DE102017129223A1 - Modular injector - Google Patents

Modular injector Download PDF

Info

Publication number
DE102017129223A1
DE102017129223A1 DE102017129223.3A DE102017129223A DE102017129223A1 DE 102017129223 A1 DE102017129223 A1 DE 102017129223A1 DE 102017129223 A DE102017129223 A DE 102017129223A DE 102017129223 A1 DE102017129223 A1 DE 102017129223A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injector
module
nozzle
functional module
injector body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102017129223.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Werner Prümm
Daniel Thomas Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keyou GmbH
Original Assignee
Keyou GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keyou GmbH filed Critical Keyou GmbH
Priority to DE102017129223.3A priority Critical patent/DE102017129223A1/en
Publication of DE102017129223A1 publication Critical patent/DE102017129223A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0257Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F02M21/0263Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0281Adapters, sockets or the like to mount injection valves onto engines; Fuel guiding passages between injectors and the air intake system or the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen modularen Injektor (10; 110; 210) zum Einspritzen eines gasförmigen Kraftstoffs, umfassend einen Injektorkörper (12; 112; 212), der ein Au-βengehäuse (14; 114; 214) des Injektors bildet und einen Speicherraum (14c; 114c; 214c) für den einzuspritzenden Kraftstoff begrenzt, ein Funktionsmodul (16; 116; 216), das eine Ventileinheit (20; 120; 220) aufweist, die die Zufuhr des einzuspritzenden Kraftstoffs zu begrenzen vermag, und ein Düsenmodul (18; 118; 218), das wenigstens eine Einspritzdüse für den einzuspritzenden Kraftstoff aufweist. Das Funktionsmodul (16; 116; 216) und das Düsenmodul (18; 118; 218) sind austauschbar mit dem Injektorkörper (12; 112; 212) verbindbar, wobei der Injektorkörper (12; 112; 212) eine erste Schnittstelle aufweist, die mit einer korrespondieren ersten Gegenschnittstelle des Düsenmoduls (18; 118; 218) unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers (12; 112; 212) und des Düsenmoduls (18; 118; 218) verbindend zusammenzuwirken vermag, sowie eine zweite Schnittstelle, die mit einer korrespondierenden zweiten Gegenschnittstelle des Funktionsmoduls (16; 116; 216) unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers (12; 112; 212) und des Funktionsmoduls (16; 116; 216) verbindend zusammenzuwirken vermag, so dass eine Kompatibilität unterschiedlich gestalteter Injektorkörper (12; 112; 212) mit unterschiedlich gestalteten Düsenmodulen (18; 118; 218) und mit unterschiedlich gestalteten Funktionsmodulen (16; 116; 216) bereitgestellt werden kann.The invention relates to a modular injector (10; 110; 210) for injecting a gaseous fuel, comprising an injector body (12; 112; 212) forming an outer housing (14; 114; 214) of the injector and a storage space (14c 114c; 214c) for the fuel to be injected, a functional module (16; 116; 216) having a valve unit (20; 120; 220) capable of limiting the supply of the fuel to be injected, and a nozzle module (18; 218) having at least one injection nozzle for the fuel to be injected. The functional module (16; 116; 216) and the nozzle module (18; 118; 218) are interchangeably connectable to the injector body (12; 112; 212), the injector body (12; 112; 212) having a first interface with a corresponding first mating interface of the nozzle module (18; 118; 218) is capable of interacting independently of the remaining configuration of the injector body (12; 112; 212) and the nozzle module (18; 118; 218), and a second interface communicating with a corresponding one irrespective of the remaining configuration of the injector body (12; 112; 212) and the functional module (16; 116; 216), so that compatibility of differently shaped injector bodies (12; 212) can be provided with differently shaped nozzle modules (18; 118; 218) and with differently designed functional modules (16; 116; 216).

Description

Die Erfindung betrifft einen modularen Injektor zum Einspritzen eines gasförmige Kraftstoffs.The invention relates to a modular injector for injecting a gaseous fuel.

Ein solcher modularer Injektor kann beispielsweise in einem Gasmotor, insbesondere in einem Wasserstoffmotor, zur Anwendung kommen. Bei Wasserstoffmotoren wird ein konventioneller Verbrennungsmotor mit Wasserstoff als Kraftstoff betrieben, der Gesamtprozess arbeitet dabei nach dem Ottoprinzip.Such a modular injector can be used, for example, in a gas engine, in particular in a hydrogen engine. In hydrogen engines, a conventional combustion engine is operated with hydrogen as fuel, the entire process works on the Otto principle.

Wasserstoff ist der einzige Kraftstoff für Verbrennungsmotoren, der keine Kohlenstoffmoleküle enthält, so dass bei der Verbrennung von Wasserstoff keine oder, durch Schmierölverbrennung bedingt, nur sehr geringe Schadstoffemissionen der Stoffgruppe Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffverbindungen und Partikel entstehen. Darin ist ein signifikanter Vorteil von Wasserstoffmotoren als Gasmotoren zu sehen.Hydrogen is the only fuel for combustion engines that contains no carbon molecules, so that when burning hydrogen no or, due to lubricating oil combustion, only very low pollutant emissions of the group carbon monoxide, carbon dioxide, hydrocarbon compounds and particles arise. This is a significant advantage of hydrogen engines as gas engines.

Der Aufbau von Wasserstoffmotoren ist allerdings vergleichsweise kostenintensiv, insbesondere, da in der Regel keine großen Stückzahlen gebaut werden. Daher wäre es grundsätzlich von Vorteil, eine Anpassung vorhandener Motoren an den Betrieb mit Wasserstoff vorzunehmen. Aufgrund einiger physikalischer Eigenschaften des Wasserstoffs ist eine solche Anpassung jedoch problematisch. So weist Wasserstoff eine vergleichsweise geringe Dichte auf. Durch die geringe Dichte nimmt der Wasserstoff einen hohen Volumenanteil, nämlich ca. ein Drittel des Volumens bei einem Verbrennungsluftverhältnis von
λ=1 des Verbrennungsgemisches aus Luft und Wasserstoff ein. Infolge der Verdrängung von Luft durch den Wasserstoff ergibt sich eine geringe Energiedichte des Gemisches und damit eine geringe Leistungsdichte des Motors. Ein hubraumgleicher Motor wird bei Wasserstoffbetrieb somit eine wesentlich geringere Leistungs-und Drehmomententfaltung aufweisen, als bei Betrieb mit herkömmlichen Kraftstoffen.
The construction of hydrogen engines, however, is relatively expensive, especially since usually no large numbers are built. Therefore, it would be fundamentally advantageous to adapt existing engines to hydrogen operation. However, due to some physical properties of hydrogen, such adaptation is problematic. Thus, hydrogen has a comparatively low density. Due to the low density of hydrogen takes a high volume fraction, namely about one third of the volume at a combustion air ratio of
λ = 1 of the combustion mixture of air and hydrogen. As a result of the displacement of air by the hydrogen results in a low energy density of the mixture and thus a low power density of the engine. An engine with the same displacement will thus have a significantly lower power and torque development in hydrogen operation than when operating with conventional fuels.

