Stand der Technik DE 102 29 417. 8 hat ein druckgesteuertes Einspritzsystem mit Druckübersetzer und Ko- axial-Variodüse zum Gegenstand. Über eine Kraftstoffhochdruckquelle wird der Kraftstof- finjektor mit Kraftstoff versorgt. Zwischen einem Einspritzventil und der Kraftstoffhoch- druckquelle ist ein Druckverstärker angeordnet. Der Druckverstärker weist einen Überset- zerkolben auf, welcher einen an die Kraftstoffhochdruckquelle anschließbaren Druckraum von einem, einen Düsenraum des Kraftstoffinjektors beaufschlagenden Hochdruckraum trennt. Das Einspritzventil des Kraftstoffinjektors umfasst eine Düsennadel, mit welchem dem Brennraum zuweisende Einspritzöffnungen freigebbar oder verschließbar sind. Die Düsennadel umfasst ein erstes Düsennadelteil und einen weiteren, zweiten Düsennadelteil, die druckabhängig angesteuert, verschiedene Einspritzquerschnitte an einer Einspritzdüse freigeben beziehungsweise verschließen.

DE 100 38 054 Al bezieht sich auf eine nockenbetätigte Einspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer ersten Düsennadel und einer zweiten Düsennadel. Mittels der Düsennadel sind unterschiedliche Einspritzquerschnitte für den Teillastbetrieb und den Volllastbetrieb realisierbar. Die als Doppelnadel ausgebildete Einspritzdüse umfasst eine mit ersten Einspritzöffnungen zusammenwirkende erste Düsennadel und eine mit zweiten

Einspritzöffnungen zusammenwirkende zweite Düsennadel. Zumindest einer der beiden Düsennadeln ist ein an einen Druckraum grenzender Steuerkolben zugeordnet. In den Druckraum mündet eine Druckleitung ein, wobei der Druck im Druckraum über ein Ventil steuerbar ist. Vom Druckraum aus erstreckt sich eine Entlastungsleitung, in welcher das Ventil angeordnet ist. Auf die mittels des Steuerkolbens in Schließrichtung betätigte Dü- sennadel der beiden Düsennadeln wirkt eine Schließfeder ein. Die beiden Düsennadeln sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die erste Düsennadel innerhalb der als Hohlnadel ausgebildeten zweiten Düsennadel verschiebbar angeordnet ist.

Darstellung der Erfindung Es hat sich erwiesen, dass heutige hubgesteuerte Kraftstoffinjektoren für Hochdruckspei- chereinspritzsysteme den Nachteil aufweisen, dass aufgrund eines rechteckförmigen Ein- spritzverlaufes, im Vergleich zu druckgesteuerten Systemen ohne Voreinspritzung, ein höheres Geräusch entsteht. Um dies zu umgehen, werden eine oder mehrere Voreinsprit- zungen realisiert. Die Voreinspritzungen gehen jedoch mit einer erhöhten Russemission einher. Eine Möglichkeit, um bei den Kraftstoffeinspritzsystemen dieses Problem abzu- schwächen und bessere Russ-/NOx-Emissionen zu erreichen, bieten druckgesteuerte Ein- spritzsysteme, die einen rampenförmigen Einspritzverlauf aufweisen. Mit diesen Systemen können aufgrund des rampenförmigen Einspritzverlaufes bei gleichbleibendem Geräusch die Emissionen verringert werden. Bei druckgesteuerten Hochdruckspeichereinspritzsyste- men kann eine Drucküberhöhung am Ende des Einspritzvorganges realisiert werden. Die mit diesem Kraftstoffeinspritzsystem realisierbare Drucküberhöhung ist jedoch nicht für beliebig hohe Einspritzmengen nutzbar, so dass eine effiziente Einspritzung zum Erreichen hoher spezifischer Leistungen nicht mit der Forderung nach kleinen Einspritzöffnungen, die hinsichtlich der Emissionsentwicklung und der Geräuschreduzierung erforderlich sind, vereinbar ist.

