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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor ist z. B. mit Zündstrahl-Motoren verwendbar, insbesondere solchen, welche neben einem Zündstrahlbetrieb mit Brenngas (und einem Diesel- oder Schweröl-Zündstrahl) einen reinen Diesel- oder Schwerölbetrieb vorsehen. An die Stelle von Schweröl kann hierbei z. B. auch Bio-Öl oder Biokraftstoff treten.
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Gasförmige Kraftstoffe gewinnen im (Groß-)Motorensektor, insbesondere bei Stationärmotoren zur Stromerzeugung, zunehmend an Bedeutung. Erdgas z. B. eignet sich wegen seiner sehr guten Verfügbarkeit und seines günstigeren Emissionspotenzials gegenüber Dieselkraftstoff ausgezeichnet für einen wirtschaftlichen und umweltschonenden Motorbetrieb.
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Allerdings benötigt ein Dual-Fuel-Injektor für den Gasbetrieb einen großen Gasspeicher, insbesondere einen individuell zugeordneten Speicher bzw. Einzeldruckspeicher, da sich die Druckverluste in den Zuleitungen bei dem relativ geringeren Gasdruckniveau von etwa 350 bar stärker auswirken als bei relativ höheren Dieselkraftstoffdrücken von z. B. 2000 bar oder mehr und das Gas bzw. Brenngas ansonsten nicht in der erforderlichen Menge nachgeführt werden kann.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor anzugeben, welcher eine Gas-Speicherfunktionalität baulich einfach implementiert hat.
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Diese Aufgabe wird mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor, insbesondere zur Verwendung mit einem Flüssigkraftstoff, zum Beispiel Dieselkraftstoff, Biokraftstoff oder Schweröl und weiterhin mit einem gasförmigen Kraftstoff, zum Beispiel Erdgas. Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor kann für einen Zündstrahlbetrieb vorgesehen sein (Flüssigkraftstoff-Zündstrahl zur Zündung des gasförmigen Kraftstoffs), daneben insbesondere auch für einen reinen Flüssigkraftstoffbetrieb. Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor ist z. B. mit einem Großmotor verwendbar, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug wie etwa einem Schiff oder einem Nutzfahrzeug, oder ist zum Beispiel für eine stationäre Einrichtung vorgesehen, z. B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, z. B. auch für Industrieanwendungen.
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Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor weist eine Gas-Injektorbaugruppe auf, welche für das Ausbringen von Brenngas in einen Brennraum vorgesehen ist, daneben eine Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe für das Ausbringen von Flüssigkraftstoff in einen Brennraum. Eine jeweilige Injektorbaugruppe umfasst bevorzugt wenigstens ein hubsteuerbares Ventilglied, insbesondere eine Düsennadel, welches zur Bildung eines Düsenventils der Injektorbaugruppe mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, über welches Düsenventil ein Strömungsweg zu einer Düsenanordnung der Injektorbaugruppe freigebbar ist. Steuerbar ist das jeweilige Ventilglied bevorzugt hydraulisch, insbesondere über Flüssigkraftstoff, und weiterhin indirekt, bevorzugt nach dem Prinzip Aktuator-Pilotventil-Steuerraum.
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Der erfindungsgemäße Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor umfasst weiterhin ein Injektorgehäuse, welches insbesondere modular zusammengesetzt ist. Das Injektorgehäuse umfasst bei bevorzugten Ausführungsformen des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors eine Düsenkörperbaugruppe (welche insbesondere die jeweiligen Düsenventile inbegreift), daneben bevorzugt eine Zwischen- und/oder Ventilplatte, z. B. auch ein Aktuatorik-Gehäuse und/oder einen Einzeldruckspeicher. Im Rahmen der Erfindung kann bevorzugt ein Injektorgehäuse bereitgestellt sein, welches – betrachtet vom düsennahen zum düsenfernen Ende des Injektors, d. h. in axialer Richtung – eine Düsenkörperbaugruppe aufweist, an welcher endseitig eine Zwischenplatte angefügt ist, gegen welche wiederum eine Ventilplatte zur Anlage gelangt, woneben gegen die Ventilplatte ein Aktuatorik-Gehäuse gedrängt ist, und bei welchem an dem Aktuatorikgehäuse ein Einzeldruckspeicher insbesondere für Flüssigkraftstoff abgestützt ist.