Um diesem sogenannten Verdrängungseffekt entgegenzuwirken, kann nach dem Verfahren der inneren Gemischbildung an einem vorhandenen Motor angewandt werden. Bei diesem Mischungsverfahren wird gasförmiger Wasserstoff unter hohem Druck direkt in den Verbrennungsraum eingespritzt. Um sicherzustellen, dass eine genaue Dosierung der Einlassmenge möglich ist und damit dass die Durchflussmenge durch einen Injektor für die direkte Injektion von Wasserstoff in den Zylinder des Motors unabhängig vom Druck im Zylinder ist, ist es notwendig, für die Anwendung passgenaue Injektoren zu entwickeln.To counteract this so-called displacement effect, internal mixture formation can be applied to an existing engine according to the method. In this mixing process, gaseous hydrogen is injected under high pressure directly into the combustion chamber. To ensure that precise metering of the intake quantity is possible and that the flow rate through an injector for the direct injection of hydrogen into the cylinder of the engine is independent of the pressure in the cylinder, it is necessary to develop tailored injectors for the application.

Nachdem jedoch zumindest zum jetzigen Zeitpunkt nur mit einem geringen Marktwachstum für Wasserstoffmotoren zu rechnen ist und damit wiederum vergleichsweise geringe Produktionszahlen einhergehen, besteht eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung darin, mit dem erfindungsgemäßen Injektor einen hohen Marktanteil abdecken zu können. Injektor soll daher in einer möglichst großen Anzahl von unterschiedlich ausgestalteten Wasserstoffmotoren einsetzbar sein, um die hohen Entwicklungskosten eines solchen passgenauen Injektors abzudecken. Da zudem die umzurüstenden Diesel- oder Gasmotoren sehr unterschiedliche Randbedingungen für den Injektoreinbau aufweisen, muss der Injektor mit geringem Aufwand an diese jeweiligen Anforderungen anpassbar sein.However, since at least at the present time only a slight growth in the market for hydrogen engines can be expected, which in turn results in comparatively low production figures, it is an object of the present invention to be able to cover a high market share with the injector according to the invention. Injector should therefore be used in the largest possible number of differently designed hydrogen engines to cover the high development costs of such a precisely fitting injector. In addition, since the diesel or gas engines to be converted have very different boundary conditions for injector installation, the injector must be able to be adapted to these respective requirements with little effort.

Aus dem Stand der Technik ist bereits ein Einspritzsystem für Kraftstoff zum Einsatz an Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei dem ein modular aufgebauter Injektor genutzt wird, dessen Bauprinzip unabhängig von der Zylinderzahl der Verbrennungskraftmaschine, von der Motorkonfiguration (V-Anordnung, E-Anordnung, Reihenanordnung) eingesetzt werden kann, indem anstelle eines Rail-Bauteils die Hochdruckzuleitungsabschnitte zur Verbindung von dezentral angeordneten Speichern eingesetzt werden. An den jeweiligen Injektoren kommen Einspritzdüsen, Zwischenplatten mit in diesen ausgebildeten Zulauf- und Ablaufdrosseln, Ventileinheiten und Injektorkörper zum Einsatz. Durch Auswechseln der Zwischenplatte kann beispielsweise die Druckentlastung bzw. Druckbeaufschlagung des Steuerraums des Injektors durch die Dimensionierung der Drosselquerschnitte beeinflusst und an die unterschiedlichsten Einsatzgegebenheiten des Injektors angepasst werden. Weiterhin kann der am modular aufgebauten Injektor eingesetzte Injektorkörper in unterschiedlichen Baulängen ausgebildet werden und somit optimal an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden.From the prior art, an injection system for fuel for use in internal combustion engines is already known, in which a modular injector is used, the construction principle regardless of the number of cylinders of the internal combustion engine, from the engine configuration (V-arrangement, E-arrangement, series arrangement) used can be used by instead of a rail component, the high-pressure supply line sections are used to connect decentralized storage. Injectors, intermediate plates with inlet and outlet throttles formed therein, valve units and injector bodies are used at the respective injectors. By replacing the intermediate plate, for example, the pressure relief or pressurization of the control chamber of the injector can be influenced by the dimensioning of the throttle cross-sections and adapted to the different application conditions of the injector. Furthermore, the injector used at the modular injector can be formed in different lengths and thus optimally adapted to the available space.

Diese Lösung beschreibt ein Einspritzsystem, das ausschließlich für flüssige Kraftstoffe Verwendung findet. Insbesondere der Injektor ist zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff ausgebildet und durch die spezifische Ausgestaltung soll das Risiko von Kavitationsschäden verringert werden.This solution describes an injection system that is used exclusively for liquid fuels. In particular, the injector is designed for the injection of liquid fuel and the specific design is intended to reduce the risk of cavitation damage.

Eine weitere Lösung, insbesondere ein Verfahren zum Temperieren eines Injektors einer Einspritzung für das Einspritzen von flüssigem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, ist auch in der Druckschrift WO 2011-088490 A1 beschrieben.Another solution, in particular a method for controlling the temperature of an injector of an injection for the injection of liquid fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, is also in the document WO 2011-088490 A1 described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den aus dem Stand der Technik bekannten Grundgedanken eines modular aufgebauten Injektors in der Weise weiterzuentwickeln, dass ein Injektor auf eine möglichst große Anzahl von Wasserstoffmotoren sowie umzurüstenden Diesel- oder Gasmotoren anpassbar ist.Object of the present invention is to further develop the well-known from the prior art principles of a modular injector in such a way that an injector can be adapted to the largest possible number of hydrogen engines and diesel or gas engines to be converted.

Diese Aufgabe wird durch einen modularen Injektor zum Einspritzen eines gasförmigen Kraftstoffs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieser umfasst einen Injektorkörper, der ein Außengehäuse des Injektors bildet und einen Speicherraum für den einzuspritzenden Kraftstoff begrenzt, ein Funktionsmodul, das eine Ventileinheit aufweist, die die Zufuhr des einzuspritzenden Kraftstoffs zu begrenzen vermag, und ein Düsenmodul, das wenigstens eine Einspritzdüse für den einzuspritzenden Kraftstoff aufweist. Das Funktionsmodul und das Düsenmodul sind dabei austauschbar mit dem Injektorkörper verbunden. Weiterhin weist der Injektorkörper eine erste Schnittstelle auf, die mit einer korrespondierenden ersten Gegenschnittstelle des Düsenmoduls unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers und des Düsenmoduls verbindend zusammenzuwirken vermag, sowie eine zweite Schnittstelle, die mit einer korrespondierenden zweiten Gegenschnittstelle des Funktionsmoduls unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers und des Funktionsmoduls verbindend zusammenzuwirken vermag, so dass eine Kompatibilität unterschiedlich gestalteter Injektorkörper mit unterschiedlich gestalteten Düsenmodulen und mit unterschiedlich gestalteten Funktionsmodulen bereitgestellt werden kann. This object is achieved by a modular injector for injecting a gaseous fuel with the features of claim 1. This comprises an injector body, which forms an outer housing of the injector and limits a storage space for the fuel to be injected, a functional module having a valve unit which is capable of limiting the supply of the fuel to be injected, and a nozzle module, the at least one injection nozzle for the fuel to be injected having. The functional module and the nozzle module are exchangeably connected to the injector body. Furthermore, the injector body has a first interface which is capable of interacting with a corresponding first counterpart interface of the nozzle module independently of the remaining configuration of the injector body and of the nozzle module, and a second interface which is connected to a corresponding second mating interface of the function module independently of the rest of the design Injector body and the functional module can interact cooperating, so that a compatibility differently shaped injector body can be provided with differently shaped nozzle modules and with differently designed functional modules.

