DE3914876A1

DE3914876A1 - Kraftstoffinjektor

Info

Publication number: DE3914876A1
Application number: DE3914876A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Taira; Fumitsugu Yoshizu; Masonori Onishi; Akira Kunishima
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1989-11-23
Also published as: JP2719924B2; US4979674A; JPH01285655A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für das Un terdrucksetzen von einer Düse zugeführtem Kraftstoff mittels Öldrucks.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffinjektoreinheit bekannter Art. Wenn sich ein vorgesehener Solenoid-Steuerschieber 70 im Ab schalt-Zustand befindet, steht eine Druckkammer 71 über ein Rückschlagventil 72 mit einem Speicher 73 und einer Pumpe 74 in Verbindung und wird infolgedessen Kraftstoff aus einem Behälter 75 der Druckkammer 71 zugeführt. Mit dem Behälter 75 steht auch ein oberer Zylinder 75 in Verbindung, so daß Kraftstoff dieses oberen Zylinders 76 zu dem Behälter 75 zu rückgeführt wird. Nachdem Kraftstoff der Druckkammer 71 zuge führt worden ist, wird der Solenoid-Steuerschieber in den Einschalt-Zustand überführt. Durch den Einschalt-Zustand des Solenoid-Steuerschiebers 70 steht der obere Zylinder 76 mit dem Speicher 73 und der Pumpe 74 in Verbindung, und wird Kraftstoff durch den Solenoid-Steuerschieber 70 hindurch dem oberen Zylinder 76 zugeführt. Hierdurch werden ein Kolben 77 und ein Plunger 78 nach unten gedrückt, und wird Kraftstoff der Druckkammer 71 unter Druck gesetzt und einer Düse 79 zu geführt. Wenn eine im Plunger 78 vorgesehene horizontale Boh rung 80 einer Nut 82 in einem unteren Zylinder 81 gegenüber steht, wird Kraftstoff der Druckkammer 71 über eine vertikale Bohrung 83, die horizontale Bohrung 80 und die Nut 82 zu dem Behälter 75 zurückgeführt, und wird hiermit die Kraft stoffeinspritzung beendet.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Injektoreinheit die ho rizontale Bohrung 80 des Plungers 78 der Nut 82 des unteren Zylinders 81 gegenüber liegt, fällt der Druck in der Druck kammer 71 plötzlich ab. Infolgedessen fallen der Kolben 77 und der Plunger 78 mit hoher Geschwindigkeit herunter, bis der Kolben durch Aufschlagen gegen die untere Fläche des obe ren Zylinders 76 und der Plunger 78 durch Aufschlagen gegen die untere Fläche der Druckkammer 71 zum Stillstand kommen. Als Ergebnis tritt eine erhebliche Geräusch- und Vibrations entwicklung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Beschränkungen der bekannten Injektoreinheit durch Schaffung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Beschränkungen der bekannten Injektoreinheit durch Schaffung eines neuen und verbesserten Kraftstoffinjektors zu überwin den.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen Kraft stoffinjektor zu schaffen, der auf dem Aufprallen von Plunger und Kolben resultierende Geräusche und Vibrationen verhindern kann.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen Kraft stoffinjektor zu schaffen, der eine Sekundäreinspritzung in folge eines übermäßig großen Kraftstoffdrucks der Druckkammer und Dämpferkammer verhindern kann.

Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kraft stoffinjektor zu schaffen, der eine Verkürzung der Lebens dauer infolge eines unnötigen Anstiegs des Drucks verhindern kann.

Die vorstehend angegebenen und weitere Aufgaben werden gelöst mit einem Kraftstoffinjektor der verfügt über einen oberen Zylinder, dem Öldruck zugeführt wird, einen unteren Zylinder mit einer Druckkammer, der Kraftstoff zugeführt wird, und der in Serie hinter dem oberen Zylinder angeordnet ist, wobei sein Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Zy linders ist, einen Kolben, der in dem oberen Zylinder frei verschiebbar angeordnet ist und dem oberen Zylinder zugeführ ten Öldruck aufnimmt und in einer Druckrichtung bewegbar ist, einen Plunger, der in dem unteren Zylinder frei verschiebbar angeordnet und durch den Kolben in der Druckrichtung bewegbar ist, wobei der Plunger der Druckkammer zugeführten Kraftstoff bei Bewegung in der Druckrichtung unter Druck setzt, Ein spritzregelmittel für das Zuführen von mittels des Plungers unter Druck gesetztem Kraftstoff zu einer Düse und für das Beenden der Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse bei zu der vorgeschriebenen Position bewegtem Plun ger, Dämpfermittel, um den Kraftstoff der Druckkammer als Dämpfer für die Bewegung des Plungers in der unter Druck ge setzten Richtung wirken zu lassen, nachdem die Einspritzre gelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse beendet haben, und Dämpferdruck-Regelmittel zur Umleitung des Kraftstoffdrucks der Druckkammer zu einer Nie derdruckseite, so daß der Kraftstoffdruck der Druckkammer nicht soweit ansteigt, daß er den Plunger in der zu der unter Druck gesetzten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt und wieder Kraftstoff, der über einen Ventilöffnungsdruck der Düse hinausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse zuführt, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse beendet haben.

Die oben angegebenen und weiteren Aufgaben werden auch gelöst durch einen Kraftstoffinjektor, der verfügt über einen oberen Zylinder, dem Öldruck zugeführt wird, einen unteren Zylinder, der eine Druckkammer bildet, der Kraftstoff zugeführt wird, und der in Serie hinter dem oberen Zylinder angeordnet ist, wobei sein Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Zylinders ist, einen Kolben, der in dem oberen Zylinder frei verschiebbar angeordnet ist und dem oberen Zylinder zugeführ ten Öldruck aufnimmt und in einer Druckrichtung bewegbar ist, einen Plunger, der in dem unteren Zylinder frei verschiebbar angeordnet ist und durch den Kolben in der Druckrichtung be wegbar ist, wobei der Plunger der Druckkammer zugeführten Kraftstoff bei Bewegung in der Druckrichtung unter Druck setzt, Einspritzregelmittel für das Zuführen von mittels des Plungers unter Druck gesetztem Kraftstoff zu einer Düse und für das Beenden der Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse bei zu der vorgeschriebenen Position bewegtem Plunger, Dämpfermittel, die einen Dämpferkolben mit einem Durchmesser kleiner als der des Plungers und koaxial am oberen Ende des Plungers vorgesehen und eine Dämpferkammer umfassen, die in konkaver Gestalt in der Druckkammer zur Auf nahme des Dämpferkolbens ausgebildet ist und eine freie Gleitbewegung des Dämpferkolbens zuläßt, wobei die Dämpfer mittel die Bewegung des Plungers in der Druckrichtung des Plungers durch Einwirkenlassen des Kraftstoffdrucks der Däm pferkammer auf den Dämpferkolben dämpfen, und Dämpferdruck- Regelmittel zur Umleitung des Kraftstoffdrucks der Dämpfer kammer, so daß der Kraftstoffdruck der Dämpferkammer nicht so groß wird, daß er den Plunger in der gegenüber der Druckrich tung entgegengesetzten Richtung zurückdrückt und wieder Kraftstoff, der über einen Ventilöffnungsdruck der Düse hin ausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse zuführt.

Die zuvor angegebenen und weiteren Aufgaben, Merkmale und er reichten Vorteile der Erfindung sind aufgrund der nachfolgen den Beschreibung und der Zeichnungen leichter verständlich; in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer be kannten Kraftstoffinjektoreinheit,

Fig. 2 eine Darstellung des Aufbaus einer ersten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors,

Fig. 3 eine Darstellung des Aufbaus der Hauptteile der er sten Ausführungsform der Fig. 2,

Fig. 4 eine Darstellung des Aufbaus einer zweiten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors,

Fig. 5 eine Ausführungsform des Aufbaus der Hauptteile der zweiten Ausführungsform der Fig. 4,

Fig. 6 eine Darstellung des Aufbaus einer dritten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors,

Fig. 7 eine Darstellung des Aufbaus der Hauptteile der drit ten Ausführungsform der Fig. 6,

Fig. 8 eine Darstellung des Aufbaus einer vierten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors,

Fig. 9 eine Darstellung des Aufbaus der Hauptteile der vier ten Ausführungsform der Fig. 8,

Fig. 10 eine Darstellung des Aufbaus einer fünften Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors und

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 10.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Darstellungen des Aufbaus einer er sten Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 2 den Aufbau in seiner Gesamtheit und Fig. 3 den Aufbau der Hauptteile zeigen.

