DE102014016929A1

DE102014016929A1 - Arrangement with a dual-fuel fuel injector

Info

Publication number: DE102014016929A1
Application number: DE102014016929.4A
Authority: DE
Inventors: Steffen Siebert
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: Woodward LOrange GmbH
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Anordnung (1) mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (3), wobei – der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (3) eine Brenngas-Injektoreinheit (7), eine Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit (13) und ein Injektorgehäuse (35) aufweist; – die Anordnung (1) eine Aufnahmevorrichtung (5) aufweist, in welcher der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) über zumindest einen Abschnitt von der Aufnahmevorrichtung (5) umgeben angeordnet ist; wobei zwischen der Aufnahmevorrichtung (5) und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) mindestens ein Brenngasspeicher (33; 65) gebildet ist.Arrangement (1) with a dual-fuel fuel injector (3), wherein - the dual-fuel fuel injector (3) comprises a fuel gas injector unit (7), a liquid fuel injector unit (13) and an injector housing (35); - The arrangement (1) comprises a receiving device (5), in which the dual-fuel fuel injector (1) is arranged over at least a portion surrounded by the receiving device (5); wherein between the receiving device (5) and the dual-fuel fuel injector (1) at least one fuel gas storage (33; 65) is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein mit der Anordnung vorgesehener Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor ist insbesondere ein Kraftstoffinjektor, welcher mit gasförmigem Kraftstoff bzw. Brenngas und auch mit Flüssigkraftstoff betrieben werden kann.The present invention relates to an arrangement with a dual-fuel fuel injector according to the preamble of claim 1. A provided with the arrangement dual-fuel fuel injector is in particular a fuel injector, which can be operated with gaseous fuel or fuel gas and also with liquid fuel.

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.Gaseous fuels are becoming increasingly important in the (large) engine sector, especially in stationary engines for power generation. Natural gas z. B. is due to its very good availability and its lower emission potential compared to diesel excellent for economical and environmentally friendly engine operation.

Ein Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor, insbesondere für Großmotoren mit langen Leitungswegen zwischen den einzelnen Injektoren, benötigt zur Kompensation von Einspritzdruckschwankungen neben einem injektorindividuellen Flüssigkraftstoffspeicher regelmäßig auch einen vorzugsweise großvolumigen, injektorindividuellen Brenngasspeicher für das auszudüsende bzw. einzublasende Brenngas. Ein solcher Brenngasspeicher ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, da sich die Druckverluste in den Zuleitungen bei dem Gasdruckniveau von etwa 350 bis 400 bar stärker auswirken als bei den relativ höheren Dieselkraftstoffdrücken von z. B. 2000 bar oder mehr und das Gas bzw. Brenngas ohne einen derartigen Brenngasspeicher möglicherweise nicht in der erforderlichen Menge nachgeführt werden könnte.A dual-fuel fuel injector, especially for large engines with long conduction paths between the individual injectors, to compensate for injection pressure fluctuations in addition to an injector-specific liquid fuel storage regularly also requires a preferably large-volume, injector-individual fuel gas storage for ausudüsende or einzubasende fuel gas. Such a fuel gas storage is particularly advantageous because the pressure losses in the supply lines at the gas pressure level of about 350 to 400 bar impact more than at the relatively higher diesel fuel pressures of z. B. 2000 bar or more and the gas or fuel gas without such a fuel gas storage may not be tracked in the required amount.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor anzugeben, welche eine Brenngas-Speicherfunktionalität baulich einfach realisiert.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an arrangement with a dual-fuel fuel injector, which realizes a fuel gas storage functionality structurally simple.

Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an arrangement having the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous developments and embodiments of the invention are specified in the further claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Anordnung mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor, wobei der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor eine Brenngas-Injektoreinheit, eine Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit und ein Injektorgehäuse aufweist.According to the invention, an arrangement with a dual-fuel fuel injector is proposed, wherein the dual-fuel fuel injector has a fuel gas injector unit, a liquid fuel injector unit and an injector housing.