Der modular aufgebaute Injektor weist somit mindestens drei Module auf, nämlich den Injektorkörper, das Funktionsmodul und das Düsenmodul. Durch genormte erste und zweite Schnittstellen am Injektorkörper sowie korrespondierende erste und zweite Gegenschnittstellen am Düsenmodul und am Funktionsmodul lassen sich unterschiedlichst gestaltete Injektorkörper mit ebenfalls unterschiedlichst gestalteten Düsenmodulen und Funktionsmodulen kombinieren. Auf diese Weise wird eine maximale Variabilität des modularen Injektors ermöglicht.The modular injector thus has at least three modules, namely the injector body, the functional module and the nozzle module. By standardized first and second interfaces on the injector body as well as corresponding first and second counter-interfaces on the nozzle module and on the function module, differently shaped injector bodies can be combined with also differently designed nozzle modules and functional modules. In this way, maximum variability of the modular injector is made possible.

Die Schnittstellen können dabei unterschiedliche Verbindungsarten in sich vereinen. So kann eine Schnittstelle beispielsweise eine Durchgangsbohrung im Gehäuse mit einem Innen- und/oder Außengewinde an dem Gehäuse im Bereich der Durchgangsbohrung umfassen. Auf diese Weise kann eine Schnittstelle mit unterschiedlichen Gegenschnittstellen verbindend zusammenwirken. Gleicher gilt selbstverständlich auch für die Gegenschnittstellen, die ihrerseits unterschiedliche Verbindungsarten ermöglichen können, indem sie beispielsweise einen glatten Außengehäuseabschnitt sowie einen Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde aufweisen.The interfaces can combine different types of connection. For example, an interface may comprise a through-bore in the housing with an internal and / or external thread on the housing in the region of the through-bore. In this way, an interface with different counter-interfaces can work together connecting. Of course, the same applies to the counter-intersections, which in turn can allow different types of connection, for example, by having a smooth outer housing portion and a threaded portion with an external thread.

Durch diesen modularen Aufbau des Injektors, bei dem die einzelnen Module unabhängig von ihrer spezifischen Ausgestaltung beliebig miteinander kombiniert werden können, ist es zudem möglich, während der Entwicklungsphase die einzelnen Module von spezialisierten Entwicklungsbetrieben entwickeln und/oder umsetzen zu lassen.This modular design of the injector, in which the individual modules can be combined with each other regardless of their specific design, it is also possible to develop and / or implement the individual modules of specialized development companies during the development phase.

So kann das Injektorgehäuse beispielsweise von einem Betrieb entwickelt werden, der auf Verbrennungsmotoren spezialisiert ist. Gleiches gilt für das Düsenmodul. Zur Umsetzung können die konstruktiven Maßnahmen am Motor, am Injektorkörper und an dem Düsenmodul optimal aneinander angepasst werden.For example, the injector housing may be developed by an enterprise specializing in internal combustion engines. The same applies to the nozzle module. To implement the design measures on the engine, the injector and the nozzle module can be optimally adapted to each other.

Die Entwicklung des Funktionsmoduls kann von einem hierauf spezialisierten Betrieb vorgenommen werden.The development of the functional module can be carried out by a specialized company.

Der modular aufgebaute Injektor kann nicht nur in Wasserstoffmotoren, sondern auch in anderen Gasmotoren, beispielsweise in Erdgasmotoren, eingesetzt werden.The modular injector can be used not only in hydrogen engines, but also in other gas engines, for example in natural gas engines.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Funktionsmodul ein Innengehäuse mit wenigstens einer Eintrittsöffnung für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff und wenigstens einer Austrittsöffnung für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff sowie die wenigstens eine Ventileinheit aufweisen, die die wenigstens eine Eintrittsöffnung und/oder die wenigstens eine Austrittsöffnung gesteuert zu schließen und/oder zu öffnen vermag. Die Ventileinheit kann dabei unterschiedlichste Ventilschließformen umfassen, so kann die Ventileinheit einen als Kolben ausgebildeten Ventilstößel mit einem konisch zulaufenden Ventilschließglied umfassen, jedoch sind auch andere Ventilschließformen je nach dem beabsichtigten Einsatzzweck denkbar, beispielsweise mittels einem als Platte bzw. Teller, Rohr oder dergleichen ausgebildeten Verschließglied. An der Austrittsöffnung ist der zugehörige Ventilsitz vorgesehen. Durch die Ausgestaltung des Funktionsmoduls mit unterschiedlich aufgebauten Ventileinheiten, aber auch mit unterschiedlich dimensionierten Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen kann die Durchflussmenge, die Druckbeständigkeit und die Verschlussgeschwindigkeit des Ventils variiert werden.According to a development of the invention, the functional module may have an inner housing with at least one inlet opening for the gaseous fuel to be injected and at least one outlet opening for the gaseous fuel to be injected and the at least one valve unit which controls the at least one inlet opening and / or the at least one outlet opening and / or able to open. The valve unit may comprise a wide variety of valve closing forms, the valve unit may comprise a piston designed as a valve lifter with a tapered valve closure member, however, other valve closing forms depending on the intended use are conceivable, for example by means of a plate or plate, tube or the like closing member , At the outlet opening of the associated valve seat is provided. Due to the design of the functional module with differently constructed valve units, but also with differently dimensioned inlet openings and outlet openings, the flow rate, the pressure resistance and the closing speed of the valve can be varied.

Weiterhin kann das Funktionsmodul ein Filter zum Filtern des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs aufweisen. Insbesondere kann die wenigstens eine Eintrittsöffnung und/oder die wenigstens eine Austrittsöffnung mit dem Filter versehen sein. Alternativ kann das Filter auch in dem Bereich zwischen der wenigstens einen Eintrittsöffnung und der wenigstens einen Austrittsöffnung vorgesehen sein. Für eine einfache Reinigung ist das Vorsehen des Filters im Bereich der Eintrittsöffnung besonders vorteilhaft.Furthermore, the functional module may have a filter for filtering the gaseous fuel to be injected. In particular, the at least one inlet opening and / or the at least one outlet opening may be provided with the filter. Alternatively, the filter may also be provided in the region between the at least one inlet opening and the at least one outlet opening. For easy cleaning, the provision of the filter in the region of the inlet opening is particularly advantageous.

Weiterhin kann, wie vorstehend angedeutet, vorgesehen sein, dass die erste und/oder zweite Schnittstelle eine Innenausnehmung an dem Außengehäuse des Injektorkörpers mit einem definierten Innendurchmesser umfasst, und dass die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls mit einem definierten Außendurchmesser umfasst, wobei der definierte Innendurchmesser mit dem definierten Außendurchmesser korrespondiert. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls in eine entsprechende Innenausnehmung des Injektorkörpers eingeschraubt, eingepresst oder dergleichen wird, um die beiden Module Injektorkörper und Funktionsmodul bzw. Düsenmodul miteinander zu verbinden.Furthermore, as indicated above, be provided that the first and / or second interface an inner recess on the Enclosed outer housing of the injector body having a defined inner diameter, and that the first and / or second mating interface comprises a housing portion of the functional module or the nozzle module having a defined outer diameter, wherein the defined inner diameter corresponds to the defined outer diameter. For example, it can be provided that a housing section of the functional module or the nozzle module is screwed into a corresponding inner recess of the injector body, pressed or the like, to connect the two modules injector body and functional module or nozzle module together.