Mit 1 ist ein Kraftstoffinjektor bezeichnet. Der Kraft stoffinjektor 1 verfügt über einen Kolben 2 und einen Plunger 3 mit einem Durchmesser kleiner als der des Kolbens 2. Der Kolben 2 ist in einem oberen Zylinder 4 frei verschiebbar an geordnet. Ein Kraftstoffdruck zugeführt durch Betätigung ei nes Schieberventils 5 wirkt auf die obere Stirnfläche des Kolbens 2. Der Plunger 3 ist in einem unteren Zylinder 6 mit einem Durchmesser kleiner als der des oberen Zylinders 4 frei verschiebbar angeordnet. Der untere Zylinder 6 ist koaxial zum oberen Zylinder 4 ausgebildet und steht mit diesem in Verbindung. Der obere Endteil 3 a des Plungers 3 ist mit dem Kolben 2 in Beziehung gebracht. Die untere Stirnfläche 3 b des Plungers 3 bildet zusammen mit dem unteren Zylinder 6 eine Druckkammer 7. Kraftstoff wird über einen Zuführungskanal 9 mit einem Rückschlagventil 8 der Druckkammer 7 zugeführt. Die Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer 7 hängt von der Betätigung des Schieberventils 5 ab. Der Plunger 3 bewegt sich nach oben, wenn Kraftstoff der Druckkammer 7 zugeführt wird, um den Kolben 2 nach oben zu drücken. Bei der Einwir kung von Kraftstoffdruck auf den nach oben gedruckten Kolben 2 bewegt sich der Plunger 3 in der Druckrichtung, d.h. der Plunger 3 bewegt sich nach unten. Durch abwärts gerichtete Bewegung des Plungers 3 wird Kraftstoff in der Druckkammer 7 unter Druck gesetzt. Die Druckkammer 7 ist so aufgebaut, daß ein Freiraum zwischen der unteren Stirnfläche 3 b des Plungers 3 und der unteren Fläche der Druckkammer 7 besteht, wenn sich der Kolben 2 im größtmöglichen Ausmaß nach unten bewegt. Kraftstoff wird über den Zuführungskanal 9 dem Freiraum der Druckkammer 7 zugeführt, wobei Kraftstoffdruck auf die untere Stirnfläche 3 b des Plungers 3 einwirkt.

Der Plunger 3 besitzt gemäß Darstellung in Fig. 3 einen er sten Abschnitt 10 mit einem kleinen Durchmesser, einen ersten Abschnitt 11 zur Unterdrucksetzung, einen zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers und einen zweiten Abschnitt 13 zur Unterdrucksetzung, ausgebildet in dieser Reihenfolge in Rich tung auf die untere Stirnfläche 3 b. Die untere Stirnfläche des zweiten Abschnitts 13 zur Unterdrucksetzung bildet die untere Stirnfläche 3 b des Plungers 3. Für den ersten und den zweiten Abschnitt 10, 12 kleinen Durchmessers, deren Durch messer kleiner als der des unteren Zylinders 6 sind, sind Freiräume ausgebildet, einer zwischen dem ersten Abschnitt 10 kleinen Durchmessers und dem unteren Zylinder 6 und der an dere zwischen dem zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers und dem unteren Zylinder 6. Der erste und der zweite Ab schnitt 11 und 13 zur Unterdrucksetzung bewegen sich gleitend in dem unteren Zylinder, wobei sie in engstem Kontakt mit dem unteren Zylinder 6 verbleiben. Der Plunger 3 besitzt des wei teren einen Verbindungskanal 14. Der Verbindungskanal 14 öff net sich zu der unteren Stirnfläche 3 b am einen Ende und zu der Seitenfläche des zweiten Abschnitts 12 kleinen Durchmes sers am anderen Ende. Der untere Zylinder 6 umfaßt eine Ab sperrkammer 15, eine Weiterleitungskammer 16 und eine Nut 17. Die Durchmesser der Absperrkammer 15, der Weiterleitungskam mer 16 und der Nut 17 sind größer als der Durchmesser des Plungers 3. Die Absperrkammer 15 ist über einen Absperrkanal 18 an einen Niederdruckteil angeschlossen, wo atmosphärischer Druck herrscht. Die Weiterleitungskammer 16 ist unter der Ab sperrkammer 15 angeordnet und steht mit einer Düse 20 über einen Weiterleitungskanal 19 in Verbindung. Die Nut 17 ist unter der Weiterleitungskammer 16 ausgebildet und steht mit dem Schieberventil 5 über einen Rücklaufkanal 22 in Verbin dung, der eine Drossel 21 aufweist.

Der Freiraum zwischen dem ersten Abschnitt 10 kleinen Durch messers des Plungers 3 und dem unteren Zylinder 6 ist so ge staltet, daß er mit der Absperrkammer 15 des unteren Zylin ders 6 trotz der Bewegung des Plungers 3 in Verbindung steht. Der erste Plungerabschnitt 11 zur Unterdrucksetzung ist in seiner Axiallänge etwas kürzer als die Länge der Weiterlei tungskammer 16. Infolgedessen kommt, wenn sich der Plunger 3 nach oben bewegt, und zwar bei Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer 7, zunächst das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung oberhalb des unteren En des 16 a der Weiterleitungskammer 16 und dann das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung oberhalb des oberen Endes 16 b der Weiterleitungskammer 16 zu liegen. Wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung oberhalb des unteren Endes 16 a der Weiter leitungskammer 16 befindet, steht die Weiterleitungskammer 16 mit der Druckkammer 7 über den zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers und den Verbindungskanal 14 in Verbindung. Wenn sich das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unter drucksetzung oberhalb des oberen Endes 16 b der Weiterlei tungskammer 16 befindet, ist die Verbindung zwischen der Wei terleitungskammer 16 und der Absperrkammer 15 unterbrochen. Wenn sich der Plunger 3 in der Druckrichtung bewegt, sind alle oben gemachten Angaben in entgegengesetztem Sinn zu ver stehen. Das heißt, zuerst kommt das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren En des 16 b der Weiterleitungskammer 16 und dann das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiterleitungskammer 16 zu liegen.

Wenn sich das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Un terdrucksetzung unterhalb des oberen Endes 16 b der Weiterlei tungskammer 16 befindet, steht die Weiterleitungskammer 16 mit der Absperrkammer 15 in Verbindung, und wird die Zufüh rung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse 20 beendet. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung wird beendet. Wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiter leitungskammer 16 befindet, ist die Verbindung zwischen der Weiterleitungskammer 16 und der Druckkammer 7 unterbrochen. Wenn die Verbindung zwischen der Weiterleitungskammer 16 und der Druckkammer 7 durch nach unten gerichtete Bewegung des Plungers 3 unterbrochen wird, befindet sich die Druckkammer 7 in einem geschlossenen Zustand. Infolgedessen wirkt der Kraftstoffdruck in der Druckkammer 7 auf den Plunger 3. Das heißt, der Kraftstoff der Druckkammer 7 wirkt als Dämpfer ge gen das Herunterfallen des Plungers 3.