Abhilfe kann durch den Einsatz einer Variodüse geschaffen werden, mit deren Hilfe bei Teillast der Verbrennungskraftmaschine kleine Einspritzöffnungen und im Volllastbereich der Verbrennungskraftmaschine größere Einspritzquerschnitte freigegeben werden. Vario- düsen werden bei Pumpe-Düse-Systemen eingesetzt. Bei hubgesteuerten Hochdruckspei- chereinspritzsystemen (Common Rail) hat sich jedoch herausgestellt, dass der Einsatz einer Variodüse aufgrund des permanent druckbeaufschlagten Einspritzventilgliedes zu einer permanenten Leckage in Richtung auf den Brennraum über eine Führung eines inneren Nadelteiles auftritt, was einerseits sehr hohe HC-Emissionen und andererseits eine schlei- chende Schmierölverdünnung zur Folge hat.

Bei Variodüsen, die in Verbindung mit druckgesteuerten Common-Rail-Einspritzsystemen werden, kann es aufgrund von Wellendynamik in einem das Einspritzventilglied umgeben- den Düsenraum zu Druckschwingungen kommen, welche zu einem unbeabsichtigten Öff- nen des inneren Nadelteils der Variodüse führen können. In Grenzbereichen kann dies dazu führen, dass das innere Düsennadelteil nicht bereits durch die erste Druckwelle öffnet, son- dern erst aufgrund der sich einstellenden zweiten oder dritten Druckwelle ein Öffnen des inneren Nadelteils ausgelöst wird. Dies führt im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu starken Drehmomentschwankungen, die nicht akzeptabel sind. Dies führt weiterhin dazu, dass dieser Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise ein korres- pondierender Bereich zwischen zwei Druckniveaus innerhalb des Hochdruckspeicherrau- mes (Common Rail), möglichst gemieden werden muss. Der kritische Betriebsbereich ist im Wesentlichen abhängig vom Öffnungsdruck des inneren Düsennadelteiles der Variodü- se.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann der kritische Betriebsbereich, innerhalb dessen ein mehrteiliges Einspritzventilglied eines Kraftstoffinjektors gemäß dem oben Gesagten nicht stabil und reproduzierbar betrieben werden kann, je nach Bedarf in seiner Lage hinsichtlich der applizierbaren Drücke verschoben werden, so dass sich ein stabiler Betrieb des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektors innerhalb des gesamten Kennfeldes erreichen lässt. Dazu wird der Öffnungsdruck, bei welchem ein inne- rer Düsennadelteil eines mehrteiligen Einspritzventilgliedes öffnet, verschoben. Die Ver- schiebung des Öffnungsdruckes lässt sich in besonders einfacher Weise dadurch erreichen, dass ein Federraum eines den inneren Düsennadelteil beaufschlagenden Federelementes mit einem geringen Druckniveau, so zum Beispiel dem Vorförderdruck eines Kraftstoff- förderaggregates, beaufschlagt wird und daher einerseits ein geringer Energieaufwand und andererseits eine Ausnutzung bereits vorhandener Gegebenheiten möglich ist.

Wird im Federraum, welcher ein das innere Düsennadelteil beaufschlagendes Federelement aufnimmt, ein Druck angelegt, so kann der Öffnungsdruck des inneren Düsennadelteiles erhöht werden. Damit lässt sich der Bereich eines instabilen Betriebes des Kraftstoffinjek- tors zu höheren Druckniveaus hin verschieben, so dass sich ein stabiler Betrieb einstellt.

Soll hingegen auf einen Betrieb mit beiden Düsennadelteilen des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes umgeschaltet werden, kann der auf den Federraum, der dem inneren Düsennadelteil zugeordnet ist, einwirkende Druck wieder zurückgenommen werden, wo- durch der Öffnungsdruck, der zum Öffnen des inneren Düsennadelteiles erforderlich ist, abgesenkt werden kann. Durch diese Maßnahme lässt sich der kritische Betriebsbereich

dahingehend verschieben, dass dieser nun unterhalb des tatsächlichen Druckniveaus im Düsenraum, der das mehrteilig ausgebildete Einspritzventilglied umgibt, abgesenkt wird.