Alternativ oder zusätzlich kann demgemäß die erste und/oder die zweite Schnittstelle einen Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde an dem Außengehäuse des Injektorkörpers umfassen, wobei die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls mit einem Innengewinde umfasst, wobei das Außengewinde mit dem Innengewinde korrespondiert.Alternatively or additionally, accordingly, the first and / or the second interface comprise a threaded portion with an external thread on the outer housing of the injector, wherein the first and / or second mating interface comprises a housing portion of the functional module or the nozzle module with an internal thread, wherein the external thread with the Internal thread corresponds.

Alternativ oder zusätzlich kann die erste und/oder die zweite Schnittstelle einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde an einem inneren Gehäuseabschnitt des Injektorkörpers umfassen, wobei die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls mit einem Außengewinde umfasst, wobei das Außengewinde mit dem Innengewinde korrespondiert.Alternatively or additionally, the first and / or the second interface may comprise a threaded portion with an internal thread on an inner housing portion of the injector body, wherein the first and / or second mating interface comprises a housing portion of the functional module or the nozzle module with an external thread, wherein the external thread with the Internal thread corresponds.

Das Funktionsmodul kann ferner einen Antrieb für die Ventileinheit sowie elektrische Kontakte zur elektrischen Ansteuerung aufweisen. Die elektrischen Kontakte können Aufnahmen für Stecker oder Steckverbinder, Klemmen oder Kabelschwänze umfassen.The functional module may further comprise a drive for the valve unit and electrical contacts for electrical control. The electrical contacts may include receptacles for plugs or connectors, terminals or cable tails.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Injektorkörper an seinem Außengehäuse eine Zuführöffnung zur Zuführung des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs aufweist. Der Injektorkörper kann im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet sein, wobei die Zufuhröffnung sowohl an seiner Mantelfläche als auch an einer der Stirnflächen des zylinderförmigen Injektorkörpers vorgesehen sein kann. Somit lässt sich durch Austausch des Injektorkörpers entweder ein Injektor mit seitlicher Gaszuführung oder ein Injektor mit Gaszuführung von beispielsweise oben (stirnseitig) realisieren. Insbesondere kann der Injektorkörper aber auch im Bereich einer Stirnseite eine Innenausnehmung umfassen, die zur Aufnahme beispielsweise des Funktionsmoduls und gegebenenfalls eines zusätzlichen Befestigungsteils, beispielsweise einer Gehäusemutter, oder des Düsenmoduls ausgebildet ist. In dem Fall eines zusätzlichen Befestigungsteils kann dieses auch eine Zuführöffnung zur Zuführung des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs aufweisen.Furthermore, it can be provided that the injector body has at its outer housing a feed opening for supplying the gaseous fuel to be injected. The injector body may be formed substantially circular cylindrical, wherein the supply opening may be provided both on its lateral surface and on one of the end faces of the cylindrical injector body. Thus, by exchanging the injector body, either an injector with lateral gas supply or an injector with gas supply of, for example, above (front side) can be realized. In particular, however, the injector body can also comprise an inner recess in the region of an end face, which recess is designed to receive, for example, the functional module and optionally an additional fastening part, for example a housing nut, or the nozzle module. In the case of an additional fastening part, this may also have a feed opening for supplying the gaseous fuel to be injected.

Der Injektorkörper kann ferner ebenfalls elektrische Kontakte zur elektrischen Ansteuerung aufweisen. Diese können insbesondere mit den elektrischen Kontakten des Funktionsmoduls korrespondieren.The injector body may also have electrical contacts for electrical control. These can in particular correspond with the electrical contacts of the functional module.

Weiterhin kann der Injektorkörper an seinem Außengehäuse Strukturen für eine vereinfachte Befestigung des Injektorkörpers aufweisen, beispielsweise ein Gewinde, eine Pratze, Strukturen zur Aufnahme von O-Ringen, zur Vereinfachung einer Klemmung oder Verschraubung.Furthermore, the injector body may have on its outer housing structures for a simplified attachment of the injector body, for example a thread, a claw, structures for receiving O-rings, to simplify a clamping or screwing.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Injektormodulsystem für einen modular aufgebauten Injektor mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, umfassend eine Anzahl unterschiedlich ausgebildeter Injektorkörper, Funktionsmodule und Düsenmodule, wobei jeder Injektorkörper unabhängig von seiner Ausgestaltung mit einem Funktionsmodul und einem Düsenmodul, unabhängig von deren Ausgestaltung, verbindbar ist.The invention further relates to an injector module system for a modular injector having the features described above, comprising a number of differently designed injector body, function modules and nozzle modules, each injector body, regardless of its configuration with a functional module and a nozzle module, regardless of their configuration, is connectable.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass sich die Injektorkörper bezüglich ihrer Länge, ihres Außenumfangs und/oder der Querschnittsform ihres Außengehäuses, bezüglich der Positionierung der Zufuhröffnung und/oder der Anordnung der elektrischen Kontakte unterscheiden können.It can further be provided that the injector bodies can differ with regard to their length, their outer circumference and / or the cross-sectional shape of their outer housing, with respect to the positioning of the feed opening and / or the arrangement of the electrical contacts.

So kann, wie bereits beschrieben, beispielsweise die Zufuhröffnung an der Mantelfläche oder einer der Stirnseiten des Injektorkörpers (bzw. an beispielsweise einem zusätzlichen Befestigungsteil im Bereich der Stirnfläche des Injektorkörpers) vorgesehen sein. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Injektorkörper sich bezüglich der Dimensionierung ihres Außengehäuses unterscheiden. Auch können die Injektorkörper bezüglich der Anordnung und Ausgestaltung der elektrischen Kontakte unterschiedlich voneinander sein, wie bereits vorstehend angedeutet. Schließlich können die Injektorkörper unterschiedliche Befestigungsstrukturen am Außenumfang ihres Gehäuses aufweisen, um den Injektorkörper zu befestigen.Thus, as already described, for example, the supply opening may be provided on the lateral surface or one of the front sides of the injector body (or on, for example, an additional fastening part in the region of the end face of the injector body). Furthermore, it is also conceivable that the injector bodies differ with regard to the dimensioning of their outer housing. Also, the injector body with respect to the arrangement and design of the electrical contacts may be different from each other, as already indicated above. Finally, the injector bodies may have different attachment structures on the outer periphery of their housing to secure the injector body.

Weiterhin können sich auch die Funktionsmodule bezüglich des verwendeten Antriebs, der vorgesehenen Ventileinheit, der Ausgestaltung des Innengehäuses, bezüglich der Positionierung der Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff und der korrespondierenden elektrischen Kontakte (Art und Anordnung) unterscheiden. So kann beispielsweise als Antrieb ein magnetischer Antrieb oder ein Piezoantrieb vorgesehen sein. Auch können unterschiedlich ausgestaltete Ventileinheiten vorgesehen sein, die beispielsweise unterschiedliche Durchtrittsöffnungen, Ventilschließgliedgeometrien, Verschluss-zeiten und Durchströmungsmengen ermöglichen.Furthermore, the functional modules with respect to the drive used, the proposed valve unit, the configuration of the inner housing, with respect to the positioning of the inlet opening and outlet opening for the injected gaseous fuel and the corresponding electrical contacts (type and arrangement) may differ. Thus, for example, be provided as a drive, a magnetic drive or a piezo drive. Also can be differently designed Valve units may be provided, for example, allow different passages, valve closure member geometries, closing times and flow rates.