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Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor umfasst weiterhin eine Düsen(spann)mutter bzw. Spannmutter, welche an dem Injektorgehäuse verspannend und dieses über einen Abschnitt umgebend angeordnet ist. Mittels der Spannmutter werden insoweit einige, bevorzugt sämtliche (insbesondere der vorstehend bezeichneten) Injektorgehäuse-Komponenten gegeneinander gedrängt, mithin unter Bildung des Injektorgehäuses dauerhaft aneinander fixiert.
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In die Erfindung kennzeichnender Weise und die eingangs erwähnten Vorteile erzielend ist zwischen dem Injektorgehäuse, i. e. insbesondere einer Außenwand des Injektorgehäuses, und der Spannmutter, insbesondere einer Innenwand derselben, hierbei ein Gasspeicherraum gebildet bzw. definiert. Der Gasspeicherraum, welcher insbesondere als Injektor(individuelles)-Hochdruckspeichervolumen für Brenngas fungiert, ist bevorzugt als Ringkammer bereitgestellt, das heißt das Injektorgehäuse in Umfangsrichtung umgebend, wozu die Spannmutter bevorzugt eine innenseitige, ringförmige Ausnehmung aufweist, zum Beispiel in Form einer Ringnut oder Auskehlung. Eine derart ausgestaltete Spannmutter ist unaufwändig herstellbar, daneben kann eine Abdichtung des Gasspeicherraumes gegenüber der Außenumgebung des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors vorteilhaft äußerst einfach erfolgen, bevorzugt über bloße Ringdichtungen. Segmentierte Ausgestaltungen des Gasspeicherraumes mit einer Mehrzahl von Kammern sind daneben denkbar.
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Dadurch, dass – neben dem Gasspeicherraum – auch die Abdichtung des Gasspeicherraums von der (robusten) Spannmutter umfangen und insoweit geschützt werden kann, sind auch etwaige derartige Dichtungen am Gasspeicherraum vorteilhaft nur minimalem Beschädigungsrisiko im Hinblick auf eine Injektormontage in den Zylinderkopf ausgesetzt.
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Bevorzugt ist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor weiterhin ausgestaltet, den Gasspeicherraum über ein internes Brenngasversorgungssystem des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors mit (hochdruckbeaufschlagtem) Brenngas versorgen zu können. Die vorgesehene interne Versorgung, realisiert bevorzugt mittels eines oder mehrerer Anstiche des Gasspeicherraums seitens wenigstens eines internen Brenngasstrangs bzw. -kanals des Kraftstoffinjektors, ermöglicht eine unaufwändige Leitungsführung bei einfacher Abdichtung. Zwar wäre auch eine Lösung denkbar, bei welcher eine Versorgungsleitung von außen an den Gasspeicherraum geführt ist, insbesondere durch einen Zylinderkopf, jedoch ist eine solche Lösung baulich aufwändig, insoweit als der Zylinderkopf geeignet zu bearbeiten wäre und darüber hinaus der Gasspeicherraum – z. B. potentiellem Schmutzeintrag zuträglich – bei Injektorwechsel geöffnet würde.
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Der Gasspeicherraum kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Sackvolumen bereitgestellt sein, andernfalls auch als Durchgangsvolumen. Bei Ausgestaltung als Sackvolumen kann die Versorgung des Gasspeicherraums mit hochdruckbeaufschlagtem Brenngas z. B. über wenigstens einen Abzweig bzw. Anstich seitens eines Brenngas-Versorgungsleitungsstrangs realisiert sein, welcher als Einlass des Gasspeicherraums aber auch als Auslass fungiert. Der Brenngas-Versorgungsleitungsstrang führt hierbei das Brenngas injektorintern insbesondere bevorzugt hin zu einem Gas-Düsenraum bzw. einer Gas-Düsenanordnung der Gas-Injektorbaugruppe.
