Aus der DE 100 58 153 Al ist eine derartige Einspritzdüse bekannt, die einen Düsenkörper aufweist, der mit wenigstens einem ersten Spritzloch und mit wenigstens einem zweiten Spritzloch ausgestattet ist. Im Düsenkörper ist eine als Hohlnadel ausgebildete erste Düsennadel hubverstellbar gelagert, mit welcher die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine erste Spritzloch steuerbar ist. In der ersten Düsennadel ist koaxial dazu eine zweite Düsennadel hubverstellbar gelagert, mit welcher die Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine zweite Spritzloch steuerbar ist. Mit Hilfe einer ersten Feder wird eine erste Schließkraft, die in der Schließrichtung der ersten Düsennadel wirkt, in die erste Düsennadel eingeleitet. In entsprechender Weise wird mit Hilfe einer zweiten Feder eine zweite Schließkraft, die in der Schließrichtung der zweiten Düsennadel wirkt, in die zweite Düsennadel eingeleitet.

Bei der bekannten Einspritzdüse ist im Düsenkörper außerdem ein Abschnitt einer Kraftstoffversorgungsleitung ausgebildet, die einen im Düsenkörper ausgebildeten Düsenraum mit einer Hochdruckleitung verbindet. In diesem Düsenraum besitzt die erste Düsennadel eine Druckstufe, die bei einer Druckbeaufschlagung des Düsenraums eine in der

Öffnungsrichtung der ersten Düsennadel wirkende Kraft in die erste Düsennadel einleitet. Durch Aufbau eines Drucks in der Kraftstoffversorgungsleitung kann somit die erste Schließkraft überwunden werden, wodurch die erste Düsennadel von ihrem Sitz abhebt und die Versorgung des wenigstens einen ersten Spritzlochs mit Kraftstoff ermöglicht. Insoweit ist die erste Düsennadel druckgesteuert.

Bei der bekannten Einspritzdüse ist die zweite Düsennadel mit einem Steuerkolben antriebsgekoppelt. Dieser Steuerkolben ist in einem Steuerraum angeordnet, in dem mittels einer geeigneten Einrichtung ein Druck einstellbar ist. Der im Steuerraum herrschende Druck erzeugt am Steuerkolben eine in Schließrichtung der zweiten Düsennadel wirksame Kraft, die vom Steuerkolben auf die zweite Düsennadel übertragen wird. Desweiteren besitzt die zweite Düsennadel stromab des wenigstens einen ersten Spritzlochs ebenfalls eine Druckstufe. Bei geöffneter erster Düsennadel greift an der Druckstufe der zweiten Düsennadel eine in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirksame Kraft an der zweiten Düsennadel an. Diese Öffnungskraft ist größer als die zweite Schließkraft der zweiten Feder. Durch Einstellen des Drucks im Steuerraum kann die Kräftebilanz der zweiten Düsennadel und somit das Öffnen und Schließen der zweiten Düsennadel gesteuert werden. Bei einem relativ hohen Druck im Steuerraum überwiegen die Schließkräfte, während bei einem relativ niedrigen Druck im Steuerraum die Öffnungskraft überwiegt. Insoweit ist bei der bekannten Einspritzdüse die zweite Düsennadel nicht direkt druckgesteuert, sondern indirekt und somit servogesteuert.

Der zur Erzielung einer derartigen Servosteuerung erforderliche Aufwand ist vergleichsweise groß.

Dementsprechend besteht ein Interesse an einer vergleichsweise preiswert herstellbaren Einspritzdüse.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Krafterzeugers die an der zweiten Düsennadel wirksame zweite Schließkraft der zweiten Feder bedarfsabhängig reduziert oder sogar eliminiert werden kann. Auf diese Weise öffnet die zweite Düsennadel nahezu gleichzeitig mit der ersten Düsennadel, sofern die zweite Düsennadel mit einer entsprechenden Druckstufe ausgestattet ist, welche beim Öffnen der ersten Düsennadel eine in Öffnungsrichtung der zweiten Düsennadel wirkende Kraft in die zweite Düsennadel einleitet.