Die Nut 17 des unteren Zylinders 6 ist so ausgebildet, daß ein Abstand L 1 gleich oder etwas größer als ein Abstand L 2 ist. Der Abstand L 1 ist der Abstand zwischen dem oberen Ende 17 b der Nut 17 und dem unteren Ende 16 a der Weiterleitungs kammer 16. Der Abstand L 2 ist der Abstand zwischen dem ersten Plungerabschnitt 11 zur Unterdrucksetzung und dem zweiten Plungerabschnitt 13 zur Unterdrucksetzung, d.h. die Länge des zweiten Abschnitts 12 kleinen Durchmessers in Axialrichtung. Daher steht, wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Ab schnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiterleitungskammer 16 durch Absenken des Plungers 3 befindet, die Nut 17 mit der Druckkammer 7 über den zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers und den Verbindungskanal 14 in Verbindung. Des weiteren ist die Nut 17 so gestaltet, daß der Abstand L 3 zwischen dem unteren Ende 17 a der Nut 17 und der unteren Stirnfläche 3 b des Plungers 3 größer ist als das Ausmaß der nach oben gerichteten Bewegung des Plungers 3 ent sprechend der Menge des zugeführten Kraftstoffs, die die ma ximale Einspritzmenge liefert. Daher ist die Nut 17 durch den zweiten Abschnitt 13 zur Druckausübung während der Zeit vom Beginn der Bewegung des Plungers 3 in der Druckrichtung bis zum Ende der Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zur Düse 20 geschlossen.

Das Schieberventil 5 ist mittels eines elektromagnetischen Betätigungsglieds 24 verstellbar. Wenn sich das elektromagne tische Betätigungsglied 24 im Einschaltzustand befindet, wird der Schieber 5 a des Schieberventils 5 aus der in Fig. 2 dar gestellten Lage nach rechts bewegt. Hierdurch werden ein Kraftstoffkanal 23 und der obere Zylinder 4 miteinander in Verbindung gebracht, und wird über den Kraftstoffkanal 23 zu geführter Kraftstoff dem oberen Zylinder 4 zugeführt. In die sem Fall sind der Kraftstoffkanal 23 und der Zuführungskanal 9 und damit die Druckkammer 7 abgesperrt. Andererseits wird dann, wenn sich das elektromagnetische Betätigungsglied 24 im Abschaltzustand befindet, der Steuerschieber 5 a des Schieber ventils 5 in die in Fig. 2 dargestellte Lage mittels einer Feder 25 zurückgeführt. Hierdurch werden der Kraftstoffkanal 23 und der Zuführungskanal 9 und damit die Druckkammer 7 ver bindungstechnisch wieder angeschlossen, und wird Kraftstoff der Druckkammer 7 zugeführt. In diesem Fall sind der Kraft stoffkanal 23 und der obere Zylinder 4 abgesperrt. Der Druck des über den Kraftstoffkanal 23 zugeführten Kraftstoffs ist sehr gering im Vergleich zu dem Druck des unter Druck gesetz ten Kraftstoffs der Druckkammer 7. Der Rücklaufkanal 22 steht mit dem Kraftstoffkanal 23 unabhängig von der Bewegung bzw. Lage des Steuerschiebers 5 a stets in Verbindung. Demzufolge herrscht im Rücklaufkanal 22 stets Niederdruck.

Die Drossel 21 des Rücklaufkanals 22 hat die Aufgabe, Kraft stoffdruck der Druckkammer 7 zu der Niederdruckseite zu füh ren, so daß die Dämpferwirkung der Druckkammer 7 auf das Her abfallen des Plungers 3 nicht beeinträchtigt wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform beschrieben.

Wenn Kraftstoff der Druckkammer 7 infolge des Abschaltzu stands des elektromagnetischen Betätigungsglieds 24 zugeführt wird, bewegen sich der Plunger 3 und der Kolben 2 nach oben, und ist die Verbindung zwischen der Weiterleitungskammer 13 und der Absperrkammer 15 durch den ersten Plungerabschnitt 11 zur Unterdrucksetzung unterbrochen. Hierdurch ist die Weiter leitungskammer 16 an die Druckkammer 7 über den zweiten Ab schnitt 12 kleinen Durchmessers und den Verbindungskanal 14 angeschlossen, und ist die Nut 17 des unteren Zylinders 6 durch den zweiten Plungerabschnitt 13 zur Unterdrucksetzung geschlossen. Es ist zusätzlich zu beachten, daß, obwohl die Druckkammer 7 und die Nut 17 zu Beginn der Kraftstoffzufüh rung zu der Druckkammer 7 miteinander in Verbindung stehen, Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 nicht verloren geht, da ein zu dem der Druckkammer 7 zugeführten Kraftstoffdruck äquiva lenter Kraftstoffdruck in der Nut 17 herrscht.

Wenn die vorgeschriebene Kraftstoffmenge der Druckkammer 7 zugeführt wird, wird das elektromagnetische Betätigungsglied 24 eingeschaltet. Dadurch wird Kraftstoff dem oberen Zylinder 4 zugeführt, und hierdurch wirkt Kraftstoffdruck auf den Kol ben 2 ein, und beginnt der Plunger 3 seine Bewegung in der Druckrichtung. Durch die Bewegung des Plungers 3 in der Druckrichtung wird der Kraftstoff in der Druckkammer 7 unter Druck gesetzt, und wird Kraftstoff, der über den Ventilöff nungsdruck der Düse 20 hinausgehend unter Druck gesetzt ist, über den Weiterleitungskanal 19 der Düse 20 zugeführt, um die Kraftstoffeinspritzung beginnen zu lassen. Wenn das obere Ende 11 b des ersten Plungerabschnitts 11 zur Unterdruckset zung unterhalb des oberen Endes 16 b der Weiterleitungskammer 16 zu liegen kommt, ist die Weiterleitungskammer 16 an die Absperrkammer 15 angeschlossen, und fällt dadurch der Kraft stoffdruck der Weiterleitungskammer 16 ab, und kommt die Zu führung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zur Düse 20 zum Abschluß. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung wird beendet. Gleichzeitig hierzu wird die Druckkammer 7 an die Absperrkam mer 15 für eine sehr kurze Zeit angeschlossen, bis das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung das untere Ende 16 a der Weiterleitungskammer 16 erreicht, und fällt der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 ab. Es ist weiter zu beachten, daß, da die Nut 17 während der Zeit vom Beginn der Unterdrucksetzungsbewegung des Plungers 3 bis zum Ende der Kraftstoffeinspritzung geschlossen gehalten wird, der un ter Druck gesetzte Kraftstoff nicht durch die Nut 17 aus tritt.

Wenn das untere Ende 11 a des ersten Plungerabschnitts 11 zur Unterdrucksetzung das untere Ende 16 a der Weiterleitungskam mer 16 des unteren Zylinders 6 erreicht, wird die Verbindung zwischen der Druckkammer 7 und der Weiterleitungskammer 16 unterbrochen. Hierdurch wird die Druckkammer 7 zu einer ge schlossenen Kammer, und wirkt der Kraftstoff der Druckkammer 7 als Dämpfer für das Herunterfallen des Plungers 3. Dadurch sind das Aufschlagen des Kolbens 2 gegen die untere Fläche des oberen Zylinders 4 und das Aufschlagen des Plungers 3 ge gen die untere Fläche der Druckkammer 7 verhindert.

Nachdem das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts zur Unter drucksetzung das untere Ende 16 a der Weiterleitungskammer 16 erreicht hat, fällt der Plunger 3 unter der Einwirkung der Schwerkraft herunter, um den Kraftstoff der Druckkammer 7 mehr als notwendig unter Druck zu setzen. In diesem Fall kann, wenn kein Austritt von unter Druck gesetztem Kraftstoff stattfindet, der Plunger 3 durch den Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 mit der Folge aufgefangen werden, daß das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung ober halb des oberen Endes 16 b der Weiterleitungskammer 16 liegt. Folglich wird sogar dann, wenn die Kraftstoffeinspritzung be reits beendet worden ist, über den Ventilöffnungsdruck der Düse 20 hinausgehend unter Druck gesetzter Kraftstoff dem Weiterleitungskanal 19 zur Ausbildung einer Sekundäreinsprit zung zugeführt.