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Bei Ausgestaltung des Gasspeicherraums als Durchgangsvolumen kann zum Beispiel ein erster Brenngas-Versorgungsleitungstrangabschnitt des injektorinternen Hochdruck-Brenngasversorgungssystems an den Gasspeicherraum gefürt sein, insoweit an einen Einlass desselben, während ein weiterer Abschnitt des Brenngas-Versorgungsleitungstrangs von dem Gasspeicherraum, insoweit von einem Auslass desselben, hin zu dem Gas-Düsenraum bzw. der Gas-Düsenanordnung führt. Eine solche Lösung, bei welcher der Gasspeicherraum als Durchgangsraum bereitgestellt ist, vermeidet vorteilhaft, Brenngas-Versorgungsstrangabschnitte, insbesondere gebildet als Bohrungen, in einer Zwischen- und/oder Ventilplatte bilden zu müssen, an welchen ohnehin nur begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Stattdessen kann der Gasspeicherraum hierbei einen durchgängigen Abschnitt des Brenngas-Versorgungsleitungsstrangs bilden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der Gasspeicherraum lediglich um die Düsenkörperbaugruppe des Injektorgehäuses herum erstreckt, wobei jedoch auch Lösungen vorgeschlagen werden dahingehend, dass sich der Gasspeicherraum alternativ oder zusätzlich um wenigstens eine der folgenden Injektor-Baugruppen herum erstreckt, i. e. zumindest partiell: einen Flüssigkraftstoff-Einzeldruckspeicher, eine Zwischenplatte, eine Ventilplatte oder ein Aktuatorik-Gehäuse. Derart können z. B. auch Gasspeicherräume nochmals größeren Volumens gebildet werden, woneben auch das Injektordesign vorteilhaft flexibilisierbar ist.
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Abschließend wird auch eine Brennkraftmaschine, insbesondere der eingangs genannten Art, vorgeschlagen, welche wenigstens einen wie vorstehend erläuterten Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor aufweist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittansicht.
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2 exemplarisch und schematisch eine vergrößerte Detailansicht gemäß 1.
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3 exemplarisch und schematisch eine weitere, teilweise durchscheinende, abgebrochene Schnittansicht des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors gemäß 1 und 2.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Die 1 bis 3 zeigen exemplarisch einen erfindungsgemäßen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (Zweistoffdüse bzw. Zweistoff-Injektor) 1. Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 kann mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffeinspritzsystem verwendet werden, z. B. mit einem Gas-Common-Rail-System.
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Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 weist eine Gas-Injektorbaugruppe auf, welche zur Ausbringung eines gasförmigen Kraftstoffes (Brenngas, z. B. Erdgas) bereitgestellt ist, insbesondere zur Brenngaseinblasung in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
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Die Gas-Injektorbaugruppe umfasst, insbesondere mit Bezug auf 3, einen (Gas-)Düsenkörper 3 mit einer Anzahl von (axial) hubsteuerbaren (Gas-)Düsennadeln 5 (von welchen eine Gas-Düsennadel 5 in 3 exemplarisch durchgezogen dargestellt ist), welche in jeweiligen Axialbohrungen 7 des vorliegend ringförmig gebildeten Gas-Düsenkörpers 3 aufgenommen sind. Die Gas-Düsennadeln 5 wirken je gegen einen am Gas-Düsenkörper 3 gebildeten Ventilsitz 9, bilden mithin ein Gas-Düsenventil 11 der Gas-Injektorbaugruppe. Hierüber ist ein Strömungsweg von einem Gas-Düsenraum 13 (bevorzugt als Ringraum ausgebildet) zu einer Gasdüsenanordnung 15 je der Gas-Injektorbaugruppe selektiv absperrbar. Mit Brenngas versorgt werden kann der Gas-Düsenraum 13 über ein internes Brenngas-Versorgungssystem des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1, welches einen mittels Bohrkanälen gebildeten Hochdruck-Brenngasversorgungsstrang 17 aufweist.