Bei dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor kann die Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit für einen Einspritzbetrieb mit zum Beispiel Dieselkraftstoff, Biokraftstoff oder Schweröl vorgesehen sein, während die Brenngas-Injektoreinheit für das Ausdüsen, insbesondere Einblasen, eines gasförmigen Kraftstoffs, zum Beispiel Erdgas, Biogas, Deponiegas, Wasserstoff oder eines ähnlichen Brenngases vorgesehen ist.In the dual-fuel fuel injector, the liquid fuel injector unit may be provided for injection operation with, for example, diesel fuel, biofuel, or heavy fuel oil, while the fuel gas injector unit for discharging, in particular injection, a gaseous fuel, for example, natural gas, biogas, landfill gas, Is provided hydrogen or a similar fuel gas.

Bevorzugt ist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor mit einem Zündstrahlbetrieb verwendbar (Flüssigkraftstoff-Zündstrahl (Piloteinspritzung) zur Zündung des gasförmigen Kraftstoffs), daneben insbesondere auch für einen reinen Flüssigkraftstoffbetrieb (ausschließlich mit Flüssigkraftstoff). Die vorgeschlagene Anordnung mit dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor ist vorteilhaft mit einem Großmotor verwendbar, insbesondere mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem, zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug wie etwa einem Lastkraftwagen, einem davon verschiedenen Nutzfahrzeug, einem Schiff, einer Lok, woneben die Anordnung auch für eine stationäre Einrichtung vorgesehen werden kann, z. B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, z. B. auch für Industrieanwendungen.Preferably, the dual-fuel fuel injector with a Zündstrahlbetrieb used (liquid fuel ignition jet (pilot injection) for igniting the gaseous fuel), next to especially for a pure liquid fuel operation (only with liquid fuel). The proposed arrangement with the dual-fuel fuel injector is advantageously usable with a large engine, in particular with a common rail fuel injection system, for example in a motor vehicle such as a truck, a different commercial vehicle, a ship, a locomotive woneben the arrangement can also be provided for a stationary device, for. B. for a combined heat and power plant, an (emergency) generator, z. B. also for industrial applications.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Injektorgehäuse insbesondere durch einen injektorindividuellen Speicher (Hochdruckspeicher; bevorzugt einen Flüssigkraftstoff-Speicher) gebildet sein, welcher für die Anlagerung weiterer Injektorbaugruppen bereitgestellt ist, zum Beispiel eine oder mehrere Zwischenplatten, eine Steuerbaugruppe, eine Düsenbaugruppe (mit einem Düsenkörper), eine Spannmutter, das heißt als Haltekörper dienend.In the context of the arrangement according to the invention, the injector housing can be formed in particular by an injector-specific reservoir (high-pressure reservoir, preferably a liquid fuel reservoir) which is provided for the attachment of further injector assemblies, for example one or more intermediate plates, a control assembly, a nozzle assembly (with a nozzle body ), a clamping nut, that is serving as a holding body.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung weist weiterhin eine Aufnahmevorrichtung auf, in welcher der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor über zumindest einen Abschnitt von der Aufnahmevorrichtung umgeben angeordnet ist. Die Aufnahmevorrichtung kann bevorzugt mittels eines Zylinderkopfes (einer Brennkraftmaschine) gebildet sein oder mittels einer (Kühl-)Wasserbuchse. Die Wasserbuchse stellt hierbei eine insbesondere gefäßförmige Aufnahmevorrichtung dar, welche in einen Zylinderkopf (samt dem darin angeordneten Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor) eingebracht werden kann. Bevorzugt kann die Wasserbuchse hierbei an der Außenseite mit Kühlfluid, welches insbesondere seitens zylinderkopfseitiger Strömungswege zuförderbar ist, angeströmt werden und hierüber eine (mittelbare) Injektorkühlung bewirken.The proposed arrangement according to the invention further comprises a receiving device in which the dual-fuel fuel injector is arranged over at least a portion surrounded by the receiving device. The receiving device may preferably be formed by means of a cylinder head (an internal combustion engine) or by means of a (cooling) water socket. The water socket here represents a particular vessel-shaped receiving device, which can be introduced into a cylinder head (including the dual-fuel fuel injector disposed therein). In this case, the water bush can preferably be flown on the outside with cooling fluid, which can be conveyed in particular on the side of the cylinder-head flow paths, and cause an (indirect) injector cooling via this.