Über Federelemente werden beide Düsennadelteile des mehrteilig ausgebildeten Einspritz- ventilgliedes getrennt in die jeweiligen Sitze gedrückt. Damit lassen sich die Öffnungsdrü- cke, bei welchen die Düsennadelteile des mehrteiligen Einspritzventilgliedes öffnen, unab- hängig voneinander einstellen. Der das mehrteilige Einspritzventilglied umgebende Düsen- raum ist im stromlosen Zustand des den Kraftstoffinjektor betätigenden Zumessventils drucklos. Die beim Einspritzvorgang auftretende Wellendynamik lässt sich zur Erzeugung einer Drucküberhöhung ausnutzen. Da sich beim Erreichen des Öffnungsdruckes, bei dem die innere Düsennadel des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes öffnet, ein grö- ßerer Durchfluss durch die dann freigegebenen Einspritzquerschnitte einstellt, lässt sich die Einspritzdauer im Vergleich zu nur einer geöffneten Anzahl von Einspritzöffnungen ver- kürzen, so dass die aufgrund der Wellendynamik auftretende Drucküberhöhung auch für große Einspritzmengen ausgenutzt werden kann.

Für die Erhöhung des Öffnungsdruckes des inneren Düsennadelteils des mehrteiligen Ein- spritzventilgliedes kann entweder ein Druckbolzen (Steuerkolben) eingesetzt werden oder alternativ das im Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors herrschende Druckniveau di- rekt an den das innere Düsennadelteil beaufschlagenden Federraum angeschlossen werden.

Eine am Ende des inneren Düsennadelteiles ausgebildete Druckfläche kann somit für eine Öffnungsdruckerhöhung des inneren Düsennadelteiles genutzt werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens, den Hub eines mehrteiligen Einspritzventilgliedes zu stabilisieren und demzufolge repro- duzierbar zu gestalten, ist dadurch gegeben, dass das innere Düsennadelteil zu Beginn des Einspritzvorganges blockiert wird. Erst bei vollständigem Druckaufbau im das mehrteilige Einspritzventilglied umgebenden Düsenraum erfolgt ein Öffnen des inneren Düsennadel- teils. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein aufgrund von im Düsenraum auftreten- den Druckschwingungen undefiniertes Schwanken der Einspritzmengen ; ausgelöst durch ein"Flattern"des inneren Düsennadelteiles, verhindern. Gemäß dieser Ausführungsvarian- te des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens kann zu Beginn der Öffnungsbewe- gung des den Kraftstoffinjektor betätigenden Zumessventils ein ansonsten in die Leckage abgesteuerter Kraftstoffanteil auf die Rückseite des inneren Düsennadelteiles geleitet wer- den. Dadurch wird eine kurzzeitige Erhöhung des Öffnungsdruckes des inneren Düsenna- delteils erreicht. Diese kurzzeitige Öffnungsdruckerhöhung des inneren Düsennadelteils dient zur Stabilisierung des Öffnungsverhaltens des inneren Düsennadelteils. Die Zeitspan- ne, innerhalb der auf der Rückseite des inneren Düsennadelteils ein Druckabbau erfolgt,

kann über eine Drosselstelle eingestellt werden. Gegen Ende des Einspritzvorganges kann die Absteuermenge in vorteilhafter Weise über den dem inneren Düsennadelteil zugeordne- ten Federraum geführt werden. Da das das innere Düsennadelteil beaufschlagende Feder- element eine geringere Vorspannung als das Federelement, welches die Außennadel beauf- schlagt, aufweist, kann das Schließen des inneren Düsennadelteils gegen Ende des Ein- spritzvorganges erheblich beschleunigt werden. Die Druckfläche des inneren Düsennadel- teils ist wesentlich kleiner bemessen als die hydraulisch wirksame Fläche des äußeren Dü- sennadelteils des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes.

Zeichnung Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt : Figur 1 den schematischen Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems, Figur 2 eine erste Ausführungsvariante eines hubstabilisierten, als Koaxialnadel ausge- bildeten Einspritzventilgliedes, Figur 3 eine zweite Ausführungsvariante eines hubstabilisierten, als Koaxialnadel aus- gebildeten Einspritzventilgliedes und Figur 4 eine weitere Ausführungsvariante eines hubstabilisierten, als Koaxialdüse aus- gebildeten Einspritzventilgliedes.

Ausführungsvarianten Figur 1 ist der schematische Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Verbren- nungskraftmaschine zu entnehmen.