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Hubsteuerbar sind die Gas-Düsennadeln 5 auf an sich übliche Weise indirekt, das heißt über ein – nicht dargestelltes – Pilotventil der Gas-Injektorbaugruppe, welches von einer Aktuatorik 19 der Gas-Injektorbaugruppe, insbesondere einer Magnetaktuatorik beherrscht wird, weiterhin in Verbindung mit einem jeweils zugeordneten Steuerraum 21. Der jeweilige Steuerraum 21 kann über einen – nicht veranschaulichten – Zulaufströmungsweg (mit darin angeordneter Zulaufdrossel) mit einem Injektor-Steuerfluid angeströmt und insoweit belastet werden und über einen – nicht gezeigten – Ablaufströmungsweg (mit darin angeordneter Ablaufdrossel), welcher über das Pilotventil selektiv versperrbar ist, hin zur Niederdruckseite des Dual-Fuel-Injektors 1 entlastet werden kann. Als Steuerfluid dient hierbei vorzugsweise hochdruckbeaufschlagter Flüssigkraftstoff.
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Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 weist weiterhin eine Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe auf, welche demgegenüber für einen Einspritzbetrieb mit einem flüssigen Kraftstoff (insbesondere Dieselkraftstoff, Bio- oder Schweröl) vorgesehen ist, bevorzugt für einen Zündstrahlbetrieb (mit eingeblasenem Brenngas und eingespritztem Flüssigkraftstoff-Zündstrahl) als auch für ausschließlichen Flüssigkraftstoffbetrieb des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 bzw. einer damit gebildeten Brennkraftmaschine.
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Korrespondierend mit dem Gas-Düsenkörper 3 umfasst die Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe einen (Flüssigkraftstoff-)Düsenkörper 23 mit einer darin – in einer Axialbohrung 25 – aufgenommenen, hubsteuerbaren (Flüssigkraftstoff-)Düsennadel 27, welche gegen einen am Flüssigkraftstoff-Düsenkörper 23 gebildeten Ventilsitz 29 wirkt, mithin ein (Flüssigkraftstoff-)Düsenventil 31 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe bildet. Über das Flüssigkraftstoff-Düsenventil 31 ist ein Strömungsweg von einem Flüssigkraftstoff-Düsenraum 33 (düsennaher Abschnitt der Axialbohrung 25) hin zu einer Flüssigkraftstoff-Düsenanordnung 35 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe selektiv absperrbar. Mit Flüssigkraftstoff versorgt werden kann der Flüssigkraftstoff-Düsenraum 33 über ein internes Flüssigkraftstoff-Versorgungssystem des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1, welches einen mittels Bohrkanälen gebildeten Hochdruck-Flüssigkraftstoffversorgungsstrang 37 aufweist.
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Axial hubsteuerbar ist die Flüssigkraftstoff-Düsennadel 27 wiederum auf an sich übliche Weise indirekt, i. e. über ein – in 3 dargestelltes – Pilotventil 39 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe, welches von einer Aktuatorik 41, insbesondere einer Magnetaktuatorik, der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe beherrscht wird, wiederum in Verbindung mit einem zugeordneten Steuerraum 43. Als Steuerfluid dient – wie vor – bevorzugt hochdruckbeaufschlagter Flüssigkraftstoff. In Schließstellung gedrängt wird die Düsennadel 27 durch eine Düsenfeder 45.