Bei erfindungsgemäß vorgesehen Ausgestaltungen der Anordnung mit Wasserbuchse ist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor bevorzugt in der Wasserbuchse von derselben über einen Abschnitt umgeben bzw. umfangen aufgenommen und tritt an einem geöffneten Ende derselben mit Düsen-Anordnungen der Brenngas-Injektoreinheit und der Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit durch diese (stirnseitig) hindurch, so dass die Düsenanordnungen bei Aufnahme der Wasserbuchse in einem Zylinderkopf in einen Brennraum ragen können.In accordance with the invention provided embodiments of the arrangement with water socket of the dual-fuel fuel injector is preferably in the water socket of the same surrounded by a section or embraced and occurs at an open end thereof with nozzle arrangements of the fuel gas injector unit and the liquid fuel injector unit this (front side) through, so that the nozzle assemblies can protrude into a combustion chamber when receiving the water socket in a cylinder head.

In die Erfindung kennzeichnender Weise ist bei der vorgeschlagenen Anordnung – mit dem Vorteil der baulich äußerst einfachen Ausgestaltung einhergehend – mindestens ein Brenngasspeicher zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildet. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass der Brenngasspeicher hierbei zwischen einer Außenwand des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors und einer (den Injektor zumindest über einen Abschnitt umgebenden) Innenwand der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. In the invention characterizing way is at least one fuel gas storage between the receiving device and the dual-fuel fuel injector formed in the proposed arrangement - with the advantage of structurally extremely simple design. In other words, it is provided that the fuel gas storage is in this case arranged between an outer wall of the dual-fuel fuel injector and a (surrounding the injector at least over a portion) inner wall of the receiving device.

Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, kann ein Brenngasspeicher mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anordnung injektorextern und doch injektornah nicht nur unproblematisch gebildet, sondern auch mit großem Volumen bereitgestellt werden. Vorteilhaft werden hierdurch weder die interne Druckstabilität des Injektors gefährdet noch sind aufwändige Arbeitsgänge zur Ausbildung des Brenngasspeichers erforderlich, zum Beispiel zur Bildung interner Volumina. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Positionierung des Brenngasspeichers kann düsennah ein großes Brenngasvolumen bevorratet und für die Druckschwankungskompensation bei Brenngasbetrieb vorgehalten werden.As has been recognized according to the invention, a fuel gas storage with the proposed arrangement according to the invention injectorextern and yet injector close not only unproblematic formed, but also be provided with a large volume. As a result, neither the internal pressure stability of the injector is endangered nor are elaborate operations necessary for the formation of the fuel gas reservoir, for example for the formation of internal volumes. By inventively provided positioning of the fuel gas storage can be stored close to the nozzle a large fuel gas volume and kept for the pressure fluctuation compensation in fuel gas operation.

Allgemein ist mit der Erfindung vorgesehen, dass der zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildete Brenngasspeicher, eine Mehrzahl derselben oder auch wenigstens ein weiterer Brenngasspeicher als Ringkammer gebildet sind. Hierbei sind von der Begrifflichkeit Ringkammer auch segmentierte Ringkammern umfasst, welche zum Beispiel mittels Trennrippen zwischen einzelnen Segmenten eine Abstützung ermöglichen, d. h. zum Beispiel der Aufnahmevorrichtung an dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor. Die Stabilität ist hierbei besonders hoch.It is generally provided with the invention that the fuel gas storage formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector, a plurality thereof or at least one further fuel gas storage are formed as an annular chamber. In this case, the term annular chamber also includes segmented annular chambers which, for example, allow support by means of separating ribs between individual segments, ie. H. for example, the pickup device on the dual-fuel fuel injector. The stability is particularly high.