Schließlich können sich auch die Düsenmodule bezüglich ihrer Länge, ihres Innendurchmessers, ihres Außendurchmessers, ihres Lochbilds und ihrer Befestigung (Gegenschnittstelle) voneinander unterscheiden.Finally, the nozzle modules with respect to their length, their inner diameter, their outer diameter, their hole pattern and their attachment (counter interface) can differ from each other.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention and from the dependent claims.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hierfür erfinderisch tätig werden müsste.The invention is described below with reference to the accompanying figures. The figures show several features of the invention in combination. Of course, however, the skilled person is able to view them detached from one another and, if appropriate, to combine them into further useful sub-combinations without having to be inventive in their work.

Es zeigen schematisch:

  • 1 einen erfindungsgemäßen modularen Injektor mit seitlicher Gaszuführung;
  • 2 den Injektor gemäß 1 in längs geschnittener Darstellung entlang der Linie A-A der 1;
  • 3 ein Funktionsmodul des Injektors gemäß 1 und 2;
  • 4 eine längs geschnittene Darstellung des Funktionsmoduls gemäß 3 entlang der Linie B-B der 3;
  • 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Injektors mit Gaszuführung von oben;
  • 6 den Injektor gemäß 5 in längs geschnittener Darstellung entlang der Linie A-A der 5;
  • 7 ein Funktionsmodul des Injektors gemäß 5 und 6;
  • 8 das Funktionsmodul gemäß 7 in längs geschnittener Darstellung entlang der Linie B-B der 7;
  • 9 eine Draufsicht auf das Funktionsmodul der 7 und 8;
  • 10 eine weitere Ausführungsform eines modularen Injektors mit der Gaszuführung von der Seite; und
  • 11 den Injektor gemäß 10 in längs geschnittener Darstellung entlang der Linie A-A der 10.
They show schematically:
  • 1 a modular injector according to the invention with lateral gas supply;
  • 2 according to the injector 1 in longitudinal section along the line AA the 1 ;
  • 3 a functional module of the injector according to 1 and 2 ;
  • 4 a longitudinal sectional view of the functional module according to 3 along the line BB the 3 ;
  • 5 a further embodiment of an injector according to the invention with gas supply from above;
  • 6 according to the injector 5 in longitudinal section along the line AA the 5 ;
  • 7 a functional module of the injector according to 5 and 6 ;
  • 8th the functional module according to 7 in longitudinal section along the line BB the 7 ;
  • 9 a plan view of the functional module of 7 and 8th ;
  • 10 another embodiment of a modular injector with the gas supply from the side; and
  • 11 according to the injector 10 in longitudinal section along the line AA the 10 ,

Die 1 bis 11 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen modularen Injektors, der in den 1 und 2 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. In den weiteren Ausführungsformen sind übereinstimmende Merkmale mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch ist diesen die Ziffer „1“ bzw. „2“ vorangestellt. Bei der Beschreibung der einzelnen Ausführungsformen wird nur noch auf die Unterschiede zu den vorhergehenden Ausführungsformen abgestellt.The 1 to 11 show different embodiments of a modular injector according to the invention, which in the 1 and 2 generally with the reference numeral 10 is designated. In the further embodiments, matching features are provided with the same reference number, but this is the number " 1 " or. " 2 "Prefaced. In the description of the individual embodiments, only the differences from the preceding embodiments will be considered.

Der erfindungsgemäße Injektor 10 ist in der ersten Ausführungsform mit seitlicher Gaszuführung 12 ausgebildet. Diese wird durch mehrere Gaszuführöffnungen 12a umgesetzt, welche am Injektorkörper 14 des Injektors an dessen Mantelfläche ausgebildet sind. Weiterhin erkennt man in den 1 und 2 eine Befestigungsstruktur zur Befestigung des Injektors 10, die zwei durch Schultern begrenzte Nuten 14a und 14b umfasst. Diese können beispielsweise zur Aufnahme weiterer Elemente, wie O-Ringe (vgl. 11), genutzt werden. Alternative Befestigungsstrukturen sind selbstverständlich ebenfalls denkbar und in den 5 und 6 sowie 10 und 11 gezeigt.The injector according to the invention 10 is in the first embodiment with lateral gas supply 12 educated. This is through several gas supply openings 12a implemented, which on the injector body 14 of the injector are formed on the lateral surface thereof. Furthermore, one recognizes in the 1 and 2 a fixing structure for fixing the injector 10 , the two grooves bounded by shoulders 14a and 14b includes. These can be used, for example, to accommodate further elements, such as O-rings (cf. 11 ), be used. Of course, alternative attachment structures are also conceivable and in the 5 and 6 and FIGS. 10 and 11 are shown.

Der erfindungsgemäße Injektor 10 umfasst neben dem Injektorkörper 14 auch ein Funktionsmodul 16, das im Inneren des Injektorkörpers 14 in einer entsprechenden Innenausnehmung 14c aufgenommen ist. Die Innenausnehmung 14c definiert zudem zusammen mit dem Funktionsmodul 16 den Speicherraum 14c für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff. Eine Detaildarstellung des Funktionsmoduls 16 gemäß der ersten Ausführungsform ist auch den 3 und 4 zu entnehmen.The injector according to the invention 10 includes next to the injector body 14 also a functional module 16 that is inside the injector body 14 in a corresponding inner recess 14c is included. The interior recess 14c also defines together with the function module 16 the storage space 14c for the gaseous fuel to be injected. A detailed representation of the function module 16 according to the first embodiment is also the 3 and 4 refer to.

In der dargestellten Ausführungsform weist das Funktionsmodul 16 an seinem Außenumfang Eintrittsöffnungen 16a auf sowie eine zentrale Austrittsöffnung 16b. Über die Eintrittsöffnungen 16a tritt der einzuspritzende gasförmige Kraftstoff aus dem durch das Gehäuse 14 des Injektorkörpers begrenzten Innenraum in das Funktionsmodul 16 ein. Dabei kann im Bereich der Eintrittsöffnungen 16a ein Filter 30 zur Filterung des gasförmigen Kraftstoffs vorgesehen sein. Über die Austrittsöffnung 16b wird es dann über ein Düsenmodul 18 in den Motor eingespritzt. Das Düsenmodul 18 umfasst hierfür wenigstens eine oder mehrere Düsenöffnungen 18a sowie einen Durchtrittskanal 18b, der die (in der dargestellten Ausführungsform eine) Austrittsöffnung 16b mit der Düsenöffnung 18a verbindet.In the illustrated embodiment, the functional module 16 on its outer circumference inlet openings 16a on and a central outlet opening 16b , About the entrance openings 16a enters the gaseous fuel to be injected from the through the housing 14 of the injector body limited interior in the functional module 16 on. It can be in the area of the inlet openings 16a a filter 30 be provided for filtering the gaseous fuel. About the outlet 16b It will then be via a nozzle module 18 injected into the engine. The nozzle module 18 for this purpose comprises at least one or more nozzle openings 18a as well as a passageway 18b of the (in the illustrated embodiment a) outlet opening 16b with the nozzle opening 18a combines.