Bei einer bevorzugten Anwendung ist eine Kraftstoffversorgungsleitung vorgesehen, die einen die Spritzlöcher bei geöffneten Düsennadeln speisenden Düsenraum mit einer Hochdruckleitung verbindet, wobei in dieser Kraftstoffversorgungsleitung ein Steuerventil angeordnet ist, das die Kraftstoffzufuhr von der Hochdruckleitung zum genannten Düsenraum steuert. Im Betrieb der Brennkraftmaschine herrscht in der Hochdruckleitung permanent ein Hochdruck. Zum Öffnen der ersten Düsennadel wird das Steuerventil geöffnet, wodurch auch im Düsenraum der Hochdruck herrscht. Sofern die erste Düsennadel mit einer entsprechenden ersten Druckstufe ausgestattet ist, können über die erste Druckstufe in Öffnungsrichtung der ersten Düsennadel wirksame Öffnungskräfte in die erste Düsennadel eingeleitet werden, welche die erste Schließkraft der ersten Feder übersteigen, so dass die erste Düsennadel gesteuert durch den Druck im Düsenraum öffnet.

Bei bestimmten Einspritzanlagen kann der Hochdruck in der Hochdruckleitung variiert werden, beispielsweise in Abhängigkeit des Betriebszustand (z. B. Drehzahl und/oder Last) der Brennkraftmaschine. Während bei einem kleineren Hochdruck in der Regel eine Kraftstoffeinspritzung durch das

wenigstens eine erste Spritzloch ausreicht, wird für einen größeren Hochdruck eine Kraftstoffeinspritzung sowohl durch das wenigstens eine erste Spritzloch als auch durch das wenigstens eine zweite Spritzloch gewünscht. Um das Öffnen der zweiten Düsennadel beim kleineren Hochdruck zu verhindern, ist die zweite Schließkraft so gewählt, dass sie eine durch den kleineren Hochdruck über eine an der zweiten Düsennadel ausgebildete zweite Druckstufe in die zweite Düsennadel eingeleitete Öffnungskraft übersteigt. Damit die zweite Düsennadel jedoch beim größeren Hochdruck öffnet, kann die zweite Schließkraft außerdem so dimensioniert sein, dass sie von einer Öffnungskraft, die bei geöffneter erster Düsennadel an der zweiten Druckstufe in die zweite Düsennadel eingeleitet wird, überwunden wird, so dass auch die zweite Düsennadel öffnet.

Sofern in der Hochdruckleitung der größere Hochdruck anliegt, führt das Öffnen des Steuerventils zu einem entsprechenden Druckanstieg in der Kraftstoffversorgungsleitung bzw. im Düsenraum. Dieser Druckanstieg erfolgt jedoch nicht sprungartig, sondern entlang einer Zeitachse. Der sich im Düsenraum aufbauende Druck erreicht somit zuerst den kleineren Hochdruck, bei dem die erste Düsennadel öffnet, und erst mit einer Zeitverzögerung den größeren Hochdruck, bei dem dann auch die zweite Düsennadel öffnet.

Sofern eine derartige Zeitverzögerung nicht erwünscht ist, kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Krafterzeugers die zweite Schließkraft soweit reduziert werden, dass auch die zweite Düsennadel bereits bei Erreichen des kleineren Hochdrucks oder bei noch kleineren Drücken öffnet, sobald die erste Düsennadel aus ihrem Sitz abhebt und sich der Druck an der zweiten Druckstufe aufbauen kann. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Krafterzeugers kann somit für Betriebsphasen, in denen mit größerem Hochdruck über

sämtliche Spritzlöcher möglichst verzögerungsfrei ein Einspritzvorgang gestartet werden soll, die Zeitverzögerung zwischen dem Öffnen der ersten Düsennadel und dem Öffnen der zweiten Düsennadel erheblich reduziert werden.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Steuerleitung vorgesehen sein, die den Krafterzeuger direkt mit der Hochdruckleitung verbindet, wobei dann der Krafterzeuger so ausgebildet ist, dass er über den in der Steuerleitung herrschenden Hochdruck gesteuert arbeitet. Mit anderen Worten, der Krafterzeuger ist durch den Hochdruck der Hochdruckleitung steuerbar, derart, dass er einerseits beim kleineren Hochdruck deaktiviert ist und dementsprechend die zweite Schließkraft der zweiten Feder nicht reduziert, während er andererseits beim größeren Hochdruck aktiviert ist und dementsprechend die gewünschte Reduzierung oder Aufhebung der zweiten Schließkraft bewirkt. Zur Betätigung des Krafterzeugers wird bei dieser Ausgestaltung somit direkt der in der Hochdruckleitung herrschende Druck verwendet, wodurch automatisch und ohne zusätzliche Steuer-oder Servoventilanordnungen ein weitgehend verzögerungsfreies Öffnen der zweiten Düsennadel erzielt wird, wenn das Steuerventil zum Öffnen der Düsennadeln angesteuert wird.