Besonders unaufwändig zu fertigende Anordnungen sehen vor, dass der wenigstens eine, zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildete Brenngasspeicher zwischen dem Injektorgehäuse und der Aufnahmevorrichtung gebildet ist. Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, kann insbesondere am Kraftstoff-Übergabeende des Injektorgehäuses bzw. eines individuellen Speichers, das heißt mit Bezug auf eine Übergabe an die (strömungsmäßig) nachgeordneten Injektorbaugruppen, Material in einem Umfang freigespart werden, derart, dass auch die Ausbildung großvolumiger Speicherräume, insbesondere ohne Funktions- oder Stabilitätseinschränkung, vorteilhaft ermöglicht ist.Particularly inexpensive arrangements to be made provide that the at least one combustion gas reservoir formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector is formed between the injector housing and the receiving device. As has been recognized according to the invention, in particular at the fuel transfer end of the injector housing or an individual storage, that is, with respect to a transfer to the (fluid) downstream injector assemblies, material can be released to an extent such that the formation of large-volume storage spaces, in particular without functional or stability restriction, is advantageously possible.

Eine Ausführungsform der Anordnung sieht z. B. weiterhin vor, dass die Anordnung einen zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildeten Brenngasspeicher aufweist, welcher zwischen einer Düsenspannmutter des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors und der Aufnahmevorrichtung gebildet ist.An embodiment of the arrangement provides z. Example, further, that the arrangement comprises a formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector fuel gas storage, which is formed between a nozzle retaining nut of the dual-fuel fuel injector and the receiving device.

Äußerst einfach kann insbesondere bei vorstehenden Ausgestaltungen ein jeweiliger, zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildeter Brenngasspeicher mittels einer Taillierung oder Vertiefung am Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor, am Injektorgehäuse oder an der Düsenspannmutter gebildet sein.Extremely simple, in particular in the above embodiments, a respective, formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector fuel gas storage means of a sidecut or recess on the dual-fuel fuel injector, the injector or on the nozzle retaining nut may be formed.

Gerade mit Ausführungsformen der Anordnung, bei welchen dieselbe eine Mehrzahl von räumlich separierten bzw. dislozierten Brenngasspeichern ausbildet, welche je zwischen dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor und der Aufnahmevorrichtung gebildet sind, kann vorgesehen werden, dass die Brenngasspeicher in der Längserstreckungsrichtung des Dual-Fuel-Injektors zueinander Versatz aufweisen. Mit einer Mehrzahl von Brenngasspeichern kann ein zusammenhängender bzw. verketteter, vorteilhaft großvolumiger Brenngasspeicher gebildet werden, mit dem vorgeschlagenen Axialversatz weiterhin ein Brenngasspeicher, welcher sich über wesentliche Teile der Länge des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor erstreckt, zum Beispiel über 20 bis 50 Prozent der Länge des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors. Hierbei bleibt auch die radiale Abstützung zuverlässig sichergestellt.Especially with embodiments of the arrangement in which the same forms a plurality of spatially separated or dislocated fuel gas reservoirs, which are each formed between the dual-fuel fuel injector and the receiving device, it can be provided that the fuel gas storage in the longitudinal direction of the dual-fuel Injectors have mutually offset. With a plurality of fuel gas storage, a contiguous, advantageously large-volume fuel gas storage can be formed, with the proposed axial displacement also a fuel gas storage, which extends over substantial parts of the length of the dual-fuel fuel injector, for example over 20 to 50 percent of the length of the dual-fuel fuel injector. In this case, the radial support is reliably ensured.