Um das Festhalten des Plungers 3 zu verhindern, sind die Nut 17, die Drossel 21 und der Rücklaufkanal 22 vorgesehen. Wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Plungerabschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiter leitungskammer 16 des unteren Zylinders 6 befindet, steht die Druckkammer 7 über den Verbindungskanal 14 und den zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers mit der Nut 17 des unteren Zylinders 6 in Verbindung. Hierdurch setzt sich der Kraft stoffdruck der Druckkammer 7 zur Niederdruckseite über den Rücklaufkanal 22 und die Drossel 21 fort. Das heißt, der Kraftstoffdruck setzt sich zum Kraftstoffkanal 23 fort. Der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 setzt sich über die Drossel 21 fort, so daß der Kraftstoff die Dämpferwirkung auf das Herunterfallen des Plungers 3 nicht verliert. Infolgedessen wird der Plunger 3 in einem Zustand gedämpft, daß der Kraft stoffdruck der Druckkammer 7 nicht so groß wird, daß er den Plunger 3 festhält. Damit ist eine Sekundäreinspritzung ver hindert. Auch ein unnötiges Ansteigen des Drucks der Druck kammer 7 ist verhindert.

Die Fig. 4 und 5 sind Darstellungen des Aufbaus der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 4 den Aufbau insge samt und Fig. 5 den Aufbau der Hauptteile zeigen. In den Fig. 4 und 5 sind diejenigen Teile, die mit Teilen aus den Fig. 2 und 3 identisch sind, mit entsprechend denselben Bezugszei chen versehen.

Bei der zweiten Ausführungsform ist anstelle der Nut 17, der Drossel 21 und des Rücklaufkanals 22 der ersten Ausführungs form ein zweiter Verbindungskanal 30 im Plunger 3 ausgebil det, und ist ein Rückschlagventil 31 zur Regelung des Däm pfungsdrucks in dem zweiten Verbindungskanal 30 vorgesehen. Der zweite Verbindungskanal 30 setzt sich zusammen aus einer vertikalen Bohrung 30 a und einer Regelungsöffnung 30 b zur Re gelung des Dämpfungsdrucks. Die vertikale Bohrung 30 a er streckt sich in Axialrichtung des Plungers 3. Die Regelungs öffnung 30 b mündet in einer Seitenfläche eines Gleitab schnitts 32, der oberhalb des ersten Plungerabschnitts 10 kleinen Durchmessers angeordnet ist. Die vertikale Bohrung 30 a steht an ihrem unteren Ende mit dem Verbindungskanal 14 in Verbindung und erstreckt sich durch den ersten Abschnitt 11 zur Unterdrucksetzung und den ersten Abschnitt 10 kleinen Durchmessers jeweils des Plungers 3 hindurch zum Inneren des Gleitabschnitts 32 des Plungers 3. Das obere Ende der verti kalen Bohrung 30 a steht mit der Regelungsöffnung 30 b in Ver bindung. Die Regelungsöffnung 30 b ist im Durchmesser kleiner als die vertikale Bohrung 30 a und erfüllt eine Drosselfunk tion. Die Regelungsöffnung 30 b ist so gestaltet, daß dann, wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung oberhalb des unteren Endes 16 a der Weiter leitungskammer 16 befindet, die Regelungsöffnung 30 b durch die Umfangswand des unteren Zylinders 6 geschlossen ist und die Regelungsöffnung 30 b mit der Absperrkammer 15 in Verbin dung steht, wenn sich das untere Ende 11 a des ersten Ab schnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiterleitungskammer 16 befindet. Das Rückschlagven til 31 zur Regelung des Dämpfungsdrucks ist an der vertikalen Bohrung 30 a des zweiten Verbindungskanals 30 so angeordnet, daß die Richtung von der Druckkammer 7 zu der Regelungsöff nung 30 b die Vorwärtsrichtung ist. Der Ventilöffnungsdruck des Rückschlagventils 31 ist höher als der Zuführungsdruck des über den Zuführungskanal 9 der Druckkammer 7 zugeführten Kraftstoffs. Darüber hinaus ist das Rückschlagventil 31 so ausgebildet, daß es sich öffnet, bevor der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 so groß wird, daß er den Plunger 3 hoch drückt, um Kraftstoff, der über den Ventilöffnungsdruck der Düse 20 hinausgehend unter Druck gesetzt ist, dem Weiterlei tungskanal 19 zuzuführen, nachdem das Einspritzen von Kraft stoff beendet worden ist. Der Aufbau der weiteren Teile ist ein solcher wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 beschrie ben.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungform beschrieben.

Wenn das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unter drucksetzung des Plungers 3 infolge einer Bewegung des Plun gers in Druckrichtung unterhalb des oberen Endes 16 b der Wei terleitungskammer 16 zu liegen kommt, wird die Kraftstoffein spritzung beendet. Hieran anschließend kommt das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung auch un terhalb des unteren Endes 16 a der Weiterleitungskammer 16 zu liegen, und steht die Regelungsöffnung 30 b mit der Absperr kammer 15 in Verbindung. Das Rückschlagventil 31 zur Regelung des Dämpfungsdrucks öffnet sich, bevor der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 so groß wird, daß er den Plunger 3 hoch drückt und über den Ventilöffnungsdruck der Düse 20 hinausge hend unter Druck gesetzten Kraftstoff dem Weiterleitungskanal 19 zuführt. Hierdurch wird der Kraftstoffdruck der Druckkam mer 7 im Bypass durch das Rückschlagventil 31 und die Rege lungsöffnung 30 b hindurch zu der Absperrkammer 15 zugeführt. Der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 wird im Bypass geführt mittels der Durchtrittsfläche des Rückschlagventils 31 und der Regelungsöffnung 30 b, der eine Drosselfunktion zukommt, so daß die Dämpfungswirkung gegen das Herunterfallen des Plungers 3 nicht gestört wird. Folglich wird der Plunger 3 wie bei der ersten Ausführungsform unter dem Zustand ge dämpft, daß der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 nicht so groß wird, daß er den Plunger 3 festhält. Infolgedessen ist eine Sekundäreinspritzung verhindert. Es ist zusätzlich zu beachten, daß, da die Regelungsöffnung 30 b durch die Umfangs wand des unteren Zylinders 6 geöffnet gehalten bleibt, das Rückschlagventil 31, wenn es während der Unterdrucksetzung des Kraftstoffs mittels des Plungers 3 geöffnet ist, die Un terdrucksetzung des Kraftstoffs nicht behindern würde. Da der Ventilöffnungsdruck des Rückschlagventils 31 höher ist der der Druckkammer 7 zugeführte Kraftstoffdruck, geht auch der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 während der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer 7 nicht verloren.

Die Fig. 6 und 7 sind Darstellungen des Aufbaus der dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 6 den Aufbau insge samt und Fig. 7 den Aufbau der Hauptteile zeigen. In den Fig. 6 und 7 sind diejenigen Teile, die mit Teilen aus den Fig. 2 und 3 identisch sind, mit entsprechend denselben Bezugszei chen versehen.