Um die Einspritzung des gasförmigen Kraftstoffs den Anforderungen gemäß zu steuern, ist weiterhin eine Ventileinheit 20 mit einem Ventilstößel 20a vorgesehen, wobei letzterer mit dem Ventilschließglied 20b die Austrittsöffnung 16b dichtend verschließen zu mag. Die Ansteuerung der Ventileinheit 20 erfolgt über einen nicht dargestellten Antrieb sowie ebenfalls nicht dargestellte elektrische Kontakte. In der 2 ist zumindest zur elektrischen Kontaktierung ein Kabel K angedeutet. In der dargestellten Ausführungsform der 1 bis 4 ist das Ventilschließglied 20b konisch in Richtung zu dem freien Ende zulaufend ausgebildet. In order to control the injection of the gaseous fuel according to the requirements, there is furthermore a valve unit 20 with a valve lifter 20a provided, the latter with the valve closure member 20b the exit opening 16b like to close a seal. The control of the valve unit 20 takes place via a drive, not shown, and also not shown electrical contacts. In the 2 At least for electrical contacting a cable K is indicated. In the illustrated embodiment of the 1 to 4 is the valve closure member 20b tapered towards the free end formed.

In der ersten Ausführungsform weist der Injektorkörper 12 ein Gehäuse 14 auf, das bezogen auf seine Längsachse L länger ist als das darin aufgenommene Funktionsmodul 16. Zur sicheren Befestigung wird zusätzliche ein als Gehäusemutter 24 ausgebildetes Befestigungsteil in das Gehäuse 14 des Injektorkörpers 12 eingeschraubt und fixiert das darin eingesetzte Funktionsmodul 16. Zusätzlich kann das Funktionsmodul 16 auch in das Gehäuse 14 des Injektorkörpers 12 eingepresst sein (press fit).In the first embodiment, the injector body 12 a housing 14 which is longer in relation to its longitudinal axis L than the functional module accommodated therein 16 , For secure attachment is additional as a housing nut 24 trained fastening part in the housing 14 of the injector body 12 screwed in and fixed the functional module inserted therein 16 , In addition, the functional module 16 also in the case 14 of the injector body 12 be pressed in (press fit).

Die Gehäusemutter 24 bildet als zusätzliches Befestigungsteil einen Teil des Gehäuses 14 und somit des Injektorkörpers 12. Eine solche Gehäusemutter 24 kann, wie dargestellt, eine Kabeldurchführung für Verbindungsleitungen (angedeutet durch das Bezugszeichen K) zu den elektrischen Kontakten aufweisen.The housing nut 24 forms as an additional fastening part of a part of the housing 14 and thus the injector body 12 , Such a housing nut 24 can, as shown, a cable bushing for connecting lines (indicated by the reference K) to the electrical contacts.

In der alternativen Ausgestaltungsvariante der 5 und 6 wird das Funktionsmodul 116 ebenfalls in den Gehäusekörper 114 eingesetzt und mittels einer Gehäusemutter 124 gesichert. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Gehäusemutter 124 jedoch nicht nur eine Kabeldurchführung 126 für ein schematisch gezeigtes Kabel K sondern auch eine Zufuhröffnung 128 zum Anschluss einer Zufuhrleitung zur Zuführung des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs. Wie man der 6 entnehmen kann, ist insbesondere ein Innengewinde 132 zur Verschraubung der Kraftstoffzufuhrleitung an der Gehäusemutter 126 vorgesehen, das insbesondere exzentrisch ausgebildet sein kann.In the alternative embodiment variant of 5 and 6 becomes the functional module 116 also in the housing body 114 used and by means of a housing nut 124 secured. In this embodiment, the housing nut comprises 124 but not just a cable gland 126 for a schematically shown cable K but also a feed opening 128 for connecting a supply line for supplying the gaseous fuel to be injected. How to get the 6 can in particular be an internal thread 132 for screwing the fuel supply line to the housing nut 126 provided, which may be formed in particular eccentric.

Ein weiterer Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform der 5 bis 9 zu der ersten Ausführungsform der 1 bis 4 ist in der Ausgestaltung der Ventileinheit 20 bzw. 120, insbesondere des Ventilschließgliedes 120b zu erkennen, das in dieser Ausführungsform als nach innen öffnendes Nadelventil ausgebildet ist.Another difference between the second embodiment of 5 to 9 to the first embodiment of the 1 to 4 is in the embodiment of the valve unit 20 or. 120 , in particular the valve closure member 120b to recognize, which is formed in this embodiment as an inwardly opening needle valve.

Weiterhin weist das Funktionsmodul 116 an seinem Außengehäuse ein Außengewinde 134 auf, das in ein korrespondierendes Innengewinde 136 am Innenumfang der Innenausnehmung 114c eingeschraubt ist.Furthermore, the function module 116 on its outer housing an external thread 134 on, in a corresponding internal thread 136 on the inner circumference of the inner recess 114c is screwed.

Das Funktionsmodul 116 weist an seinem Gehäuse eine weitere Ausnehmung 138 zur Durchführung einer elektrischen Leitung K auf, wie in der 6 zu erkennen ist.The functional module 116 has at its housing another recess 138 for carrying an electric wire K on, as in the 6 can be seen.

Die dritte Ausführungsform der 10 und 11 unterscheidet sich, wie bereits vorstehend angedeutet, insbesondere durch die Befestigungsstrukturen (Position und Ausgestaltung) 214a und 214b am Gehäuse 214 des Injektorkörpers 212 von der ersten und zweiten Ausführungsform. Insbesondere wird ein dem Funktionsmodul 116 gemäß der zweiten Ausführungsform im wesentlichen baugleiches Funktionsmodul 216 in dem Injektorkörper 112 eingesetzt. Der einzige Unterschied des Funktionsmoduls 216 gemäß der dritten Ausführungsform gegenüber der zweiten Ausführungsform besteht dabei in der Ausbildung der Ventileinheit 220, insbesondere des Ventilschließgliedes 220b, das in dieser Ausführungsform tellerartig ausgebildet ist.The third embodiment of 10 and 11 differs, as already indicated above, in particular by the attachment structures (position and design) 214a and 214b on the housing 214 of the injector body 212 of the first and second embodiments. In particular, a function module 116 according to the second embodiment substantially identical functional module 216 in the injector body 112 used. The only difference of the functional module 216 according to the third embodiment with respect to the second embodiment is in the formation of the valve unit 220 , in particular the valve closure member 220b , which is dish-shaped in this embodiment.

In allen drei Ausführungsformen ist das Düsenmodul 18 am unteren Ende des Injektorkörpers 12 angebracht. Die Anbringung kann dabei durch eine Verschraubung, eine Verklebung, eine Verschweißung oder, bei entsprechender Gestaltung des Injektorkörpers, auch durch Einsetzen über die Innenausnehmung 14c in den Injektorkörper 12 mit einem aus einer entsprechenden Durchtrittöffnung am Injektorkörper herausragenden Düsenabschnitt erfolgen.In all three embodiments, the nozzle module 18 at the lower end of the injector body 12 appropriate. The attachment can be done by a screw, a bond, a weld or, with appropriate design of the injector body, by inserting on the inner recess 14c in the injector body 12 with a projecting from a corresponding passage opening on the injector body nozzle section.