Allgemein kann in Weiterbildung der Erfindung eine Anordnung mit einem Mehrkammer-Brenngas-Speichersystem bereitgestellt werden, welches die Verkettung einzelner Brenngasspeicher vorsieht (wobei einzelne Brenngasspeicher(kammern) miteinander kommunizieren, z. B. in Reihe geschaltet sind). Einher geht damit eine erhebliche Brenngas-Speicherkapazität unmittelbar am Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor. In diesem Rahmen wird insbesondere auch eine Anordnung mit wenigstens einem, zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildeten Brenngasspeicher sowie wenigstens einem weiteren Brenngasspeicher vorgeschlagen, welcher insbesondere in dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor bereitgestellt ist (injektorintern), vorzugsweise innerhalb der Abmessungen einer Düsenspannmutter des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors oder in dem Injektorgehäuse. Bevorzugt ist auch dieser weitere Brenngasspeicher mit dem wenigstens einen Brenngasspeicher strömungsmäßig verbunden bzw. verkettet.In general, an arrangement with a multi-chamber fuel gas storage system can be provided in development of the invention, which provides the linking of individual fuel gas storage (individual fuel gas storage (chambers) communicate with each other, for example, are connected in series). This results in a significant fuel gas storage capacity directly on the dual-fuel fuel injector. In this context, an arrangement with at least one combustion gas reservoir formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector and at least one further fuel gas reservoir is also proposed, which is provided in particular in the dual-fuel fuel injector (injector-internally), preferably within the dimensions a nozzle locknut of the dual-fuel fuel injector or in the injector housing. Preferably, this further fuel gas storage is fluidly connected or linked to the at least one fuel gas storage.

Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass einer oder eine Anzahl von Brenngasspeichern als Sackvolumen gebildet ist, d. h. über denselben Strömungszweig (Einlass-/Auslass) kann Brenngas ein- oder ausgebracht werden, alternativ oder zusätzlich kann ein oder eine Anzahl von Brenngasspeichern daneben als Durchgangsvolumen bereitgestellt sein, das heißt – bevorzugt in der Brenngas-Versorgungsrichtung zur Düsenanordnung – durchströmbar.In the context of the invention can be provided that one or a number of fuel gas storage is formed as a bag volume, ie via the same flow branch (inlet / outlet) fuel gas can be applied or discharged, alternatively or additionally, one or a number of fuel gas storage next to Throughput volume be provided, that is - preferably in the fuel gas Supply direction to the nozzle arrangement - permeable.

Mit der Erfindung kann ein Brenngasspeicher zwischen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor und Aufnahmevorrichtung, insbesondere zwischen Injektorgehäuse und Aufnahmevorrichtung gebildet sein, dessen Brenngasspeichervolumen mindestens das 5- bis 20-fache oder das 7- bis 20-fache oder das 8,5- bis 20-fache einer mit der Brenngas-Injektoreinheit bei Brenngasbetrieb (pro Einblasvorgang; insbesondere maximal) auszudüsenden Brenngas-Menge (bzw. Brenngas-Volumen) beträgt. Mit einer Mehrzahl von Brenngasspeichern, insbesondere verketteter Speicher, der Anordnung ist denkbar, das Speichervolumen sogar über das 20-fache hinaus zu steigern.With the invention, a fuel gas storage between dual-fuel fuel injector and receiving device, in particular between injector housing and receiving device may be formed, the fuel gas storage volume at least 5 to 20 times or 7 to 20 times or the 8.5 to 20 times a fuel gas quantity (or fuel gas volume) to be dispensed with the fuel gas injector unit during fuel gas operation (per injection operation, in particular maximum). With a plurality of fuel gas storage, especially concatenated memory, the arrangement is conceivable to increase the storage volume even more than 20 times.

Vorgeschlagen wird mit der Erfindung auch eine Dual-Fuel-Brennkraftmaschine, welche wenigstens eine wie vorstehend erläuterte Anordnung aufweist.The invention also proposes a dual-fuel internal combustion engine which has at least one arrangement as explained above.