Die Steuerleitung verbindet den Krafterzeuger direkt mit der Hochdruckleitung, also unabhängig von der Kraftstoffversorgungsleitung und insbesondere unter Umgehung des Steuerventils, so dass der in der Hochdruckleitung herrschende Hochdruck quasi verzögerungsfrei auch am Krafterzeuger anliegt.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung kann der Krafterzeuger eine Steuerdruckstufe aufweisen, die in einem Steuerraum angeordnet ist, der über die Steuerleitung mit der Hochdruckleitung kommuniziert. Diese Druckstufe ist dabei so gewählt, dass sie in Abhängigkeit des im Steuerraum

herrschenden Hochdrucks die zweite Schließkraft mehr oder weniger reduziert. Beim kleineren Hochdruck ergibt sich kein oder nur ein kleiner Einfluss auf die zweite Schließkraft.

Beim größeren Hochdruck dagegen wird die zweite Schließkraft im gewünschten Maße reduziert, insbesondere vollständig aufgehoben. Mit Hilfe einer derartigen Steuerdruckstufe besitzt der Krafterzeuger einen besonders einfachen Aufbau, der für die Abstimmung des Schaltpunktes bei großen Drücken vorteilhaft ist.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Zeichnungen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch, Fig. 1 bis 3 jeweils einen stark vereinfachten prinzipiellen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einspritzdüse bei unterschiedlichen Ausführungsformen, Fig. 4 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Einspritzdüse, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist eine erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 einen Düsenkörper 2 auf, der mit einer

Spitze 3 in einen Gemischbildungsraum oder Brennraum 4 einer im Übrigen nicht gezeigten Brennkraftmaschine hineinragt. An der Spitze 3 ist der Düsenkörper 2 mit wenigstens einem ersten Spritzloch 5 und mit wenigstens einem zweiten Spritzloch 6 versehen. Üblicherweise sind mehrere erste Spritzlöcher 5 vorgesehen, die entlang eines konzentrisch zu einer Längsachse 7 angeordneten Rings verteilt sind. In entsprechender Weise sind üblicherweise auch mehrere zweite Spritzlöcher 6 vorgesehen, die ebenfalls entlang eines konzentrisch zur Längsachse 7 verlaufenden Rings angeordnet sind.

Im Düsenkörper 2 ist eine erste Düsennadel 8 koaxial zur Längsachse 7 hubverstellbar gelagert. Die erste Düsennadel 8 ist dabei als Hohlnadel ausgebildet und enthält koaxial eine zweite Düsennadel 9, die ebenfalls hubverstellbar gelagert ist. Desweiteren enthält der Düsenkörper 2 eine Kraftstoffversorgungsleitung 10 bzw. einen Abschnitt davon.

Die Kraftstoffversorgungsleitung 10 ist einenends an eine Hochdruckleitung 11 und anderenends an einen Düsenraum 12 angeschlossen. Die Hochdruckleitung 11 speist üblicherweise gleichzeitig mehrere derartige Einspritzdüsen 1, sogenanntes "Comon-Rail-Prinzip". Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher jeder Einspritzdüse 1 eine mittels einer entsprechenden Einspritzpumpe gespeiste separate Hochdruckleitung 11 aufweist.

In der Kraftstoffversorgungsleitung 10 ist ein Steuerventil 13 angeordnet, das hier als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist und in der gezeigten ersten Schaltstellung den mit dem Düsenraum 12 verbundenen Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit einem Rücklauf 14 verbindet, der relativ drucklos ist und z. B. durch einen Kraftstofftank gebildet sein kann. In dieser ersten Schaltstellung ist der zur Hochdruckleitung 11 führende Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 gesperrt. Im

Unterschied dazu ist bei der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 13 die Kraftstoffversorgungsleitung 10 frei geschaltet, so dass die Hochdruckleitung 11 mit dem Düsenraum 12 verbunden ist.

Bei geöffneten Düsennadeln 8,9 kommuniziert der Düsenraum 12 über einen Ringraum 15 mit den Spritzlöchern 5,6. Die erste Düsennadel 8 besitzt einen ersten Dichtsitz 16, der stromauf der Spritzlöcher 5,6 angeordnet ist, so dass die geschlossene erste Düsennadel 8 die Spritzlöcher 5,6 vom Düsenraum 12 trennt. Desweiteren ist die erste Düsennadel 8 zumindest mit einer ersten Druckstufe 17 versehen, die über den Ringraum 15 mit dem Düsenraum 12 kommuniziert. Die erste Druckstufe 17 ist dadurch ausgebildet, dass ein erster Sitzquerschnitt 18 im ersten Dichtsitz 17 kleiner ist als ein erster Führungsquerschnitt 19 der ersten Düsennadel 8, mit dem die erste Düsennadel 8 in einer ersten Nadelführung 20 hubverstellbar geführt ist.