Um eine Kompatibilität mit unterschiedlichen Düsenmodulen bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass der Injektorkörper mehrere Schnittstellenvarianten in der Schnittstelle mit dem Düsenmodul vereint, beispielsweise an seinem Gehäuse 14 ein Außengewinde (nicht dargestellt) auf das ein Düsenmodul mit größerem Querschnitt aufgeschraubt werden kann, und eine Durchtrittöffnung durch die ein Düsenmodul, das in den Injektorkörper eingesetzt wird, mit einem Düsenabschnitt mit geringerem Querschnitt nach außen ragen kann. In gleicher Weise kann die Schnittstelle zur Verbindung mit dem Funktionsmodul mehrere Schnittstellenvarianten in sich vereinen, wie beispielsweise ein Innengewinde, einen Klemmabschnitt und dergleichen.In order to provide compatibility with different nozzle modules, it can be provided that the injector body combines a plurality of interface variants in the interface with the nozzle module, for example on its housing 14 an external thread (not shown) onto which a nozzle module having a larger cross-section can be screwed, and a passage opening through which a nozzle module which is inserted into the injector body can protrude outward with a nozzle section having a smaller cross-section. In the same way, the interface for connection to the functional module can combine a plurality of interface variants, such as, for example, an internal thread, a clamping section and the like.

Der erfindungsgemäße modular aufgebaute Injektor ermöglicht eine einfache und kostengünstige Anpassung an unterschiedlichste bauliche und funktionale Anforderungen, die sich aus unterschiedlichsten Motoren ergeben können.The modular injector according to the invention allows a simple and cost-effective adaptation to a wide variety of structural and functional requirements, which may arise from a variety of engines.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011088490 A1 [0009]WO 2011088490 A1 [0009]

Claims (12)

Modularer Injektor (10; 110; 210) zum Einspritzen eines gasförmigen Kraftstoffs, umfassend: einen Injektorkörper (12; 112; 212), der ein Außengehäuse (14; 114; 214) des Injektors bildet und einen Speicherraum (14c; 114c; 214c) für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff begrenzt, ein Funktionsmodul (16; 116; 216), das eine Ventileinheit (20; 120; 220) aufweist, die die Zufuhr des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs zu begrenzen vermag, und ein Düsenmodul (18; 118; 218), das wenigstens eine Einspritzdüse für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff aufweist, wobei das Funktionsmodul (16; 116; 216) und das Düsenmodul (18; 118; 218) austauschbar mit dem Injektorkörper (12; 112; 212) verbindbar sind, und wobei der Injektorkörper (12; 112; 212) eine erste Schnittstelle aufweist, die mit einer korrespondieren ersten Gegenschnittstelle des Düsenmoduls (18; 118; 218), unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers (12; 112; 212) und des Düsenmoduls (18; 118; 218), verbindend zusammenzuwirken vermag, sowie eine zweite Schnittstelle, die mit einer korrespondierenden zweiten Gegenschnittstelle des Funktionsmoduls (16; 116; 216), unabhängig von der restlichen Gestaltung des Injektorkörpers (12; 112; 212) und des Funktionsmoduls (16; 116; 216), verbindend zusammenzuwirken vermag, so dass eine Kompatibilität unterschiedlich gestalteter Injektorkörper (12; 112; 212) mit unterschiedlich gestalteten Düsenmodulen (18; 118; 218) und mit unterschiedlich gestalteten Funktionsmodulen (16; 116; 216) bereitgestellt werden kann.A modular injector (10; 110; 210) for injecting a gaseous fuel, comprising: an injector body (12; 112; 212) which forms an outer housing (14; 114; 214) of the injector and defines a storage space (14c; 114c; 214c) for the gaseous fuel to be injected, a functional module (16; 116; 216) which has a valve unit (20; 120; 220) capable of limiting the supply of the gaseous fuel to be injected, and a nozzle module (18; 118; 218) which has at least one injection nozzle for the gaseous fuel to be injected, wherein the functional module (16; 116; 216) and the nozzle module (18; 118; 218) are exchangeably connectable to the injector body (12; 112; 212), and wherein the injector body (12; 112; 212) has a first interface which communicates with a corresponding first mating interface of the nozzle module (18; 118; 218), irrespective of the remainder of the injector body (12; 112; 212) and nozzle module (12). 18; 118; 218), and a second interface which is connected to a corresponding second counter-interface of the functional module (16; 116; 216), independently of the remaining configuration of the injector body (12; 112; 212) and the functional module (12; 16; 116; 216), so that compatibility of differently shaped injector bodies (12; 112; 212) with differently shaped nozzle modules (18; 118; 218) and with differently designed functional modules (16; 116; 216) is provided can. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach Anspruch 1, wobei das Funktionsmodul (16; 116; 216) ein Innengehäuse mit wenigstens einer Eintrittsöffnung (16a; 116a; 216a) für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff und wenigstens einer Austrittsöffnung (16b; 116b; 216b) für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff sowie die wenigstens eine Ventileinheit (20; 120; 220) aufweist, die die wenigstens eine Eintrittsöffnung und/oder die wenigstens eine Austrittsöffnung gesteuert zu schließen und/oder zu öffnen vermag.Modular injector (10; 110; 210) after Claim 1 wherein the functional module (16; 116; 216) has an inner housing with at least one inlet opening (16a; 116a; 216a) for the gaseous fuel to be injected and at least one outlet opening (16b; 116b; 216b) for the gaseous fuel to be injected and the at least one valve unit (20; 120; 220) which is capable of controlling and / or opening the at least one inlet opening and / or the at least one outlet opening in a controlled manner. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Funktionsmodul (16; 116; 216) ein Filter (30; 130; 230) zum Filtern des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs aufweist.Modular injector (10; 110; 210) after Claim 1 or 2 wherein the functional module (16; 116; 216) comprises a filter (30; 130; 230) for filtering the gaseous fuel to be injected. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Schnittstelle eine Innenausnehmung (14c; 114c; 214c) an dem Außengehäuse (14; 114; 214) des Injektorkörpers (12; 112; 212) mit einem definierten Innendurchmesser umfasst, und wobei die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls (16; 116; 216) oder des Düsenmoduls (18; 118; 218) mit einem definierten Außendurchmesser umfasst, wobei der definierte Innendurchmesser mit dem definierten Außendurchmesser korrespondiert.The modular injector (10; 110; 210) according to any one of the preceding claims, wherein the first and / or second interface comprises an internal recess (14c; 114c; 214c) on the outer housing (14; 114; 214) of the injector body (12; 112; 212) having a defined inner diameter, and wherein the first and / or second mating interface comprises a housing portion of the functional module (16; 116; 216) or the nozzle module (18; 118; 218) with a defined outer diameter, wherein the defined inner diameter with the defined outer diameter corresponds. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Schnittstelle einen Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde an dem Außengehäuse des Injektorkörpers umfasst, und wobei die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls mit einem Innengewinde umfasst, wobei das Außengewinde mit dem Innengewinde korrespondiert.Modular injector (10; 110; 210) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or the second interface comprises a threaded portion with an external thread on the outer housing of the injector body, and wherein the first and / or second mating interface a housing portion of the functional module or the nozzle module having an internal thread, wherein the external thread corresponds to the internal thread. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Schnittstelle einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde (24b, 36; 124b, 136; 224b, 236) an einem inneren Gehäuseabschnitt des Injektorkörpers (12; 112; 212) umfasst, wobei die erste und/oder zweite Gegenschnittstelle einen Gehäuseabschnitt des Funktionsmoduls oder des Düsenmoduls mit einem Außengewinde (34; 134; 234) umfasst, wobei das Außengewinde mit dem Innengewinde korrespondiert.Modular injector (10; 110; 210) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or the second interface has a threaded portion with an internal thread (24b, 36; 124b, 136; 224b, 236) on an inner housing portion of the injector body (12 112; 212), wherein the first and / or second mating interface comprises a housing portion of the functional module or the nozzle module with an external thread (34; 134; 234), wherein the external thread corresponds to the internal thread. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Funktionsmodul (16; 116; 216) ferner einen Antrieb für die Ventileinheit (20; 120; 220) sowie elektrische Kontakte zur elektrischen Ansteuerung aufweist.A modular injector (10; 110; 210) as claimed in any one of the preceding claims, wherein the functional module (16; 116; 216) further comprises a drive for the valve unit (20; 120; 220) and electrical contacts for electrical actuation. Modularer Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektorkörper (12; 112; 212) an seinem Außengehäuse ein Zufuhröffnung (12a, 128; 228) zur Zuführung des einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoffs aufweist.Modular injector (10; 110; 210) according to one of the preceding claims, wherein the injector body (12; 112; 212) has on its outer housing a feed opening (12a, 128; 228) for supplying the gaseous fuel to be injected. Injektormodulsystem für einen modular aufgebauten Injektor (10; 110; 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Anzahl unterschiedlich ausgebildeter Injektorkörper (12; 112; 212), Funktionsmodule (16; 116; 216) und Düsenmodule (18; 118; 218), wobei jeder Injektorkörper unabhängig von seiner Ausgestaltung mit einem Funktionsmodul und einem Düsenmodul unabhängig von deren Ausgestaltung verbindbar ist.An injector module system for a modular injector (10; 110; 210) according to any one of the preceding claims, comprising a number of differently configured injector bodies (12; 112; 212), functional modules (16; 116; 216), and nozzle modules (18; 118; 218). Wherein each injector body is independent of its configuration with a functional module and a nozzle module regardless of their configuration connectable. Injektormodulsystem nach Anspruch 9, wobei sich die Injektorkörper bezüglich ihrer Länge, ihres Außenumfangs und/oder der Querschnittsform ihres Außengehäuses, bezüglich der Positionierung der Zufuhröffnung und/oder der Anordnung der elektrischen Kontakte unterscheiden können.Injector module system according to Claim 9 in that the injector bodies can differ with regard to their length, their outer circumference and / or the cross-sectional shape of their outer housing, with respect to the positioning of the feed opening and / or the arrangement of the electrical contacts. Injektormodulsystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei sich die Düsenmodule bezüglich ihrer Länge, ihres Innendurchmessers, ihres Außendurchmessers, ihres Lochbilds und der Ausgestaltung der ersten Gegenschnittstelle voneinander unterscheiden.Injector module system according to Claim 9 or 10 , wherein the nozzle modules with respect to their length, their inner diameter, their Outer diameter, their hole pattern and the design of the first mating interface differ from each other. Injektormodulsystem nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei sich die Funktionsmodule bezüglich des verwendeten Antriebs, der vorgesehenen Ventileinheit, der Ausgestaltung des Innengehäuses, bezüglich der Positionierung der Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung für den einzuspritzenden gasförmigen Kraftstoff, der elektrischen Kontakte und der Ausgestaltung der zweiten Gegenschnittstelle unterscheiden können.Injector module system according to Claim 9 . 10 or 11 , wherein the functional modules with respect to the drive used, the proposed valve unit, the configuration of the inner housing, with respect to the positioning of the inlet opening and outlet opening for the injected gaseous fuel, the electrical contacts and the configuration of the second mating interface can differ.
DE102017129223.3A 2017-12-08 2017-12-08 Modular injector Ceased DE102017129223A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129223.3A DE102017129223A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Modular injector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129223.3A DE102017129223A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Modular injector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017129223A1 true DE102017129223A1 (en) 2019-06-13