Bei der dritten Ausführungform sind anstelle der Nut 17, der Drossel 21 und des Rücklaufkanals 22 der ersten Ausführungs form ein Nebenkanal 40, eine Drossel 41 und ein elektromagne tisches Ventil 42 vorgesehen. Der Nebenkanal 40 mündet an seinem einem Ende in den unteren Zylinder 6 und steht an sei nem anderen Ende mit einer Niederdruckseite in Verbindung, wo atmosphärischer Druck herrscht. Der Nebenkanal 40 kommt, wenn das untere Ende 11 a des ersten Plungerabschnitts 11 zur Un terdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiter leitungskammer 16 zu liegen kommt, über den zweiten Abschnitt 12 kleinen Durchmessers und den Verbindungskanal 14 mit der Druckkammer 7 in Verbindung. Die Drossel 41 und das elektro magnetische Ventil 42 sind in dem Nebenkanal 40 vorgesehen. Die Drossel 41 hat dieselbe Funktion wie die Drossel 21 der ersten Ausführungsform. Die Drossel 41 führt den Öldruck der Druckkammer 7, so daß die Dämpferwirkung der Druckkammer 7 gegen das Herunterfallen des Plungers 3 nicht gestört wird. Das elektromagnetische Ventil 42 wird betätigt, um den Neben kanal 40 zu schließen, wenn das elektromagnetische Betäti gungsglied 24 abgeschaltet wird (das heißt während der Zufüh rung von Kraftstoff zu der Druckkammer), und um den Nebenka nal 40 zu öffnen, wenn das elektromagnetische Betätigungs glied 24 eingeschaltet wird (das heißt während des Herunter fallens des Plungers). Der Aufbau der weiteren Teile ist ein solcher wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 beschrieben.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform beschrieben.

Wenn das elektromagnetische Betätigungsglied 24 eingeschaltet wird, wirkt Kraftstoffdruck auf den Kolben 2, und beginnt der Plunger 3, sich in Druckrichtung zu bewegen. Gleichzeitig hiermit öffnet das elektromagnetische Ventil 42 den Nebenka nal 40. Wenn die Bewegung des Plungers 3 in der Druckrichtung weitergeht und das obere Ende 11 b des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des oberen Endes 16 b der Wei terleitungskammer 16 zu liegen kommt, wird die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse 20 beendet. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung wird beendet. Hieran an schließend kommt das untere Ende 11 a des ersten Abschnitts 11 zur Unterdrucksetzung unterhalb des unteren Endes 16 a der Weiterleitungskammer 16 zu liegen, und wird der Nebenkanal 40 an die Druckkammer 7 angeschlossen. Da der Nebenkanal 40 durch das elektromagnetische Ventil 42 geöffnet ist, wird der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 im Bypass zu dem Nieder druckteil geführt, wo atmosphärischer Druck herrscht, und zwar über die Drossel 41. Der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 wird mittels der Drossel 41 geführt, so daß die Dämpferwir kung gegen das Herunterfallen des Plungers 3 nicht gestört wird. Infolgedessen wird der Plunger 3 unter einem Zustand gedämpft, daß der Kraftstoffdruck der Druckkammer 7 nicht so groß wird, daß er den Plunger 3 hoch drückt. Infolgedessen ist eine Sekundäreinspritzung ebenso wie ein unnötiger An stieg des Drucks verhindert. Es ist zusätzlich zu beachten, daß, da das elektromagnetische Ventil 42 den Nebenkanal 40 während der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer 7 schließt, der Kraftstoffdruck während der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer 7 nicht verloren geht.

Die Fig. 8 und 9 sind Darstellungen des Aufbaus der vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 8 den Aufbau insge samt und Fig. 9 den Aufbau der Hauptteile zeigen. In den Fig. 8 und 9 sind diejenigen Teile, die mit Teilen aus den Fig. 2 und 3 identisch sind, mit entsprechend denselben Bezugszei chen versehen.

Bei der vierten Ausführungsform sind anstelle der Nut 17, der Drossel 21 und des Rücklaufkanals 22 der ersten Ausführungs form eine Dämpferkammer 50, ein Dämpferkolben 51, eine Dros sel 52 und ein Rücklaufkanal 53 vorgesehen. Darüber hinaus sind bei der vierten Ausführungsform der Zuführungskanal 9, der erste Abschnitt 11 zur Unterdrucksetzung, der zweite Ab schnitt 12 kleinen Durchmessers und der Verbindungskanal 14 der ersten Ausführungsform abgeändert zu einem Zuführungska nal 54, einem ersten Abschnitt 55 zur Unterdrucksetzung, ei nem zweiten Abschnitt 56 kleinen Durchmessers und einem Ver bindungskanal 57. Die Dämpferkammer 50 ist in konkaver Ge stalt an der Bodenfläche der Druckkammer 7 ausgebildet. Die Dämpferkammer 50 ist im Durchmesser kleiner als die Druckkam mer 7 und nimmt den Dämpferkolben 51 frei verschiebbar auf. Der Dämpferkolben 51 ist im Durchmesser kleiner als der Plun ger 8 und steht aus der unteren Stirnfläche 3 b des Plungers 3 vor, wobei er sich in Axialrichtung nach unten erstreckt. Der Dämpferkolben 51 ist mit Plunger 3 einstückig ausgeführt. Der Zuführungskanal 54 führt Kraftstoff der Dämpferkammer 50 zu. Kraftstoff wird über die Dämpferkammer 50 der Druckkammer 7 zugeführt. Das andere Ende des Zuführungskanals 54 ist wie der Zuführungskanal 9 der ersten Ausführungsform über das Rückschlagventil 8 an das Schieberventil 5 angeschlossen. Der Rücklaufkanal 53 steht an seinem einen Ende über Drossel 52 mit der unteren Fläche der Dämpferkammer 50 in Verbindung und seinem anderen Ende mit der Niederdruckseite, wo atmosphäri scher Druck aufgenommen wird. Die Drossel 52 führt den Kraft stoffdruck der Dämpferkammer 50, so daß der Plunger 3 sich infolge des Kraftstoffdrucks nach oben bewegen kann, wenn Kraftstoff der Dämpferkammer 50 zugeführt wird, und so daß die Dämpferwirkung gegen das Herunterfallen des Kolbens, näm lich das Herunterfallen des Plungers 3, nicht gestört wird. Der Dämpferkolben 51 tritt in die Dämpferkammer 50 ein, bevor die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff beendet wird, so daß der Kraftstoffdruck über die Drossel 52 nicht verloren geht, wenn sich der Plunger 3 in der Druckrichtung bewegt. Hierdurch wird die Drossel 52 geschlossen. Der erste Plungerabschnitt 55 zur Unterdrucksetzung ist in seiner Länge in Axialrichtung kürzer als der erste Abschnitt 11 zur Unter drucksetzung der ersten Ausführungsform, und der zweite Ab schnitt 56 kleinen Durchmessers ist in Axialrichtung länger als der zweite Abschnitt 12 kleinen Durchmessers der ersten Ausführungsform. Hierdurch ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 7 und der Absperrkammer 15 aufrechterhalten, wenn eine Kraftstoffeinspritzung dadurch beendet wird, daß das obere Ende 55 b des ersten Abschnitts 55 zur Unterdrucksetzung unterhalb des oberen Endes 16 b der Weiterleitungskammer 16 zu liegen kommt. Der Verbindungskanal 57 des Plungers 3 besitzt eine vertikale Bohrung, die diagonal gegen die Axialrichtung des Plungers ausgebildet ist, so daß der Verbindungskanal 57 mit der Druckkammer 7 trotz des Dämpferkolbens 51 in Verbin dung kommt. Der Aufbau der weiteren Teile ist ein solcher wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 beschrieben.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform beschrieben.