Im Unterschied dazu ist ein zweiter Dichtsitz 21 der zweiten Düsennadel 9 zwischen dem wenigstens einen ersten Spritzloch 5 und dem wenigstens einen zweiten Spritzloch 6 angeordnet.

Auf diese Weise trennt die geschlossene zweite Düsennadel 9 auch bei geöffneter erster Düsennadel 8 das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 vom Düsenraum 12. Die zweite Düsennadel 9 ist stromauf des zweiten Dichtsitzes 21 und stromab des ersten Dichtsitzes 16 mit einer zweiten Druckstufe 22 ausgestattet. Die zweite Druckstufe 22 ist dadurch ausgebildet, dass ein zweiter Sitzquerschnitt 23 im zweiten Dichtsitz 21 kleiner ist als ein zweiter Führungsquerschnitt 24 einer zweiten Nadelführung 25, in welcher die zweite Düsennadel 9 in der ersten Düsennadel 8 gelagert ist.

Die erste Düsennadel 8 ist mit einer ersten Feder 26 antriebsgekoppelt, welche eine erste Schließkraft in die erste Düsennadel 8 einleitet. Die erste Schließkraft wirkt

dabei in der Schließrichtung der ersten Düsennadel 8, also in Richtung Düsenspitze 3. Die erste Feder 26 ist dabei so dimensioniert, dass die erste Schließkraft größer ist als die durch den Rücklaufdruck über die erste Druckstufe 17 an der ersten Düsennadel 8 angreifende Kraft, die in Öffnungsrichtung der Düsennadel 8 wirkt. Dementsprechend ist die erste Düsennadel 8 geschlossen, wenn der mit dem Düsenraum 12 verbundene Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 über das Steuerventil 13 mit dem Rücklauf 14 verbunden ist. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die erste Feder 26 nicht direkt an der ersten Düsennadel 8 abgestützt, sondern indirekt über ein Kopplungselement 27, das bei den Ausführungsformen der Fig.

1 und 2 durch eine zentral gelochte Scheibe gebildet ist und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 an einem der ersten Düsennadel 8 zugewandten Ende einer Druckhülse 28 ausgebildet sein kann.

Zum Antreiben der zweiten Düsennadel 9 in deren Schließstellung ist eine zweite Feder 29 vorgesehen, die eine zweite Schließkraft erzeugt, die in der Schließrichtung der zweiten Düsennadel 9 auf diese einwirkt. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen stützt sich die zweite Feder 29 nicht direkt an der zweiten Düsennadel 9 ab, sondern an einer Druckstange 30, die sich ihrerseits an der zweiten Düsennadel 9 abstützt. Grundsätzlich könnte die Druckstange 30 fest mit der zweiten Düsennadel 9 verbunden sein. Aus Fertigungsgründen wird jedoch eine Ausführung bevorzugt, bei welcher die Druckstange 30 und die zweite Düsennadel 9 an den aneinander grenzenden Enden lediglich aneinander anliegen. Hierdurch können Druckkräfte zwischen der zweiten Düsennadel 9 und der Druckstange 30 übertragen werden.

Erfindungsgemäß ist die Einspritzdüse 1 außerdem mit einem Krafterzeuger 34 ausgestattet, der im vorliegenden Fall hydraulisch aktivierbar und deaktivierbar ist. Dieser

Krafterzeuger 34 ist dabei so ausgestaltet, dass er im aktivierten Zustand die in der zweiten Düsennadel 9 wirkende zweite Schließkraft reduziert oder aufhebt. Im Unterschied dazu kann im deaktivierten Zustand die zweite Schließkraft im wesentlichen unbeschränkt auf die zweite Düsennadel 9 einwirken. Der hier gezeigte, hydraulisch schaltbare Krafterzeuger 34 ist mit einer Steuerleitung 31 verbunden, welche den Krafterzeuger 34 direkt mit der Hochdruckleitung 11 verbindet. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass die Steuerleitung 31 unabhängig von der Kraftstoffversorgungsleitung 10 an die Hochdruckleitung 11 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der in der Hochdruckleitung 11 herrschende Druck direkt am Krafterzeuger 34 bereit gestellt werden. Dementsprechend kann der Krafterzeuger 34 so gestaltet werden, dass er über den in der Steuerleitung 31, also über den in der Hochdruckleitung 11 herrschenden Hochdruck druckgesteuert arbeitet.