Das in Figur 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem umfasst ein Kraftstoffförderaggregat 1 sowie ein Vorförderaggregat 1. 1, mit welchem dem Kraftstoffförderaggregat 1 vorverdich- teter Kraftstoff zugeführt wird. Der Kraftstoff wird aus einem Kraftstofftank 2 gefördert, der mit Kraftstoff 3 befüllt ist, und in welchen niederdruckseitig abströmender Kraftstoff aufgefangen wird. Das Kraftstoffförderaggregat 1 beaufschlagt einen Speicherraum 4

(Common Rail) mit unter sehr hohem Druck stehenden Kraftstoff, wobei das Druckniveau variabel geregelt werden kann.

Vom Speicherraum 4 aus erstrecken sich Hochdruckleitungen zu einem ersten Injektor 5, einem zweiten Injektor 6, einem dritten Injektor 7 sowie einem vierten Injektor 8. Aus der Darstellung des vierten Injektors 8 gemäß Figur 1 geht hervor, dass der vierte Injektor 8 einen Injektorkörper 9 aufweist, in welchem ein mehrteilig ausgebildeten Einspritzventil- glied 11 aufgenommen ist. Die Betätigung des vierten Injektors 8 erfolgt über ein Steuer- ventil 12.

Das mehrteilig ausgebildete Einspritzventilglied 11 umfasst einen Federraum 13, in wel- chem ein als Bolzen ausgebildeter Anschlag 14 angeordnet ist. Das mehrteilig ausgebildete Einspritzventilglied 11 weist einen ersten Düsennadelteil 15 sowie einen zweiten, weiteren Düsennadelteil 16 auf. Die Hubbewegung des außenliegenden ersten Düsennadelteils 15 ist durch einen im Federraum 13 aufgenommenen ringförmigen Anschlag begrenzt, während die Hubbewegung des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 durch den im Federraum 13 angeordneten bolzenförmig ausgebildeten Anschlag 14 begrenzt ist.

Durch das außenliegende erste Düsennadelteil 15 werden erste Einspritzöffnungen 17 in der Wandung eines Brennraumes 10 verschlossen beziehungsweise freigegeben. Dem in- nenliegend angeordneten, zweiten Düsennadelteil 16 sind zweite Einspritzöffnungen 18 zugeordnet, die entsprechend der Hubbewegung des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 verschlossen beziehungsweise freigegeben werden.

Im Injektorkörper 9 des vierten Kraftstoffinjektors 8 ist ein Düsenraum 19 ausgebildet, welcher das mehrteilig ausgebildete Einspritzventilglied 11 im Bereich einer Druckstufe umgibt. Durch die die jeweiligen Stirnseiten der Düsennadelteile 15,16 beaufschlagenden Federelemente 21,22 sind gemäß der Darstellung in Figur 1 sowohl das erste Düsennadel- teil 15 wie auch das zweite Düsennadelteil 16 jeweils in ihren brennraumseitig ausgebilde- ten Sitz gedrückt. Vom Düsenraum 19 über einen Ringspalt 20, den Einspritzöffnungen 17, 18 zuströmender Kraftstoff steht aufgrund der Schließstellung des ersten Düsennadelteiles 15 beziehungsweise des zweiten Düsennadelteiles 16 oberhalb der geschlossenen Sitze der beiden Düsennadelteile 15, 16 des mehrteiligen Einspritzventilgliedes 11 an.

Der Düsenraum 19 im Injektorkörper 9 des vierten Kraftstoffinjektors 8 wird über einen Düsenraumzulauf 23 bei geöffnetem Steuerventil 12 (Zumessventil) mit dem im Speicher- raum herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt. Das Steuerventil 12 weist ferner zur Ab- steuerung von Kraftstoff eine Verbindung zu einem niederdruckseitigen Ablauf 24 auf. Der

Federraum 13 im Injektorkörper 9 des vierten Injektors 8 ist ebenfalls mit dem nieder- druckseitigen Ablauf 24 verbunden.

Figur 2 ist eine erste Ausführungsvariante eines hubstabilisierten, als Koaxial-Vario-Düse ausgebildeten, mehrteiligen Einspritzventilgliedes zu entnehmen.

Wie aus der Darstellung gemäß Figur 2 hervorgeht, erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Düsenraumes 19 über einen Düsenraumzulauf 23, der sich zwischen dem Steuerventil 12 und dem Düsenraum 19 erstreckt. Der Speicherraum 4 (Common Rail) ist mit dem Steuer- ventil 12 verbunden.