Wenn das obere Ende 55 b des ersten Abschnitts 55 zu Unter drucksetzung unterhalb des oberen Endes 16 b der Weiterlei tungskammer 16 durch die Bewegung des Plungers 3 in der Druckrichtung zu liegen kommt, wird die Kraftstoffeinsprit zung beendet. Wenn die Kraftstoffeinspritzung beendet wird, wird Kraftstoff in der Dämpferkammer 50 durch den Dämpferkol ben 51 in einem Zustand unter Druck gesetzt, daß die Verbin dung zwischen der Druckkammer 7 und der Absperrkammer 15 über den Verbindungskanal 57, den zweiten Abschnitt kleinen Durch messers, die Weiterleitungskammer 16 und den ersten Abschnitt 10 kleinen Durchmessers aufrechterhalten bleibt. Der Kraft stoffdruck der Dämpferkammer 50 wird im Bypass zu der Nieder druckseite geführt, wo atmosphärischer Druck herrscht, und zwar über die Drossel 52, so daß die Dämpferwirkung gegen das Herunterfallen des Plungers 3 nicht gestört wird. Auch ist, da der Durchmesser des Dämpferkolbens 51 kleiner als der des Plungers 3 ist, die Druckaufnahmefläche im Vergleich zu dem Fall kleiner, bei dem Kraftstoffdruck von der unteren Stirn fläche 3 b des Plungers 3 aufgenommen wird. Infolgedessen wird der Plunger 3 unter einem Zustand gedämpft, daß der Kraft stoffdruck der Dämpferkammer 50 nicht so groß wird, daß er den Dämpferkolben 51, nämlich den Kolben 3, nach oben drückt. Daher sind eine Sekundäreinspritzung und ein unnötiger An stieg des Drucks verhindert. Es ist zusätzlich zu beachten, daß, da der Dämpferkolben 51 aus der Dämpferkammer 50 aus tritt, mit dem nachdem das obere Ende 55 b des ersten Ab schnitts 55 zur Unterdrucksetzung oberhalb des oberen Endes 16 b der Weiterleitungskammer 16 zu liegen gekommen ist und Kraftstoff in die Druckkammer 7 während der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer eintritt, keine Behinderung der Zuführung von Kraftstoff auftritt.

Obwohl der Kraftstoffdruck der Dämpferkammer 50 im Bypass zu der Niederdruckseite geführt wird, wo atmosphärischer Druck bei der vierten Ausführungsform herrscht, kann der Kraft stoffdruck im Bypass zu der Niederdruckseite geführt werden, wo der Druck des zugeführten Kraftstoffs herrscht wie bei der ersten Ausführungsform.

Die Fig. 10 und 11 sind Darstellungen des Aufbaus der Haupt teile der fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 10 zeigt. In diesen Figuren sind diejenigen Teile, die mit Teilen aus den Fig. 8 und 9 identisch sind, mit entsprechend denselben Be zugszeichen versehen.

Bei der fünften Ausführungform ist anstelle der Drossel 52 und des Rücklaufwegs 53 der vierten Ausführungsform ein Schlitz 60 zur Verbindung der Dämpferkammer 50 mit der Druck kammer 7 vorgesehen. Der Schlitz 60 ist in der Umfangswand der Dämpferkammer 50 ausgebildet, und sein oberes Ende mündet in die untere Fläche der Druckkammer 7. Der Schlitz 60 führt Kraftstoffdruck der Dämpferkammer 50 im Bypass, so daß sich der Plunger 3 infolge des Kraftstoffdrucks nach oben bewegen kann, wenn Kraftstoff der Dämpferkammer 50 zugeführt wird, und so daß die Dämpferwirkung der Dämpferkammer 50 gegen das Herunterfallen des Dämpferkolbens 51, nämlich des Plungers 3, nicht gestört ist. Da die Druckkammer 7 und die Absperrkamm mer 15 in einer Weise miteinander in Verbindung stehen, bei der der Plunger 3 durch den Kraftstoffdruck der Dämpferkammer 50 gedämpft wird, kann dieselbe Wirkung wie bei der vierten Ausführungsform erreicht werden durch Bypassführung des Kraftstoffdrucks der Dämpferkammer 50 zur Druckkammer 7. Der Aufbau und die Arbeitsweise der weiteren Teile sind solche wie unter Bezugnahme auf die vierte Ausführungform beschrie ben.

Wie oben im Detail beschrieben ist, wird bei dem erfindungs gemäßen Kraftstoffinjektor der Plunger durch Kraftstoff der Druckkammer oder der Dämpferkammer gedämpft, und wird der Kraftstoffdruck der Druckkammer oder der Dämpferkammer im By pass zu dem Niederdruckteil geführt, so daß der Kraftstoff druck nicht so groß wird, daß er den Plunger festhält und Kraftstoff, der über den Ventilöffnungsdruck der Düse hinaus gehend unter Druck gesetzt ist, der Düse zuführt. Daher sind das Aufprallen des Kolbens auf die untere Fläche des oberen Zylinders und das Aufprallen des Plungers auf die untere Flä che der Druckkammer verhindert. Des weiteren können Aufprall geräusche und -vibrationen verhindert werden. Da das Festhal ten des Plungers infolge des Anstiegs des Drucks der Druck kammer oder der Dämpferkammer verhindert wird, kann eine Se kundäreinspritzung und gleichzeitig ein unnötiger Anstieg des Drucks der Druckkammer und der Dämpferkammer verhindert wer den.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß ein neuer und ver besserter Kraftstoffinjektor geschaffen worden ist. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Ausführungsform nur Erläu terungszwecken dient und den Rahmen der Erfindung nicht ein schränkt. Zur Bestimmung des Rahmens der Erfindung sollten daher in erster Linie und somit vor der Beschreibung die An sprüche herangezogen werden.

Bezugszeichenliste

  1 Kraftstoffinjektor
  2 Kolben
  3 Plunger
  4 oberer Zylinder
  5 Schieberventil
  6 unterer Zylinder
  7 Druckkammer
  8 Rückschlagventil
  9 Zuführungskanal
10 erster Abschnitt kleinen Durchmessers
11 erster Abschnitt zur Unterdrucksetzung
12 zweiter Abschnitt kleinen Durchmessers
13 zweiter Abschnitt zur Unterdrucksetzung
14 Verbindungskanal
15 Absperrkammer
16 Weiterleitungskammer
17 Nut
18 Absperrkanal
19 Weiterleitungskanal
20 Düse
21 Drossel
22 Rücklaufkanal
23 Kraftstoffkanal
24 elektromagnetisches Betätigungsglied
25 Feder
30 zweiter Verbindungskanal
31 Rückschlagventil
32 Gleitabschnitt
40 Nebenkanal
41 Drossel
42 elektromagnetisches Ventil
50 Dämpferkammer
51 Dämpferkolben
52 Drossel
53 Rücklaufkanal
54 Zuführungskanal
55 erster Abschnitt zur Unterdrucksetzung
56 zweiter Abschnitt kleinen Durchmessers
57 Verbindungskanal
60 Schlitz
70 Solenoid-Steuerschieber
71 Druckkammer
72 Rückschlagventil
73 Speicher
74 Pumpe
75 Behälter
76 oberer Zylinder
77 Kolben
78 Plunger
79 Düse
80 horizontale Bohrung
81 unterer Zylinder
82 Nut
83 vertikale Bohrung

3 a oberer Endteil
3 b untere Stirnfläche
5 a Schieber
11 a unteres Ende
11 b oberes Ende
16 a unteres Ende
16 b oberes Ende
17 a unteres Ende
17 b oberes Ende
30 a vertikale Bohrung
30 b Regelungsöffnung
55 b oberes Ende
L 1 Abstand
L 2 Abstand
L 3 Abstand

Claims

1. Kraftstoffinjektor, gekennzeichnet durch einen oberen Zylinder (4), dem Öldruck zugeführt wird, einen unteren Zy linder (6) mit einer Druckkammer (7), der Kraftstoff zuge führt wird, und der in Serie hinter dem oberen Zylinder (4) angeordnet ist, wobei sein Durchmesser kleiner als der Durch messer des oberen Zylinders (6) ist, einen Kolben (2), der in dem oberen Zylinder (4) frei verschiebbar angeordnet ist und dem oberen Zylinder (4) zugeführten Öldruck aufnimmt und in einer Druckrichtung bewegbar ist, einen Plunger (3), der in dem unteren Zylinder (6) frei verschiebbar angeordnet und durch den Kolben (2) in der Druckrichtung bewegbar ist, wobei der Plunger (3) der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoff bei Bewegung in der Druckrichtung unter Druck setzt, Ein spritzregelmittel für das Zuführen von mittels des Plungers (3) unter Druck gesetztem Kraftstoff zu einer Düse (20) und für das Beenden der Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) bei zu der vorgeschriebenen Posi tion bewegtem Plunger (3), Dämpfermittel, um den Kraftstoff der Druckkammer (7) als Dämpfer für die Bewegung des Plungers (3) in der unter Druck gesetzten Richtung wirken zu lassen, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben, und Dämpferdruck-Regelmittel zur Umleitung des Kraftstoff drucks der Druckkammer (7) zu einer Niederdruckseite, so daß der Kraftstoffdruck der Druckkammer (7) nicht soweit an steigt, daß er den Plunger (3) in der zu der unter Druck ge setzten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt und wieder Kraftstoff, der über einen Ventilöffnungsdruck der Düse (20) hinausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse (20) zuführt, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben.