Bei den hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen besitzt der Krafterzeuger 34 eine Steuerdruckstufe 32. Diese Steuerdruckstufe 32 ist dabei in einem Steuerraum 33 angeordnet. An diesen Steuerraum 33 ist die Steuerleitung 31 angeschlossen, so dass der Steuerraum 33 über die Steuerleitung 31 mit der Hochdruckleitung 11 kommuniziert.

Dementsprechend liegt an der Steuerdruckstufe 32 stets der in der Hochdruckleitung 11 herrschende Hochdruck an.

Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Steuerdruckstufe 32 an einer Steuerhülse 35 ausgebildet. Die Steuerhülse 35 ist hier koaxial verstellbar an der Druckstange 30 gelagert. Desweiteren ist die Steuerhülse 35 mit einem Mitnehmer 36 ausgestattet, der mit einer an der Druckstange 30 ausgebildeten Schulter 37 zusammenwirkt.

Sofern der Mitnehmer 36 an der Schulter 37 anliegt, bewirkt eine durch den Hochdruck an der Steuerdruckstufe 32 in die

Steuerhülse 35 eingeleitete Kraft die Einleitung einer der von der zweiten Feder 29 erzeugten zweiten Schließkraft entgegenwirkenden Kraft. Die Kräftebilanz der zweiten Düsennadel 9 wird dadurch verändert, derart, dass die zweite Schließkraft innerhalb der zweiten Düsennadel 9 reduziert oder-je nach dem in der Hochdruckleitung 11 herrschenden Hochdruck-vollständig eliminiert wird.

Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist außerdem eine Steuerfeder 38 vorgesehen, die eine vorbestimmte Steuerkraft in die Steuerhülse 35 einleitet.

Die Steuerfeder 38 ist dabei so auf die Steuerdruckstufe 32 abgestimmt, dass die Steuerhülse 35 erst ab einem vorbestimmten, in der Hochdruckleitung 11 eingestellten Hochdruck die zweite Schließkraft in der zweiten Düsennadel 9 reduziert. Mit anderen Worten, erst wenn der Druck in der Hochdruckleitung 11 einen vorbestimmten Grenzwert oder Schwellwert übersteigt, kann die Steuerhülse 35 die Kraftwirkung der ersten Feder 29 reduzieren, d. h., ab diesem vorbestimmten Grenzdruck ist der Krafterzeuger 34 aktiviert.

Desweiteren ist bei den hier gezeigten Ausführungsformen die Steuerhülse 35 so angeordnet, dass im deaktivierten Zustand des Krafterzeugers 34 in der Hubrichtung der Steuerhülse 35 zwischen dem Mitnehmer 36 und der Schulter 37 ein Abstand 39 ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass bis zur Kontaktierung des Mitnehmers 36 an der Schulter 37 keine Wechselwirkung zwischen der Steuerhülse 35 und der Druckstange 30 entsteht. Desweiteren können dadurch auch kleinere Druckschwankungen in der Hochdruckleitung 11 von der Steuerhülse 35 aufgenommen werden, ohne dass dies gleich zu einer Reduzierung der zweiten Schließkraft führt.

Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher der Mitnehmer 36 permanent mit der Schulter 37 in Kontakt steht. Desweiteren ist auch eine andere

Ausführungsform möglich, bei welcher die Steuerhülse 35 nicht an der Druckstange 30, sondern direkt an der zweiten Düsennadel 9 hubverstellbar gelagert ist. Dementsprechend ist dann die Schulter 37 an der zweiten Düsennadel 9 ausgebildet.

Bei einer anderen Ausführungsform kann auch die Steuerhülse 35 entfallen, beispielsweise wenn die Steuerdruckstufe 32 direkt an der Druckstange 30 oder alternativ direkt an der zweiten Düsennadel 9 ausgebildet ist.

Die erste Feder 26 ist in einem ersten Federraum 40 angeordnet, der auf nicht gezeigte Weise mit dem Rücklauf 14 kommuniziert. Auf diese Weise können Leckagen abgeführt werden. Ebenso ist auch die zweite Feder 29 in einem zweiten Federraum 41 angeordnet, der auf geeignete, nicht gezeigte Weise mit dem Rücklauf 14 verbunden ist.