Im Injektorkörper 9 des Kraftstoffinjektors ist das mehrteilige Einspritzventilglied 11 auf- genommen, welches den äußeren Düsennadelteil 15 sowie den koaxial zu diesem angeord- neten zweiten, inneren Düsennadelteil 16 aufweist. Jedem der beiden Düsennadelteile 15 beziehungsweise 16 sind Einspritzöffnungen 17 beziehungsweise 18 zugeordnet. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist das erste Düsennadelteil 15 in seinen brennraumseitigen Sitz 25 gestellt, während das innenliegend angeordnete, zweite Düsennadelteil 16 in seinen brennraumseitigen Sitz 26, die zweiten Einspritzöffnungen 18 verschließend, gedrückt wird.

Im Unterschied zur Darstellung gemäß Figur 2 werden die beiden Düsennadelteile 15,16 des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 11 über Federelemente 21,22 beauf- schlagt, die in getrennt voneinander angeordneten Federräumen 40 beziehungsweise 41 aufgenommen sind.

Das eine erste federraumseitig ausgebildete Stirnfläche des ersten, äußeren Düsennadelteils 15 beaufschlagende Federelement 21 ist in dem ersten Federraum 40 aufgenommen, wäh- rend das zweite, eine Stirnseite 27 des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16 beaufschlagende Federelement 22 innerhalb eines zweiten Federraumes 41 angeordnet ist. Darüber hinaus ist im zweiten Federraum 41 ein Steuerkolben 42 ausgebildet, der eine niederdruckseitig beaufschlagbare Stirnfläche 43 aufweist. Eine Absteuerung von Lecköl- volumen aus dem ersten Federraum 40 erfolgt über einen Rücklauf 44 ; die Führungslecka- ge zwischen dem außenliegend angeordneten ersten Düsennadelteil 15 sowie dem innen- liegend angeordneten, relativ zu diesem bewegbaren zweiten Düsennadelteil 16 erfolgt über Öffnungen 48, die mit einem zweiten niederdruckseitigen Rücklauf 45 in Verbindung stehen.

In der Darstellung gemäß Figur 2 sind das erste Düsennadelteil 15 sowie das zweite Dü- sennadelteil 16 des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 11 durch die diese be- aufschlagenden Federelemente 21,22 jeweils in ihre brennraumseitigen Sitze 25 bezie- hungsweise 26 gestellt. Aufgrund dessen sind die Einspritzquerschnitte 17 beziehungswei- se 18 geschlossen. Über die in den voneinander getrennten Steuerräumen 40,41 angeord- neten Federelemente 21,22 werden die beiden Düsennadelteile 15,16 jeweils in ihre Dü- sennadelsitze 25,26 gedrückt. Damit lassen sich die beiden Öffnungsdrücke der Düsenna- delteile 15,16 unabhängig voneinander einstellen. Der Düsenraum 19 ist im unbestromten Zustand des Steuerventils 12 drucklos. Aufgrund der Wellendynamik beim Einspritzvor- gang lässt sich eine sich einstellende Drucküberhöhung nutzen. Bei Erreichen des Öff- nungsdruckes des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 stellt sich ein größerer Durchfluss durch die dann freigegebenen ersten und zweiten Einspritzöffnungen 17,18 ein. Demzufolge kann die Spritzdauer verkürzt werden. Im Vergleich zu einem druckgesteuerten Kraftstoffinjektor mit einer konventionell ausgebildeten einteiligen Düse kann die Drucküberhöhung für größere Einspritzmengen im Rahmen einer Haupteinsprit- zung ausgenutzt werden.

Wird im zweiten Federraum 41, der dem innenliegend angeordneten zweiten Düsennadel- teil 16 zugeordnet ist, ein Druck angelegt, so kann der Öffnungsdruck des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16 erhöht werden. Der Betriebsbereich, in welchem sich ein instabiler Betrieb einstellen kann, wird zu höheren Druckniveaus hin verschoben.

Wird auf einen Injektorbetrieb mit beiden Düsennadelteilen 15,16 des mehrteilig ausgebil- deten Einspritzventilgliedes 11 umgeschaltet, wird der Druck im zweiten Federraum 41, der die Stirnfläche 27 des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 beauf- schlagt, wieder zurückgenommen, so dass der Öffnungsdruck, dem das innenliegend ange- ordnete zweite Düsennadelteil 16 ausgesetzt ist, abgesenkt wird.