2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Einspritzregelmittel umfassen eine Absperrkammer (15), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit der Niederdruckseite in Verbindung steht, wo atmosphärischer Druck herrscht, eine Weiterleitungskammer (16), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit der Düse (20) in Verbindung steht, einen ersten Abschnitt (10) kleinen Durch messers, der am Plunger (3) ausgebildet ist und einen ersten Freiraum zwischen dem Plunger (3) und dem unteren Zylinder (6) bestehen läßt, wobei dieser erste Freiraum mit der Ab sperrkammer (15) in Verbindung steht, einen ersten Abschnitt (11) zur Unterdrucksetzung, der am Plunger (3) ausgebildet ist, einen zweiten Abschnitt (12) kleinen Durchmessers, der am Plunger (3) ausgebildet ist und einen zweiten Freiraum zwischen dem Plunger (3) und dem unteren Zylinder (6) beste hen läßt, wobei der zweite Freiraum mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, wobei der erste Abschnitt (11) zur Un terdrucksetzung die Verbindung zwischen der Weiterleitungs kammer (16) und der Druckkammer (7) über den zweiten Freiraum aufrechterhält, nachdem der Plunger (3) die Bewegung in der Druckrichtung begonnen hat, bis der Plunger (3) die vorge schriebene Position erreicht, und der erste Abschnitt (11) zur Unterdrucksetzung, wenn sich der Plunger (3) zu der vor geschriebenen Position bewegt, die Weiterleitungskammer (16) mit der Absperrkammer (15) über den ersten Freiraum verbin det, wobei die Dämpfermittel, nachdem sich der Plunger (3) zu der vorgeschriebenen Position bewegt hat, die Druckkammer (7) durch Unterbrechen der Verbindung zwischen der Weiterlei tungskammer (16) und dem zweiten Freiraum mittels des ersten Abschnitts (11) zur Unterdrucksetzung schließen und den Kraftstoffdruck der Druckkammer (7) auf den zweiten Freiraum und einen zweiten Abschnitt (13) zur Unterdrucksetzung ein wirken lassen, der am oberen Endteil des Plungers (3) ausge bildet ist.

3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel, nachdem die Einspritz mittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben, die Druckkammer (7) über eine Drossel (21) mit einer Niederdruckseite verbinden, die unter demselben Druck steht wie der der Druckkammer (7) zugeführte Kraftstoff.

4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen eine Nut (17), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, nachdem die Einspritzre gelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben, und einen Rücklaufkanal (22), dessen eines Ende mit der Nut (17) und dessen anderes Ende mit einer Niederdruckseite in Verbindung steht, die unter demselben Druck steht wie der der Druckkammer (7) zugeführte Kraftstoff, wobei die Drossel (21) im Rücklaufkanal (22) vor gesehen ist.

5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen die Nut (17), die zwischen der Weiterleitungskammer (16) des unteren Zylin ders (6) und der Druckkammer (7) so angeordnet ist, daß ein Abstand (L 1) zwischen der Nut (17) und der Weiterleitungskam mer (16) gleich oder etwas größer als die Länge (L 2) des zweiten Abschnitts (13) kleinen Durchmessers ist und daß der Abstand (L 3) zwischen der Nut (17) und der unteren Stirnflä che (3 b) des Plungers (3) größer als das Ausmaß der Bewegung des Plungers (3) ist, das der Menge der Kraftstoffzuführung entspricht, die eine maximale Einspritzmenge liefert, einen Rücklaufkanal (22), dessen eines Ende an die Nut (17) und dessen anderes Ende an ein Niederdruckteil angeschlossen ist, an dem derselbe Druck herrscht wie der des der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoffs, und eine Drossel (21), die im Rücklaufkanal (22) angeordnet ist.

6. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der dem oberen Zylinder (4) zugeführte Öldruck der Druck von Kraftstoff ist, dessen Druck der von der Druckkam mer (7) zugeführtem Kraftstoff ist.

7. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Schieberventil (5), das durch ein elektromagnetisches Be tätigungsglied (24) betätigbar ist, und zwar zur Umschaltung zwischen der Kraftstoffzuführung zu dem oberen Zylinder (4) und der Kraftstoffzuführung zu der Druckkammer (7).

8. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen eine Nut (17), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, nachdem die Einspritzre gelmittel die Zuführung von unter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben, einen Rücklaufkanal (22), dessen eines Ende an die Nut (17) und dessen anderes Ende an das Schieberventil (5) angeschlossen ist, wobei das Schieber ventil (5) den der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoff druck an den Rücklaufkanal (22) weitergibt unabhängig von der Schaltung der Kraftstoffzuführung zwischen dem oberen Zylin der (4) und der Druckkammer (7), und eine Drossel (21), die im Rücklaufkanal (22) angeordnet ist.

9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen Verbindungs mittel (30), denen eine Drosselfunktion zukommt, zur Verbin dung der Druckkammer (7) mit einem Niederdruckteil, wo atmo sphärischer Druck herrscht, und zwar zur Verbindung, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von unter Druck ge setzter Kraft zu der Düse (20) beendet haben, und ein Rück schlagventil (31), das in den Verbindungsmitteln (30) so an geordnet ist, daß die Richtung von der Druckkammer (7) zu dem Niederdruckteil die Vorwärtsrichtung ist, wobei der Ventil öffnungsdruck des Rückschlagventils (31) größer als der Druck des der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoffs ist und das Rückschlagventil (31) öffnet, bevor der Kraftstoffdruck der Druckkammer (7) so groß wird, daß er den Plunger (3) in zu der Druckrichtung entgegengesetzter Richtung bewegt und wie der Kraftstoff, der über den Ventilöffnungsdruck hinausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse (20) zuführt.

10. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Verbindungsmittel (30) umfassen eine vertikale Bohrung (30 a), die im Plunger (3) ausgebildet ist und deren eines Ende mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, und mindestens eine Regelöffnung (30 b), die im Plunger (3) ausge bildet ist und eine Drosselfunktion erfüllt, zur Verbindung mit dem anderen Ende der vertikalen Bohrung (30 a), wobei die Regelöffnung (30 b) mit dem Niederdruckteil in Verbindung steht, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von un ter Druck gesetztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet ha ben, wobei das Rückschlagventil (31) in der vertikalen Boh rung (30 a) angeordnet ist.

11. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen eine vertikale Bohrung (30 a), die im Plunger (3) ausgebildet ist und deren eines Ende mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, min destens eine Regelöffnung (30 b), die im Plunger (3) ausgebil det ist und eine Drosselfunktion erfüllt, zur Verbindung mit dem anderen Ende der vertikalen Bohrung (30 a), wobei die Re gelöffnung (30 b) durch die Innenwand des unteren Zylinders (6) geschlossen gehalten ist, bis die Druckkammer (7) durch die Dämpfermittel geschlossen und an die Absperrkammer (15) angeschlossen ist, wenn die Druckkammer (7) geschlossen ist, und ein Rückschlagventil (31), das in der vertikalen Bohrung (30 a) so angeordnet ist, daß die Richtung von der Druckkammer (7) zu der Regelöffnung (30 b) die Vorwärtsrichtung ist, wo bei der Ventilöffnungsdruck des Rückschlagventils (31) größer als der Druck des der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoffs ist und das Rückschlagventil (31) öffnet, bevor der Kraft stoffdruck der Druckkammer (7) so groß wird, daß er den Plun ger (3) in der zur Druckrichtung entgegengesetzten Richtung drückt und wieder Kraftstoff, der über den Ventilöffnungs druck hinausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse (20) zu führt.

12. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen einen Rück laufkanal (40) zur Verbindung der Druckkammer (7) mit einem Niederdruckteil, wo atmosphärischer Druck herrscht, nachdem die Einspritzregelmittel die Zuführung von unter Druck ge setztem Kraftstoff zu der Düse (20) beendet haben, eine Dros sel (41), die im Rücklaufkanal (40) vorgesehen ist, ein elek tromagnetisches Ventil (42), das im Rücklaufkanal (40) vorge sehen ist und den Rücklaufkanal (40) vom Beginn bis zum Ende der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer (7) ver schließt und den Rücklaufkanal (40) vom Beginn bis zum Ende der Bewegung des Plungers (3) in der Druckrichtung öffnet.

13. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen einen Rück laufkanal (40) zur Verbindung der Druckkammer (7) mit einem Niederdruckteil, wenn die Druckkammer (7) durch die Dämpfer mittel geschlossen, eine Drossel (41), die im Rücklaufkanal (40) vorgesehen ist, und ein elektromagnetisches Ventil (42) , das im Rücklaufkanal (40) vorgesehen ist und den Rücklaufka nal (40) vom Beginn bis zum Ende der Zuführung von Kraftstoff zu der Druckkammer (7) verschließt und den Rücklaufkanal (40) vom Beginn bis zum Ende der Bewegung des Plungers (3) in der Druckrichtung öffnet.

14. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Dämpferdruck-regelmittel umfassen, eine Rück laufkanal (40) zur Verbindung der Druckkammer (7) mit einem Niederdruckteil, wo atmosphärischer Druck herrscht, wenn die Druckkammer (7) durch die Dämpfermittel geschlossen ist, eine Drossel (41), die im Rücklaufkanal (40) vorgesehen ist, und ein elektromagnetisches Ventil (42) das im Rücklaufkanal (40) vorgesehen ist und den Rücklaufkanal (40) verschließt wenn das Schieberventil (5) Kraftstoff der Druckkammer (7) zuführt, und den Rücklaufkanal (40) öffnet, wenn das Schie berventil (5) Kraftstoff dem oberen Zylinder (4) zuführt.

15. Kraftstoffinjektor, gekennzeichnet durch einen oberen Zylinder (4), dem Öldruck zugeführt wird, einen unteren Zy linder (6), der eine Druckkammer (7) bildet, der Kraftstoff zugeführt wird, und der in Serie hinter dem oberen Zylinder (4) angeordnet ist, wobei sein Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Zylinders (4) ist, einen Kolben (2), der in dem oberen Zylinder (4) frei verschiebbar angeordnet ist und dem oberen Zylinder (4) zugeführten Öldruck aufnimmt und in einer Druckrichtung bewegbar ist, einen Plunger (3), der in dem unteren Zylinder (6) frei verschiebbar angeordnet ist und durch den Kolben (2) in der Druckrichtung bewegbar ist, wobei der Plunger (3) der Druckkammer (7) zugeführten Kraftstoff bei Bewegung in der Druckrichtung unter Druck setzt, Einspritzregelmittel für das Zuführen von mittels des Plungers (3) unter Druck gesetztem Kraftstoff zu einer Düse (20) und für das Beenden der Zuführung von unter Druck ge setztem Kraftstoff zu der Düse (20) bei zu der vorgeschriebe nen Position bewegtem Plunger (3), Dämpfermittel, die einen Dämpferkolben (51) mit einem Durchmesser kleiner als der des Plungers (3) und koaxial am oberen Ende des Plungers (3) vor gesehen und eine Dämpferkammer (50) umfassen, die in konkaver Gestalt in der Druckkammer (7) zur Aufnahme des Dämpferkol bens (51) ausgebildet ist und eine freie Gleitbewegung des Dämpferkolbens (51) zuläßt, wobei die Dämpfermittel die Bewe gung des Plungers (3) in der Druckrichtung des Plungers (3) durch Einwirkenlassen des Kraftstoffdrucks der Dämpferkammer (50) auf den Dämpferkolben (51) dämpfen, und Dämpferdruck-Re gelmittel zur Umleitung des Kraftstoffdrucks der Dämpferkam mer (50), so daß der Kraftstoffdruck der Dämpferkammer (50) nicht so groß wird, daß er den Plunger (3) in der gegenüber der Druckrichtung entgegengesetzten Richtung zurückdrückt und wieder Kraftstoff, der über einen Ventilöffnungsdruck der Düse (20) hinausgehend unter Druck gesetzt ist, der Düse (20) zuführt.

16. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einpritzregelmittel umfassen eine Absperr kammer (15), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit einem Niederdruckteil in Verbindung steht, wo atmo sphärischer Druck herrscht, eine Weiterleitungskammer (16), die in dem unteren Zylinder (6) ausgebildet ist und mit der Düse (20) in Verbindung steht, einen ersten Abschnitt (10) kleinen Durchmessers, der am Plunger (3) ausgebildet ist und einen ersten Freiraum zwischen dem Plunger (3) und dem unte ren Zylinder (6) bestehen läßt, wobei dieser erste Freiraum mit der Absperrkammer (15) in Verbindung steht, einen ersten Abschnitt (55) zur Unterdrucksetzung, der am Plunger (3) aus gebildet und dessen Länge in Axialrichtung kürzer als die Weiterleitungskammer (16) ist, einen zweiten Abschnitt (56) kleinen Durchmessers, der am Plunger (3) ausgebildet ist und einen zweiten Freiraum zwischen dem Plunger (3) und dem unte ren Zylinder (6) bestehen läßt, wobei der zweite Freiraum mit der Druckkammer (7) in Verbindung steht, wobei der erste Ab schnitt (55) zur Unterdrucksetzung die Verbindung zwischen der Weiterleitungskammer (16) und der Druckkammer (7) über den zweiten Freiraum aufrechterhält, nachdem der Plunger (3) die Bewegung in der Druckrichtung begonnen hat, bis der Plun ger (3) die vorgeschriebene Position erreicht, der erste Ab schnitt (55) zur Unterdrucksetzung, wenn sich der Plunger (3) zu der vorgeschriebenen Position bewegt, die Weiterleitungs kammer (16) mit der Absperrkammer (15) über den ersten Frei raum und die Druckkammer (7) über den zweiten Freiraum, die Weiterleitungskammer (16) und den ersten Freiraum mit der Absperrkammer (15) verbindet, und, nachdem der Plunger (3) zu der vorgeschriebenen Position bewegt worden ist, der erste Abschnitt (55) zur Unterdrucksetzung eine Verbindung zwischen der Druckkammer (7) und der Absperrkammer (15) zuläßt, ohne die Verbindung zwischen der Weiterleitungskammer (16) und dem zweiten Freiraum zu unterbrechen.

17. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dämpferdruck-Regelmittel umfassen einen Rücklaufkanal (53) zur Verbindung der Dämpferkammer (50) mit einem Niederdruck, wo atmosphärischer Druck herrscht, und eine Drossel (52), die im Rücklaufkanal (53) vorgesehen ist.

18. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dämpferdruck-Regelmittel in einem Schlitz (60) bestehen, der in der Innenwand der Dämpferkammer (50) so angeordnet ist, daß die Druckkammer (7) und die Dämpferkammer (50) miteinander in Verbindung stehen.

19. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der dem oberen Zylinder (4) zugeführte Öldruck der Druck von Kraftstoff ist, dessen Druck der von der Druck kammer (7) zugeführtem Kraftstoff ist.

20. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ein Schieberventil (5), das durch ein elektromagneti sches Betätigungsglied (24) betätigbar ist, und zwar zur Um schaltung zwischen der Kraftstoffzuführung zu dem oberen Zy linder (4) und der Kraftstoffzuführung zu der Druckkammer (7).

21. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß Kraftstoff der Druckkammer (7) der Dämpferkam mer (50) zuführbar ist.