Bei der Ausführungsform gemäß) Fig. 1 ist die Steuerdruckstufe 32 an einer axialen Stirnseite 42 der Steuerhülse 35 ausgebildet, die vom Mitnehmer 36 abgewandt ist. D. h., diese axiale Stirnseite 42 bildet die Steuerdruckstufe 32, die dem Steuerraum 33 ausgesetzt ist.

Im Unterschied dazu ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die vom Mitnehmer 36 abgewandte axiale Stirnseite 42 der Steuerhülse 35 in einem Rücklaufraum 43 angeordnet, der auf geeignete Weise an den Rücklauf 14 angeschlossen ist.

Beispielsweise kommuniziert der Rücklaufraum 43 entlang der Druckstange 30 mit dem ersten Federraum 40 und/oder mit dem zweiten Federraum 41. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Steuerdruckstufe 32 axial zwischen den axialen Enden der Steuerhülse 35 angeordnet, wozu die Steuerleitung 31 hier an einen entsprechenden Ringraum 44 angeschlossen ist.

Dieser Ringraum 44 bildet dabei den Steuerraum 33. Bei dieser Bauweise kann die Steuerdruckstufe 32 relativ klein

dimensioniert werden, was bei den relativ großen Hochdrücken, die in der Hochdruckleitung 11 einstellbar sind, die Abstimmung des Schaltpunkts der Steuerhülse 35 bzw. des Krafterzeugers 34 vereinfacht bzw. ermöglicht.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist außerdem mit einem Schließkrafterzeuger 45 ausgestattet, der beim Sperren der Kraftstoffzuführungsleitung 10, also beim Umschalten des Steuerventils 13 in die gezeigte Sperrstellung, die erste Schließkraft verstärkt. Zu diesem Zweck besitzt der Schließkrafterzeuger 45 eine Schließdruckstufe 46, die in einem Schließdruckraum 47 angeordnet ist. Dieser Schließdruckraum 47 kommuniziert über eine Drosselleitung 48 mit der Kraftstoffhochdruckleitung 10, und zwar mit dem an den Düsenraum 12 angeschlossenen Zweig. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Schließdruckstufe 46 an einem von der ersten Düsennadel 8 abgewandten axialen Ende der Druckhülse 28 ausgebildet. Die Druckhülse 28 entspricht funktionsmäßig der Druckstange 30, wirkt jedoch mit der ersten Düsennadel 8 zusammen, um Druckkräfte zwischen der ersten Düsennadel 8 und der Druckhülse 28 zu übertragen.

Das Kopplungselement 27 bzw. der als Kopplungselement dienende Abschnitt der Druckhülse 28 überlappt in radialer Richtung das von den Spritzlöchern 5,6 abgewandte axiale Ende der zweiten Düsennadel 9. Auf diese Weise kann das Kopplungselement 27 beim Schließen der ersten Düsennadel 8 die zweite Düsennadel 9 mitnehmen. Zweckmäßig ist dabei zwischen dem Kopplungselement 27 und der zweiten Düsennadel 9 ein Axialspiel 49 vorgesehen, was die Herstellbarkeit der Einspritzdüse 1 vereinfacht.

Der erfindungsgemäße Krafterzeuger 34 bzw. die damit ausgestattete Einspritzdüse 1 arbeitet wie folgt :

In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausgangsstellung sind beide Düsennadeln 8,9 geschlossen und das Steuerventil 13 unterbricht die Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 10 zur Hochdruckleitung 11. Dementsprechend herrscht im Düsenraum 12 ein vergleichsweise kleiner Druck, so dass die Kräftebilanz an der ersten Düsennadel 8 zu einer in Schließrichtung wirkenden Schließkraft führt. Diese Schließkraft wird in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ausschließlich von der ersten Feder 26 erzeugt, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 außerdem der im Schließdruckraum 47 herrschende Druck eine zusätzliche Schließkraft auf die Druckhülse 28 und somit auf die erste Düsennadel 8 einleiten kann. Der Rücklaufdruck ist allerdings in der Regel vergleichsweise klein. Da die zweite Druckstufe 22 der zweiten Düsennadel 9 bei geschlossener erster Düsennadel 8 vom Düsenraum 12 entkoppelt ist, ergeben sich an der zweiten Druckstufe 22 keine Öffnungskräfte für die zweite Düsennadel 9. Sofern in der Hochdruckleitung 11 ein relativ kleiner erster Hochdruck herrscht überwiegen an der Steuerhülse 35 die von der Steuerfeder 38 erzeugten Kräfte, so dass keine Wechselwirkung zwischen Mitnehmer 36 und Schulter 37 vorliegt. Dementsprechend ist die von der zweiten Feder 29 erzeugte Schließkraft voll wirksam.

