Ventil
schließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) in Öffnungsrichtung
verschoben und der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraft
maschine eingespritzt wird (Öffnungsdruck), gekennzeichnet
durch eine Einstellvorrichtung (17, 18) zum Verringern der
Kraft des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) für
den Startvorgang der Brennkraftmaschine und eine Steuervorrich
tung (30) zur Steuerung der Zeitdauer, während der die Kraft
des Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) durch den
Einstellmechanismus (17, 18) verringert wird.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14,
15) eine die Ventilnadel (2) in Schließrichtung beaufschlagende
Federanordnung (12, 13) enthält, deren Federvorspannung durch
die Einstellvorrichtung (17, 18) veränderbar ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (17, 18) einen in
einer im Ventilhalter (1) des Einspritzventils vorgesehenen
Bohrung (18) axial verschieblich angeordneten Einstellkolben
(17) enthält, der zur Verstellung der die Ventilnadel (2) be
aufschlagenden Kraft mit dem Ventilschließmechanismus gekoppelt
ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) mit der Federanord
nung (12, 13) gekoppelt ist, um deren Federvorspannung zu ver
ändern.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Anschlagvorrichtungen (21, 23 und 20,
20a) vorgesehen sind, durch welche zwei vorgegebenen unter
schiedlichen Schließkräften des Ventilschließmechanismus (8,
10, 12, 13, 14, 15) entsprechende Endlagen des Einstellkolbens
(17) definiert sind.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anschlagvorrichtungen Mittel (Anschlagein
stellschrauben 20 und 23) aufweisen, um die Endlagen des Ein
stellkolbens (17) zu justieren.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8,
10, 12, 13, 14, 15) zwei mechanisch parallel zwischen die Ven
tilnadel (2) und die Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelte
Ventilschließfedern (12, 13) enthält.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließmechanismus (8,
10, 12, 13, 14, 15) zwei hintereinander in einer im Ventilhal
ter (1) des Einspritzventils vorgesehenen Bohrung (11) angeord
nete Ventilschließfedern (12, 13) und eine in der Bohrung (11)
axial verschieblich gelagerte Schubhülse (14) enthält, wobei
die erste Feder (12) mit einem Ende über eine erste Verbin
dungsstange (8) mit der Ventilnadel (2) und mit dem anderen En
de über die die zweite Feder umgebende Schubhülse (14) mit der
Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelt ist, und die zweite Fe
der (13) mit einem Ende über eine die erste Feder (12) durch
dringende zweite Verbindungsstange (10) und über die erste
Verbindungsstange (8) mit der Ventilnadel (2) und mit dem ande
ren Ende mit der Einstellvorrichtung (17, 18) gekoppelt ist.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) mittels
in dem Einspritzventil beim Betrieb anfallendem unter Druck
stehendem Leckkraftstoff betätigbar ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Kraftstoffeinspritzventil ein von der Ven
tilnadel (2) zu der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12,
13, 14, 15) gegenüberliegenden Seite des Einstellkolbens (17)
führender Kraftstoffmischdruckkanal (26, 27) ausgebildet ist,
über den an der Ventilnadel (2) anfallendes Leckkraftstoff zu
der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) gegen
überliegenden Seite des Einstellkolbens (17) geführt wird, um
diesen allmählich in der die Schließkraft des Ventilschließme
chanismus (8, 10, 12, 13, 14, 15) erhöhenden Richtung zu ver
schieben.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30) in Form eines
mit der von dem Leckkraftstoff beaufschlagten Seite des Ein
stellkolbens (17) in Verbindung stehenden Steuerventils (30)
vorgesehen ist, mit welchem der Einstellkolben zur Verschiebung
desselben in der die Schließkraft des Ventilschließmechanismus
(8, 10, 12, 13, 14, 15) verringernden Richtung vom Druck des
anstehenden Lecköls entlastbar ist.
12. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuerventil (30) mit dem von der Ventil
nadel (2) zu dem Einstellkolben (17) führenden
Kraftstoffmischdruckkanal (26) in Verbindung steht.
13. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, da
durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Nadelventil
mit einer eine Nadelspitze (35) aufweisenden Ventilnadel (34)
und einem die Nadelspitze (35) aufnehmenden Ventilsitz (36)
ausgebildet ist, wobei die Ventilnadel (34) eine den Ventilsitz
(36) durchsetzende Entlastungsbohrung zur Entlastung des den
Einstellkolben (17) beaufschlagenden Leckkraftstoff wahlweise
verschließt oder freigibt.
14. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuerventil eine die Ventilnadel (34) in
Schließrichtung beaufschlagende Ventilfeder (41) aufweist.
15. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 13 oder 14, da
durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil einen mit der Ven
tilnadel (34) gekoppelten Steuerkolben (31) aufweist, welcher
mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Öffnungs
richtung des Nadelventils beaufschlagbar ist.
16. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerkolben (31) integral mit der Ven
tilnadel (34) ausgebildet ist und auf seiner der Nadelspitze
(35) zugewandten Seite von dem gasförmigen oder flüssigen Medi
um beaufschlagt wird und sich auf seiner der Nadelspitze (35)
abgewandten Seite gegen die die Ventilnadel (34) in Schließ
richtung beaufschlagende Ventilfeder (41) abstützt.
17. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 15 oder 16, da
durch gekennzeichnet, daß das den Steuerkolben (31) beaufschla
gende Medium zum Starten der Brennkraftmaschine verwendete
Druckluft ist.
18. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Si
cherheitsventil ausgebildet ist, welches beim Überschreiten ei
nes vorgegebenen Lecköldrucks automatisch öffnet und den
Einstellkolben (17) entlastet.
19. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 14 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) als Si
cherheitsventil ausgebildet ist, wobei die Stärke der Ventilfe
der (41) so bemessen ist, daß das Steuerventil beim
Überschreiten eines vorgegebenen Lecköldrucks automatisch öff
net und den Einstellkolben (17) entlastet.
20. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 9 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) um den
Mischdruck aus angestauter Leckkraftstoffmenge aus Spitzendruck
und Einspritzleitungsrestdruck voll zur Wirkung kommen zu las
sen auf der dem Ventilschließmechanismus (8, 10, 12, 13, 15,
16) zugewandten Seite zur Entlastung mit dem drucklosen Leckkraftstoffkanal
(28) in Verbindung steht.
21. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (17) durch
einen von außen zugeführten Hydraulik- oder Pneumatikdruck be
aufschlagt wird.
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