Für die Erhöhung des Öffnungsdruckes des innenliegend angeordneten zweiten Düsenna- delteiles 16 kann entweder ein Steuerkolben 42 eingesetzt werden, dessen niederdrucksei- tige Stirnfläche 43 dem Niederdruck unmittelbar ausgesetzt ist.

Wird über einen Leckagerücklauf 47 auf die niederdruckseitig beaufschlagbare erste Stirn- fläche 43 des Steuerkolbens 42 über das Vorförderaggregat 1.1 eine Druckerhöhung ausge- übt, so kann der Steuerkolben 42 nach unten bewegt werden. Über diese Bewegung wird die Federvorspannung und damit die Federkraft des Federelementes 22 erhöht. Gleichzeitig steigt aufgrund der unterschiedlichen hydraulisch wirksamen Flächen, nämlich der Stirn- fläche 43 des Steuerkolbens 42 und der dieser gegenüberliegenden, den zweiten Federraum

41 begrenzenden zweiten Stirnfläche 43* der Druck im Federraum 41 an, so dass der Öff- nungsdruck, dem der innere Düsennadelteil 16 ausgesetzt ist, ebenfalls zunimmt.

Alternativ kann-vgl. Darstellung gemäß Figur 3-der niederdruckseitig durch das Vor- förderaggregat 1. 1 erzeugte Druck auf den zweiten Federraum 41 übertragen werden, so dass unmittelbar die den zweiten Federraum 41 begrenzende Stirnfläche 27 des innenlie- gend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 als Druckfläche für die Öffnungsdrucker- höhung dient. Der niederdruckseitig herrschende Druck liegt im Bereich des Vorförderdru- ckes, der durch das Vorförderaggregat 1. 1 aufgebracht werden kann und üblicherweise zwischen 3 und 10 bar beträgt.

In vorteilhafter Weise dient die Stirnfläche 27 des innenliegend angeordneten zweiten Dü- sennadelteiles 16 einerseits als hydraulisch wirksame Fläche für das niederdruckseitig herr- schende Druckniveau ; andererseits dient die dem zweiten Federraum 41 zuweisende Stirn- fläche 27 des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 als Auflagefläche für das im zweiten Federraum 41 angeordnete, den zweiten Düsennadelteil 16 in Schließstel- lung beaufschlagende Federelement 22.

Figur 3 ist eine weitere, zweite Ausführungsvariante eines hubstabilisierten, als Koaxialna- del ausgebildeten, mehrteiligen Einspritzventilgliedes zu entnehmen.

Im Unterschied zur oben beschriebenen Ausführungsvariante gemäß Figur 2 wird der zwei- te Federraum 41, in welchem das zweite Federelement 22 aufgenommen ist, unmittelbar dem niederdruckseitig herrschenden Druckniveau ausgesetzt. Enthält die Niederdruckseite des Kraftstoffeinspritzsystems ein in Figur 1 dargestelltes Vorförderaggregat 1. 1, so kann der Niederdruckbereich in vorteilhafter Weise durch das Druckniveau des Vorförderaggre- gates 1.1 beaufschlagt werden, so dass das im zweiten Federraum 41 die Stirnseite 27 be- aufschlagende Druckniveau verschieden vom Atmosphärendruck, d. h. höher als dieser, liegt. Im Übrigen ist die in Figur 3 dargestellte Ausführungsvariante eines mehrteilig aus- gebildeten Einspritzventilgliedes 11 mit getrennten Federräumen 41,42 identisch zur in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante.

Der Darstellung gemäß Figur 4 ist eine weitere Ausführungsvariante eines hubstabilisier- ten, als Koaxialdüse ausgebildeten mehrteiligen Einspritzventilgliedes zu entnehmen.