Beim kleineren ersten Hochdruck wird nur eine Einspritzung durch das wenigstens eine Spritzloch 5 benötigt. Um einen derartigen Einspritzvorgang zu starten, öffnet das Steuerventil 13 die Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 10 zur Hochdruckleitung 11.

Dementsprechend baut sich im Düsenraum 12 und somit an der ersten Druckstufe 17 der ersten Düsennadel 9 der kleinere erste Hochdruck auf. Die erste Feder 26 ist dabei so dimensioniert, dass der an der ersten Druckstufe 17 angreifende kleinere erste Hochdruck ausreicht, die erste Düsennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 abzuheben.

Dementsprechend öffnet die erste Düsennadel 8 und Kraftstoff

kann durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5 in den Brennraum 4 eingedüst werden. Unmittelbar nach dem Abheben der ersten Düsennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 liegt auch an der zweiten Druckstufe 22 der relativ kleine erste Hochdruck an. Die zweite Feder 29 ist dabei so dimensioniert, dass der an der zweiten Druckstufe 22 angreifende kleinere erste Hochdruck nicht ausreicht, die zweite Düsennadel 9 aus ihrem zweiten Dichtsitz 21 anzuheben. Dementsprechend bleibt beim kleineren ersten Hochdruck das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 verschlossen.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 13 wieder in die gezeigte erste Schließstellung überführt.

Hierdurch wird der Düsenraum 12 mit dem Rücklauf 14 verbunden, wodurch im Düsenraum 12 der Druck abfällt.

Dementsprechend sinkt auch der Druck an der ersten Druckstufe 17, so dass sich die Kräftebilanz an der ersten Düsennadel 8 wieder umkehrt und die Schließkräfte überwiegen. Die erste Düsennadel 8 fährt dann in ihren ersten Dichtsitz 16 ein.

Wenn nun in einem anderen Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffeindüsung sowohl durch das wenigstens eine erste Spritzloch 5 als auch durch das wenigstens eine zweite Spritzloch 6 benötigt wird, erfolgt zunächst eine Druckerhöhung in der Hochdruckleitung 11 auf einen relativ großen zweiten Hochdruck. Dieser größere zweite Hochdruck liegt aufgrund der Steuerleitung 31 auch an der Steuerdruckstufe 32 an. Die Steuerfeder 38 ist dabei so dimensioniert, dass der größere zweite Hochdruck die Steuerhülse 35 verstellt. Hierdurch kommt der Mitnehmer 36 an der Schulter 37 zur Anlage und kann dadurch die Druckstange 30 von der Kraft der zweiten Feder 29 mehr oder weniger entlasten. Grundsätzlich ist es sogar möglich, dass

die Steuerhülse 35 die Druckstange 30 anhebt, wodurch die zweite Düsennadel 9 völlig entlastet ist.

Wenn nun bei diesem größeren zweiten Hochdruck in der Hochdruckleitung 11 das Steuerventil 13 in seine Durchgangsstellung verstellt wird, baut sich in entsprechender Weise im Düsenraum 12 der größere zweite Hochdruck auf, der dann auch an der ersten Druckstufe 17 anliegt. Dementsprechend hebt die erste Düsennadel 8 wieder vom ersten Dichtsitz 16 ab. Sobald die erste Düsennadel 8 aus ihrem ersten Dichtsitz 16 abhebt, baut sich an der zweiten Druckstufe 22 der zweiten Düsennadel 9 ein Druck auf. Da die zweite Düsennadel 9 nur noch mit reduzierter Schließkraft oder ohne Schließkraft in ihrem zweiten Dichtsitz 21 sitzt, kann die zweite Düsennadel 9 schon bei relativ kleinen, an der zweiten Druckstufe 22 angreifenden Drücken aus ihrem zweiten Dichtsitz 22 abheben.

Dementsprechend öffnet die zweite Düsennadel 9 nahezu verzögerungsfrei mit der ersten Düsennadel 8. In der Folge kommunizieren sämtliche Spritzlöcher 5,6 mit dem Düsenraum 12, so dass durch alle Spritzlöcher 5,6 die gewünschte Eindüsung in den Brennraum 4 erfolgt.