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Zur indirekten Offensteuerung jeweiliger Düsennadeln 5 bzw. 27 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 während eines Betriebs desselben kann das Schließkräftegleichgewicht (Öffnungsdruck ausgehend insbesondere vom Düsenraum 13 bzw. 33 mit dem darin aufgenommenen hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff; Schließdruck ausgehend insbesondere vom Steuerraum 21 bzw. 43 mit dem darin aufgenommenen hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff) an einer jeweiligen Düsennadel 5, 27 aufgelöst werden, indem das zugeordnete Pilotventil bzw. in Öffnungsstellung geschaltet wird, mithin ein jeweiliger Steuerraum 21, 43 bzw. über einen hierbei freigegebenen Ablaufströmungsweg zur Niederdruckseite (Ablaufströmungsweg 47 mit Ablaufdrossel, s. z. B. 3: veranschaulicht im Rahmen der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe) – im Rahmen abströmenden Steuerfluids – entlastet wird. Wird ein jeweiliges Pilotventil (39) in Sperrstellung geschaltet, baut sich der Druck im jeweiligen Steuerraum 21, 43 wieder auf, (über einen jeweiligen Zulaufkanal 49 mit Zulaufdrossel, s. z. B. 3: veranschaulicht im Rahmen der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe) und die Düsennadel 5, 27 kehrt in ihren Sitz 9 bzw. 29 zurück.
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Mittels des Gas-Düsenkörpers 3, welcher den Flüssigkraftstoff-Düsenkörper 23 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 über über einen Abschnitt umgibt, und des Flüssigkraftstoff-Düsenkörpers 23 (sowie einer Zwischenscheibe 51, angeordnet zwischen dem Gas-Düsenkörper 3 und dem Flüssigkraftstoff-Düsenkörper 23) ist eine Düsenkörper-Baugruppe 53 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 gebildet, insbesondere zu einem Modul zusammengeführt. Die Düsenkörper-Baugruppe 53 bildet weiterhin einen – düsennahen – Teil eines Injektorgehäuses 55 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1.
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Das Injektorgehäuse 55 umfasst weiterhin eine Zwischenplatte 57 sowie ein Ventilgehäuse 59, wobei die Zwischenplatte 57 an einem düsenfernen Ende der Düsenkörper-Baugruppe 53 in Anlage ist, das Ventilgehäuse 59 weiterhin düsenfern an der Zwischenplatte 57 abgestützt ist. Weiterhin gebildet wird das Injektorgehäuse 55 mittels eines Aktuatorikgehäuses 61, welches wiederum gegen das Ventilgehäuse 59 gedrängt ist. Düsenfern wird das Injektorgehäuse 55 durch einen Einzeldruckspeicher 63 für hochdruckbeaufschlagten Flüssigkraftstoff gebildet, welcher am düsenfernen Ende des Aktuatorikgehäuses 61 gegen dasselbe abgestützt ist. Alternativ zu einem Einzeldruckspeicher 63 kann das Injektorgehäuse 55 z. B. auch ein von diesem verschiedenes Deckelelement aufweisen.
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Im Rahmen des derart gebildeten Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 ist die Aktuatorik 41 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe in dem plattenfförmig gebildeten Aktuatorikgehäuse 61 aufgenommen, wobei sich ein Ventilglied 65 des Pilotventils 39 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe durch das Ventilgehäuse 59 erstreckt und mit einem Ventilsitz 67 zusammenwirkt, welcher am düsenfernen Ende der Zwischenplatte 57 bereitgestellt ist (3 veranschaulicht diese Anordnung näher).
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Die Aktuatorik 19 der Gas-Injektorbaugruppe ist weiterhin an dem Einzeldruckspeicher 63 aufgenommen, d. h. in einem daran – düsennah – gebildeten Aktuatorikraum 69.
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Die Zwischenplatte 57 definiert nunmehr zusammen mit einer Nadel-Führungsbuchse 71 den Steuerraum 43 für die Flüssigkraftstoff-Düsennadel 27, umfasst daneben weiterhin z. B. Zulauf- und Ablauf-Strömungswege 47 bzw. 49 der Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe, siehe 3, sowie einen Abschnitt des Flüssigkraftstoff-Hochdruckversorgungsstrangs 37 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1.