Die Ausführungsvariante gemäß Figur 4 zeigt einen Speicherraum 4 (Common Rail), der unter Zwischenschaltung eines Steuerventils 12 über den Düsenraumzulauf 23 den Düsen- raum 19 beaufschlagt. Der Düsenraum 19 umschließt das mehrteilig ausgebildete Ein-

spritzventilglied 11 an einer Druckstufe 46. Sowohl der erste Federraum 40 als auch das mehrteilige Einspritzventilglied 11 stehen mit niederdruckseitigen Rückläufen 44 bezie- hungsweise 45 in Verbindung, über welche Leckage abgeführt werden kann. Dazu sind sowohl am ersten Düsennadelteil 15 wie auch am zweiten Düsennadelteil 16 Öffnungen 48 ausgebildet, über welche die Führungsleckage in den zweiten niederdruckseitigen Rücklauf 45 abzuströmen vermag.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsvariante gemäß Figur 4 steht der zweite Federraum 41 über eine Überströmleitung 49 mit dem Steuerventil 12 in Verbindung. Von der Über- strömleitung 49 zweigt ein weiterer niederdruckseitiger Rücklauf 47 ab, in welchem eine Drosselstelle 50 aufgenommen ist.

Bei der Ansteuerung des das Steuerventil 12 betätigenden Aktors wird dieses geöffnet.

Dabei sind zu Beginn der Öffnungsbewegung entsprechend einem bestimmten Hubbereich des Steuerventils 12 beide Durchflussquerschnitte dieses Ventils gleichzeitig geöffnet. Dies bedeutet, dass ein geringer Anteil an Kraftstoff bereits zu Beginn der Öffnungsphase des Steuerventils 12 direkt in die Leckage über die Überströmleitung in den niederdruckseiti- gen Rücklauf 47 abgesteuert wird. Dieser Anteil kann erfindungsgemäß auf die Rückseite, d. h. die Stirnfläche 27, des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16 gelenkt werden und somit zur kurzzeitigen Erhöhung des Öffnungsdruckes des innenliegend ange- ordneten zweiten Düsennadelteils 16 genutzt werden. Die kurzzeitige Öffnungsdruckerhö- hung am zweiten, innenliegend angeordneten Düsennadelteil 16 dient zur Stabilisierung des Öffnungsverhaltens des zweiten Düsennadelteils 16. Dies bedeutet, dass die im Düsen- raum 19 bei dessen Druckbeaufschlagung sich einstellenden Druckschwingungen noch nicht zu einem vorzeitigen Öffnen des zweiten, innenliegend angeordneten Düsennadelteils 16 führen. Erst wenn nach einer bestimmten, von der Dimensionierung der Drosselstelle 50 abhängigen Zeit der Druck auf die Stirnfläche 25 des zweiten Düsennadelteils 16 abgebaut ist, erfolgt ein Öffnen des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16. Ein Öff- nen des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16 kann somit unabhängig von Druckschwingungen im Düsenraum 19 für alle Kraftstoffinjektoren (vgl. Figur 1, Positio- nen 5,6, 7,8) gleichförmig gestaltet werden. Dies erlaubt einen Ausgleich von Bauteiltole- ranzen beziehungsweise einen Ausgleich von Hub-Hubstreuungen. Das Steuerventil 12 kann kurz vor der Einspritzung angesteuert werden. Die Ansteuerdauer des Steuerventils 12 ist so kurz bemessen, dass noch keine Kraftstoffeinspritzung aufgrund einer Öffnung des äußeren Nadelteils 15 erfolgt. Demnach gelangt Kraftstoff über die Überströmleitung 49 in den Federraum 41 und führt dort zu einer Erhöhung des Druckniveaus. Dies führt zu einer Erhöhung des Öffnungsdruckes des inneren Nadelteils 16. Durch die Auslegung der Drosselstelle 50 wird die Zeit bestimmt, innerhalb der der Druck innerhalb des Federrau-

mes 41 wieder auf Leckagedruckniveau abgebaut wird. Damit lässt sich eine variable Steu- erung des Öffnungszeitpunktes des inneren Nadelteils 16 erreichen.

Gleichzeitig kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung gegen Ende der Ein- spritzung die Absteuermenge über den zweiten Federraum 41, welche die Stirnfläche 27 des zweiten, innenliegenden Düsennadelteils 16 beaufschlagt, geführt werden. Da das zweite Federelement 22 eine geringere Vorspannung erzeugt als das Federelement 21, wel- ches das erste Düsennadelteil 15 beaufschlagt, kann das Schließen des innenliegend ange- ordneten zweiten Düsennadelteils 16 gegen Einspritzende beschleunigt werden.