Zum Beenden dieses Einspritzvorgangs wird das Steuerventil 13 wieder in die gezeigte Schließstellung überführt. Der Druck im Düsenraum 12 kann sich über den Rücklauf 14 entspannen. Die großen Rückstellkräfte der ersten Düsennadel 8 werden dadurch wieder wirksam und treiben die erste Düsennadel 8 wieder in ihre Schließstellung an. Hierbei kann das Kopplungselement 27 die zweite Düsennadel 9 mitnehmen, sofern die an der zweiten Düsennadel 9 angreifenden Schließkräfte nicht ausreichen, die zweite Düsennadel 9 hinreichend schnell zu schließen.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Schließdruckerzeugers 45 näher erläutert :

In der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung sind die Düsennadel 8,9 geschlossen und das Steuerventil 13 verbindet den mit dem Düsenraum 12 kommunizierenden Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit dem Rücklauf 14.

Dementsprechend herrscht in diesem Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 der Rücklaufdruck. Dieser Rücklaufdruck herrscht folglich über die Drosselleitung 48 auch im Schließdruckraum 47.

Beim Öffnen der ersten Düsennadel 8 und/oder beim Öffnen der beiden Düsennadeln 8 und 9 herrscht in der Kraftstoffversorgungsleitung 10 der jeweilige Hochdruck der Hochdruckleitung 11. Aufgrund der Drosselwirkung der Drosselleitung 48 kann sich dieser Druck nur verzögert auch im Schließdruckraum 47 aufbauen. Jedoch kommt es durch die Öffnungsbewegung der ersten Düsennadel 8, dem die Druckhülse 28 zwangsläufig folgt, im Schließdruckraum 47 dennoch zu einem starken Druckanstieg. Bei geöffneter erster Düsennadel 9 stellt sich dann über die Drosselleitung 48 im Schließdruckraum 47 der jeweilige Hochdruck der Hochdruckleitung 11 ein.

Beim Schließen des Steuerventils 13 wird wie erläutert der mit dem Düsenraum 12 verbundene Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 mit dem Rücklauf 14 verbunden. Dementsprechend kann sich der Druck in diesem abgetrennten Zweig der Kraftstoffversorgungsleitung 10 vergleichsweise rasch abbauen. Im Unterschied dazu behindert die Drosselleitung 48 den Druckabbau im Schließdruckraum 47, so dass dort noch kurzzeitig ein relativ großer Hochdruck herrscht. Dieser hohe Druck leitet in die Schließdruckstufe 46 eine relativ große Schließkraft in die Druckhülse 28 und über diese in die erste Düsennadel 9 ein, welche die Schließkraft der ersten Feder 26 unterstützt. Dieser hohe Druck im Schließdruckraum 47 erzeugt somit eine impulsartige

Schließkraft, welche die Beschleunigung der Druckhülse 28 und der ersten Düsennadel 8 in Schließrichtung deutlich verstärkt. Auf diese Weise kann der Schließvorgang verkürzt werden. Es ist klar, dass sich durch das Verstellen der Druckhülse 28 in Richtung der Spritzlöcher 5,6 der Druck im Schließdruckraum 47 rasch abbaut.

Wie weiter oben erläutert, kann es für den Fall, dass in der Hochdruckleitung 11 der größere zweite Hochdruck eingestellt ist, die Steuerhülse 35 die Druckstange 30 geringfügig von der zweiten Düsennadel 9 abheben. Damit die zweite Düsennadel 9 dennoch in ihrem zweiten Dichtsitz 21 verharrt, kann gemäß Fig. 4 wenigstens eine Kopplungsfeder 50 vorgesehen sein. Diese Kopplungsfeder 50 stützt sich einerseits an der zweiten Düsennadel 9 und andererseits am Kopplungselement 27 ab. Zusätzlich oder alternativ kann eine weitere Kopplungsfeder 50 vorgesehen sein, die sich einerseits ebenfalls an der zweiten Düsennadel 9 andererseits jedoch an der Druckstange 30 abstützt. Sobald nun die Druckstange 30 von der zweiten Düsennadel 9 abhebt, erzeugt die jeweilige Kopplungsfeder 50 bzw. 50 noch eine verbleibende, vergleichsweise geringe Schließkraft, welche die zweiten Düsennadel 9 in Schließrichtung gegen ihren zweiten Dichtsitz 21 antreibt. Auf diese Weise kann ein vorzeitiges, unerwünschtes Abheben der zweiten Düsennadel 9 auch bei vollständig aufgehobener Kraftwirkung der zweiten Feder 29 vermieden werden.