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Der Flüssigkraftstoff-Hochdruckversorgungsstrang 37 wiederum führt von einem Auslass 73 des Einzeldruckspeichers 63 an die den Flüssigkraftstoff-Düsenraum 33 bildende Axialbohrung 25 für die Flüssigkraftstoff-Düsennadel 27, das heißt durch das Aktuatorikgehäuse 61, das Ventilgehäuse 59 und die Zwischenplatte 57 hindurch. Über einen Einlass 75 ist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor bzw. der Einzeldruckspeicher 63 hierbei mit hochdruckbeaufschlagtem Flüssigkraftstoff versorgbar, woneben der Einlass 75 weiterhin auch der Brenngas-Versorgung an das interne Brenngas-Versorgungssystem 17 dient.
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Wie die 1 bis 3 weiterhin veranschaulichen, weist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 eine (Düsen-)Spannmutter 77 auf. Die Spannmutter 77 umgibt das Injektorgehäuse 55 – insbesondere vollumfänglich bzw. manschettenförmig – über einen (axialen) Abschnitt, wobei die Spannmutter 77 das Injektorgehäuse 55 bzw. die das Injektorgehäuse bildenden Komponenten 53, 57, 59, 61, 63 auch verspannt.
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Zur Verspannung ist ein innenliegender Ringflansch 79 der Spannmutter 77 düsennah an einem korrespondierenden Absatz 81 der Düsenkörper-Baugruppe 53 in Eingriff, während ein düsenfernes Ende der Spannmutter 77 am Einzeldruckspeicher 63 – die Komponenten Düsenkörper-Baugruppe 53, Zwischenplatte 57, Ventilplatte 59, Aktuatorikgehäuse 61 und Einzeldruckspeicher 63 gegeneinander drängend – verschraubt ist, Bz. 83.
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Der derart ausgestaltete Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 weist erfindungsgemäß weiterhin einen Gasspeicherraum 85 (für hochdruckbeaufschlagtes Brenngas, zum Beispiel mit einem Druck von etwa 350 bar) auf, welcher zwischen dem Injektorgehäuse 55 und der Spannmutter 77 gebildet ist, insbesondere zwischen einer Innenseite der Spannmutter 77 und einer Außenseite des Injektorgehäuses 55.
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Insbesondere 3 veranschaulicht den Gasspeicherraum 85 samt dessen Strömungsanbindung näher.
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Der Gasspeicherraum 85 ist mittels einer ringförmigen Vertiefung 87 der Innenseite der Spanmmutter 77 gebildet, i. e. eingebracht in deren Umfangsrichtung, und weiterhin gleichsam einer Ringnut oder Auskehlung, so dass in Anlage der – geeignet ausgeformten – Spannmutter 77 an der Außenseite des Injektorgehäuses 55 ein Gasspeicherraum 85 in Form einer Ringkammer resultiert. Der derart gebildete Gasspeicherraum 85 baut ersichtlich klein, so dass die problemlose Unterbringung des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorteilhaft einfach gewährleistet ist. Der Gasspeicherraum 85 ist als Zwischenspeicher bereitgestellt, d. h. in Analogie zu dem Flüssigkraftstoff-Einzeldruckspeicher 63, und dazu vorgesehen, Druckschwankungen bei einem Brenngasbetrieb des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 zu kompensieren.
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Bei der in den 1 bis 3 dargestellten Ausgestaltung des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 erstreckt sich der Gasspeicherraum 85 um einen Injektorgehäuseabschnitt herum, welcher durch die Düsenkörper-Baugruppe 53 sowie einen Abschnitt der Zwischenplatte 57 gebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Gasspeicherraum 85 jedoch auch über weitere Injektorgehäuseabschnitte erstrecken, i. e. zumindest partiell.