Family

ID=66629460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017129223.3A Ceased DE102017129223A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Modular injector

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017129223A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19902282A1 (en) * 1999-01-21 2000-08-17 Siemens Ag Injector for an injection system of an internal combustion engine
DE10059628A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-13 Bosch Gmbh Robert Modular injector for injecting fuel
DE60021657T2 (en) * 1999-05-26 2006-05-24 Siemens Vdo Automotive Corp., Auburn Hills Fuel injection valve for compressed natural gas
WO2011088490A1 (en) 2010-01-19 2011-07-28 Robert Bosch Gmbh Method for controlling the temperature of an injector of an injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19902282A1 (en) * 1999-01-21 2000-08-17 Siemens Ag Injector for an injection system of an internal combustion engine
DE60021657T2 (en) * 1999-05-26 2006-05-24 Siemens Vdo Automotive Corp., Auburn Hills Fuel injection valve for compressed natural gas
DE10059628A1 (en) * 2000-12-01 2002-06-13 Bosch Gmbh Robert Modular injector for injecting fuel
WO2011088490A1 (en) 2010-01-19 2011-07-28 Robert Bosch Gmbh Method for controlling the temperature of an injector of an injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013117311A9 (en) Fuel injection valve and device for injecting fuel
DE102007062347B4 (en) Cooling arrangement for a cylinder head of an internal combustion engine
DE4341545A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
DE102017201275B4 (en) COMBUSTION ENGINE WITH FUEL INJECTION WITH ADDITIONAL INTRODUCTION OF A COMBUSTION MEDIA TO THE COMBUSTION ENGINE
EP2385238A2 (en) High pressure injector
DE60020558T2 (en) DEVICE FOR INJECTING A FUEL INTO THE COMBUSTION CHAMBER OF A COMBUSTION ENGINE CYLINDER
EP1192352A1 (en) Fuel injection system for an internal combustion engine
DE102018007614A1 (en) Injector and method for injecting fuel and an additional liquid and use of the injector
DE102015225073A1 (en) fuel injector
DE10126410A1 (en) Fuel injector installation construction for a direct injection engine
DE102011081534A1 (en) Injector for a fluid
DE10131110A1 (en) Intermediate flange system for a direct injection internal combustion engine
EP0064146A1 (en) Injection system for injecting two fuels through one injection nozzle
DE102011056118A1 (en) Modular common rail system for internal combustion engine, comprises nozzle unit opening against spring force in pressurized manner, where control units of fuel injecting units have adjusting and control elements separated from nozzle units
EP3951160A1 (en) Large diesel engine and fuel injection valve and fuel injection method for a large diesel engine
EP1144850A1 (en) Fuel injection system for internal combustion engines with a constant overflow oil pressure in the injector
DE10260837B4 (en) Fuel supply device for an internal combustion engine
DE102017129223A1 (en) Modular injector
DE102016004584A1 (en) Injection valve and method for injecting fuel into an internal combustion engine
EP1117923A1 (en) High-pressure fuel accumulator
DE19717459C2 (en) Device for the metered injection of fuel into an internal combustion engine
DE202016002391U1 (en) Injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine
DE102017131242B4 (en) Double injector, method for operating a double injector, device for controlling and/or regulating a double injector and internal combustion engine
DE102023115970A1 (en) Devices, systems and methods for nozzle spray hole alignment in fuel injectors
EP1134403A2 (en) Combustion engine with exhaust gas recirculation

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final