Angemerkt sei noch, dass mit der Erfindung vorgesehen ist, dass der wenigstens eine, zwischen der Aufnahmevorrichtung und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildete Brenngasspeicher regelmäßig mindestens ein Volumen aufweist, welches dem 5-fachen einer mit der Brenngas-Injektoreinheit bei Brenngasbetrieb (pro Einblasvorgang; insbesondere maximal) auszudüsenden Brenngas-Menge (bzw. Brenngas-Volumen) entspricht, und ein jeweiliger weiterer Brenngasspeicher mindestens ein Volumen aufweist, welches dem 2-fachen einer mit der Brenngas-Injektoreinheit bei Brenngasbetrieb (pro Einblasvorgang; insbesondere maximal) auszudüsenden Brenngas-Menge (bzw. Brenngas-Volumen) entspricht. Insoweit unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Brenngasspeicher doch deutlich von sonstigen brenngasführenden Volumina am Injektor, welche derartige Brenngasmengen regelmäßig nicht vorzuhalten vermögen.It should also be noted that it is provided with the invention that the at least one combustion gas reservoir formed between the receiving device and the dual-fuel fuel injector regularly has at least one volume which is five times greater than one with the fuel gas injector unit during fuel gas operation (per injection operation a particular further fuel gas storage has at least one volume which corresponds to twice the fuel gas to be expelled from the fuel gas injector unit during combustion gas operation (per injection operation, in particular maximum). Quantity (or fuel gas volume) corresponds. In that regard, the fuel gas storage according to the invention but significantly different from other fuel gas-carrying volumes at the injector, which such fuel gas quantities are not able to hold regularly.

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.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch und schematisch eine Anordnung mit einem in einer Wasserbuchse aufgenommenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer teilgeschnittenen Ansicht (wobei beispielhaft auch ein Zylinderkopf veranschaulicht ist). 1 by way of example and schematically an arrangement with a recorded in a water socket dual-fuel fuel injector according to a possible embodiment of the invention in a partially sectioned view (exemplified also a cylinder head is illustrated).

2 exemplarisch und schematisch die Anordnung gemäß 1 in einer Schnittansicht. 2 exemplary and schematically the arrangement according to 1 in a sectional view.

3 exemplarisch und schematisch eine Anordnung mit einem in einem Zylinderkopf aufgenommenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer teilgeschnittenen Ansicht. 3 exemplary and schematically an arrangement with a recorded in a cylinder head dual-fuel fuel injector according to another possible embodiment of the invention in a partially sectioned view.

4 exemplarisch und schematisch eine Anordnung mit einem in einer Wasserbuchse aufgenommenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittansicht. 4 exemplary and schematically an arrangement with a recorded in a water socket dual-fuel fuel injector according to yet another possible embodiment of the invention in a sectional view.

5 exemplarisch und schematisch eine Anordnung mit einem in einer Wasserbuchse aufgenommenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittnsicht. 5 an example and schematically an arrangement with a recorded in a water socket dual-fuel fuel injector according to yet another possible embodiment of the invention in a Schnittnsicht.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

1 zeigt exemplarisch und schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung 1, welche einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (Zweistoffdüse bzw. Zweistoff-Injektor) 3 sowie eine Aufnahmevorrichtung 5 aufweist. Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 ist zur Verwendung mit einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, insbesondere einem Brenngas-Flüssigkraftstoff-Common-Rail-System. 1 shows an example and schematically an inventive arrangement 1 , which a dual-fuel fuel injector (two-fluid nozzle or dual-fluid injector) 3 and a recording device 5 having. The dual-fuel fuel injector 3 is intended for use with a common rail fuel injection system, in particular a fuel gas liquid fuel common rail system.