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Der Gasspeicherraum 85 ist, siehe insbesondere 3, als Sackvolumen bereitgestellt, und über eine Anzahl von radialen Stichbohrungen 89 an das injektorinterne Hochdruck-Gasversorgungssystem 17 angebunden, wobei je eine Stichbohrung 89 mit je einem Bohrkanal des Gasversorgungsstrangs 17 kommuniziert, welcher an den Gas-Düsenraum 13 geführt ist. Durch die hierbei über den Gasspeicherraum 85 ermöglichte Kommunikation der Bohrkanäle nivelliert der Gasspeicherraum 85 etwaige Druckunterschiede zwischen denselben, einhergehend mit dem Vorteil einer homogenen Gasausbringung bei Brenngasbetrieb. Die Stichbohrungen 89 sind hierbei relativ düsennah am Gasspeicherraum 85 und insbesondere mit einheitlichem Niveau in Bezug auf ihre axiale Anordnung bereitgestellt.
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Im Rahmen dieser Ausgestaltung kann der Gasspeicherraum 85 seitens des Brenngas-Versorgungsstrangs 17 über die hierbei als Einlasszweige wirkenden Anstiche 89 befüllt bzw. angeströmt werden, während bei Druckabfall im Brenngas-Versorgungsstrang 17, inbesondere einhergehend mit einem Einblasen von Brenngas in einen Brennraum, Brenngas aus dem Gasspeicherraum 85 über den jeweiligen hierbei als Auslasszweig wirkenden Anstich 89 druckschwankungskompensierend auch abströmen kann.
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Angemerkt sei noch, dass der zwischen dem Injektorgehäuse 55 und der Spannmutter 77 angeordnete Gasspeicherraum 85 vorteilhaft einfach auch gegen die Außenumgebung des Injektors 1 abgedichtet werden kann, wozu im Rahmen der vorliegenden Erfindung einfache O-Ringdichtungen vorgesehen werden können. Derartige Ringdichtungen können z. B. – wie Kolbenringe – am Außenumfang des Injektorgehäuses 55 angeordnet werden, z. B. aufgenommen in einer jeweiligen Ringut.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor
- 3
- (Gas-)Düsenkörper
- 5
- (Gas-)Düsennadel
- 7
- Axialbohrung (Gas-Injektorbaugruppe)
- 9
- Ventilsitz (Gas-Injektorbaugruppe)
- 11
- Düsenventil (Gas-Injektorbaugruppe)
- 13
- Gas-Düsenraum
- 15
- Gasdüsenanordnung
- 17
- Brenngas-Versorgungsstrang
- 19
- Aktuatorik (Gas-Injektorbaugruppe)
- 21
- Steuerraum (Gas-Injektorbaugruppe)
- 23
- (Flüssigkraftstoff-)Düsenkörper
- 25
- Axialbohrung (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 27
- (Flüssigkraftstoff-)Düsennadel
- 29
- Ventilsitz (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 31
- (Flüssigkraftstoff-)Düsenventil
- 33
- Flüssigkraftstoff-Düsenraum
- 35
- Flüssigkraftstoff-Düsenanordnung
- 37
- Hochdruck-Flüssigkraftstoffversorgungsstrang
- 39
- Pilotventil (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 41
- Aktuatorik (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 43
- Steuerraum (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 45
- Düsenfeder (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 47
- Ablauf-Strömungsweg (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 49
- Zulauf-Kanal (Flüssigkraftstoff-Injektorbaugruppe)
- 51
- Zwischenscheibe
- 53
- Düsenkörper-Baugruppe
- 55
- Injektorgehäuse
- 57
- Zwischenplatte
- 59
- Ventilgehäuse
- 61
- Aktuatorikgehäuse
- 63
- Einzeldruckspeicher
- 65
- Ventilglied (Pilotventil 39)
- 67
- Ventilsitz (Pilotventil 39)
- 69
- Aktuatorikraum
- 71
- Nadelführungsbuchse
- 73
- Auslass
- 75
- Einlass
- 77
- Spannmutter
- 79
- Ringflansch
- 81
- Absatz
- 83
- Verschraubung
- 85
- Gasspeicherraum
- 87
- Vertiefung
- 89
- Stichbohrungen