Durch die Dimensionierung des Drosselelementes 50 in Leckagerücklauf 47 kann die Zeit bestimmt werden, während der die Öffnungsdruckerhöhung am zweiten Düsennadelteil 16 wirksam ist. Dadurch ist ein Öffnen des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadel- teils 16 während bestimmter, im Düsenraum 19 auftretender Druckschwingungsamplituden ausgeschlossen. Damit wird ein Mengenspringen, welches durch die bei Druckbeaufschla- gung des Düsenraumes 19 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff einhergehenden Druckschwingungen verursacht wird, ausgeschlossen. Weitere Einflussmöglichkeiten hin- sichtlich der Hubstabilisierung des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteils 16 des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 11 sind durch die Dimensionierung der hydraulisch wirksamen, den zweiten Federraum 41 begrenzenden Stirnfläche 27 am zwei- ten, innenliegend angeordneten Düsennadelteil 16 gegeben. Schließlich kann durch die Auslegung des zweiten Federelementes 22, welches im zweiten Federraum 41 aufgenom- men ist, der Öffnungsdruck des zweiten Düsennadelteils 16 gezielt eingestellt werden.

Auch gemäß der in Figur 4 dargestellten Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde- liegenden Gedankens erfolgt eine Absteuerung der Führungsleckage zwischen den Düsen- nadelteilen 15,16 des mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilgliedes 11 über die Öffnun- gen 48, die ihrerseits mit einem zweiten Ablauf 45 in den Niederdruckbereich in Verbin- dung stehen.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann verhindert werden, dass bei ei- nem mehrteilig ausgebildeten Einspritzventilglied 11, einen äußeren, ersten Düsennadelteil 15 und einen von diesem umschlossenen zweiten, innenliegend angeordneten Düsennadel- teil 16 umfassend, das innenliegend angeordnete zweite Düsennadelteil 16 öffnet, sobald der Druck im Düsenraum 19 das Öffnungsdruckniveau des innenliegend angeordneten Dü- sennadelteils 16 erreicht. Sich abhängig von der Genauigkeit der Einstellung des Öff- nungsdruckes des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteiles 16 einstellende Schwankungen des Öffnungsdruckes des innenliegend angeordneten zweiten Düsennadel- teil 16, sind nunmehr ausgeschlossen. Dies gilt ebenso für von den Bauteiltoleranzen und

deren Veränderung über die Betriebszeit des Injektors abhängige Schwankungen des Öff- nungsdruckes am innenliegend angeordneten zweiten Düsennadelteil 16. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung gemäß der in Figuren 2,3 und 4 dargestellten Ausführungsvarianten vermieden, dass die sich bei Druckbeaufschlagung des Düsenraumes 19 mit dem aus dem Speicherraum 4 zuströmenden, unter hohem Druck ste- henden Kraftstoff einstellenden Druckamplituden das innenliegend angeordnete zweite Düsennadelteil 16 unbeabsichtigt öffnet.

Bezugszeichenliste 1 Kraftstoffförderaggregat 46 Druckstufe 1.1 Vorförderaggregat 47 Leckageablauf 2 Kraftstofftank 48 Leckageöffnungen 3 Kraftstoff 49 Überströmleitung 4 Speicherraum (Common Rail) 50 Drosselstelle 5 erster Injektor 6 zweiter Injektor 7 dritter Injektor 8 vierter Injektor 9 Injektorkörper 10 Brennraum 11 Einspritzventilglied 12 Steuerventil 13 Federraum 14 Anschlag 15 erstes Düsennadelteil 16 zweites Düsennadelteil 17 erste Öffnungen 18 zweite Öffnungen 19 Düsenraum 20 Ringspalt 21 erstes Federelement 22 zweites Federelement 23 Düsenraumzulauf 24 niederdruckseitiger Rücklauf 25 Sitz des ersten Düsennadelteils 15 26 Sitz des zweiten Düsennadelteils 16 27 Stirnseite zweites Düsennadelteil 16 40 erster Federraum 41 zweiter Federraum 42 Steuerkolben 43 erste Stirnseite Steuerkolben 43* zweite Stirnseite Steuerkolben 44 weiterer niederdruckseitiger Ablauf 45 weiterer niederdruckseitiger Ablauf