Zur Darstellung einer Injektorbetriebsart, welche mit gasförmigem Kraftstoff bzw. Brenngas vorgesehen ist, weist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 eine Brenngas-Injektoreinheit 7 auf. Die Brenngas-Injektoreinheit 7 ist bevorzugt hydraulisch-servogesteuert, das heißt ein Düsenventil 9 der ersten Injektoreinheit 7 wird über ein Servo- bzw. Pilotventil und Steuerfluid indirekt gesteuert, das heißt auf an sich bekannte Weise. Die Brenngas-Betriebsart ist zum Beispiel eine Zündstrahlbetriebsart.To illustrate an injector mode, which is provided with gaseous fuel or fuel gas, has the dual-fuel fuel injector 3 a fuel gas injector unit 7 on. The fuel gas injector unit 7 is preferably hydraulic servo-controlled, that is, a nozzle valve 9 the first injector unit 7 is controlled indirectly via a servo or pilot valve and control fluid, that is, in a known per se. The fuel gas mode is, for example, an ignition jet mode.

Das Brenngas, zum Beispiel Erdgas, ist über einen Brenngaseinlass 11 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 3 an die Brenngas-Injektoreinheit 7 versorgbar. Zur Versorgung mit dem insbesondere hochdruckbeaufschlagten Brenngas (z. B. mit einem Hochdruck(HD)-Niveau bis 400 bar) kann ein Brenngasvorrat an den Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 angeschlossen sein, zum Beispiel in Form eines Drucktanks, das heißt bei Verwendung des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 3 mit einem Dual-Fuel-Kraftstoffeinspritzsystem.The fuel gas, for example natural gas, is via a fuel gas inlet 11 of the dual-fuel fuel injector 3 to the fuel gas injector unit 7 supplied. For supply with the fuel gas, which is in particular subjected to high pressure (for example with a high pressure (HD) level up to 400 bar), a fuel gas supply to the dual-fuel fuel injector can be provided 3 be connected, for example in the form of a pressure tank, that is when using the dual-fuel fuel injector 3 with a dual-fuel fuel injection system.

Der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 umfasst weiterhin eine Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13, welche zur Darstellung einer Injektorbetriebsart mit einem Flüssigkraftstoff bereitgestellt ist. Ein Flüssigkraftstoff kann bevorzugt Dieselkraftstoff, zum Beispiel auch Schweröl oder Bioöl sein. Wie die Brenngas-Injektoreinheit 7 ist auch die Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13 bevorzugt hydraulisch-servogesteuert, das heißt ein Düsenventil 15 der Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13 wird über ein weiteres Servo- bzw. Pilotventil des Kraftstoffinjektors 3 und Steuerfluid indirekt gesteuert, das heißt wiederum auf an sich bekannte Weise. The dual-fuel fuel injector 3 further comprises a liquid fuel injector unit 13 , which is provided to illustrate an injector mode with a liquid fuel. A liquid fuel may preferably be diesel fuel, for example heavy fuel oil or bio-oil. Like the fuel gas injector unit 7 is also the liquid fuel injector unit 13 preferably hydraulic servo-controlled, that is, a nozzle valve 15 the liquid fuel injector unit 13 is via another servo or pilot valve of the fuel injector 3 and control fluid indirectly controlled, that is again in a known per se.

Der Flüssigkraftstoff ist über einen nicht dargestellten Flüssigkraftstoffeinlass des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 3 an die Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13 versorgbar. Zur Versorgung mit dem insbesondere ebenfalls hochdruckbeaufschlagten Flüssigkraftstoff (z. B. bis 2500 bar oder mehr) kann der Flüssigkraftstoffeinlass mit einer Zufördervorrichtung in Kommunikation stehen, zum Beispiel einem Rail oder einem Hochdruckerzeugungsaggregat (einer mit dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 verwendeten Dual-Fuel-Kraftstoffeinspritzeinrichtung).The liquid fuel is via a liquid fuel inlet, not shown, of the dual-fuel fuel injector 3 to the liquid fuel injector unit 13 supplied. For supplying the liquid fuel, which in particular is also subjected to high pressure (for example up to 2500 bar or more), the liquid fuel inlet may be in communication with a feed device, for example a rail or a high-pressure generating unit (one with the dual-fuel fuel injector 3 used dual fuel fuel injector).

Nachfolgend wird kursorisch auf die Ausgestaltung einer jeweiligen Injektoreinheit 7, 13 eingegangen.The following is a cursor over the design of a respective injector unit 7 . 13 received.

Die Injektoreinheiten 7, 13 weisen Düsenventile 9, 15 auf, welche mittels Düsennadeln 17 bzw. 19 gebildet sind, die an einem düsennahen Ende gegen einen Düsenventilsitz wirken. Ein Kraftstoff-Strömungsweg ausgehend von einem Düsenvolumen 21 bzw. 23 zu einer Düsenanordnung 25 bzw. 27 einer Injektoreinheit 7, 13 ist hierbei öffenbar, wenn die Düsennadel 17, 19 vom Düsenventilsitz abhebt. Zur selektiven Offensteuerung ist an einem düsenfernen Ende der in einer Axialbohrung geführten Düsennadel 17, 19 ein Steuerraum 29 bzw. 31 gebildet, welcher mit hochdruckbeaufschlagtem Steuerfluid beaufschlagbar ist und hierüber eine Kraft in Schließrichtung auf die Düsennadel 17, 19 ausüben kann.The injector units 7 . 13 have nozzle valves 9 . 15 on, which by means of nozzle needles 17 respectively. 19 are formed, which act at a nozzle near end against a nozzle valve seat. A fuel flow path from a nozzle volume 21 respectively. 23 to a nozzle assembly 25 respectively. 27 an injector unit 7 . 13 is here openable, if the nozzle needle 17 . 19 lifts from the nozzle valve seat. For selective open control is at a nozzle distal end of the guided in an axial bore nozzle needle 17 . 19 a control room 29 respectively. 31 formed, which is acted upon by high-pressure-loaded control fluid and this a force in the closing direction of the nozzle needle 17 . 19 can exercise.

Ein jeweiliger Steuerraum 29, 31 ist weiterhin selektiv druckentlastbar, wozu an dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 Servo- bzw. Pilotventile nebst jeweiligen darüber selektiv freigebbaren Leckageströmungswegen bereitgestellt sind (nicht dargestellt).A respective control room 29 . 31 is further selectively depressurized, including on the dual-fuel fuel injector 3 Servo or pilot valves are provided together with the respective selectively releasable leakage flow paths (not shown).

Im Rahmen dieser Ausgestaltung kann die Düsennadel 17, 19 via hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff im Düsenraum 21, 23 eine Kraft in Öffnungsrichtung erfahren, über hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff im Steuerraum 29, 31 weiterhin eine Kraft in Schließrichtung (zum Beispiel auch unterstützt durch eine Schließfeder). Das Düsenventil 9, 15 öffnet im Rahmen eines Einblas- bzw. Einspritzbetriebs (Einspritzvorgang), falls ein Schließkräftegleichgewicht an der Düsennadel 17, 19 aufgelöst ist, d. h sobald eine Kraft in Öffnungsichtung überwiegt, wozu das Servoventil offen gesteuert werden kann. Mit Öffnen des Servoventils kann Kraftstoff aus dem Steuerraum 29, 31 zur Niederdruckseite (ND) abströmen und der Druck im Steuerraum 29, 31 gemindert werden. Mit Sperren des Servoventils baut sich der Druck im Steuerraum 29, 31 wieder auf und die Düsennadel 17, 19 kehrt in ihren Sitz zurück (Einspritzende).In the context of this embodiment, the nozzle needle 17 . 19 via high pressurized fuel in the nozzle chamber 21 . 23 experience a force in the opening direction, about high pressure fuel in the control room 29 . 31 Furthermore, a force in the closing direction (for example, also supported by a closing spring). The nozzle valve 9 . 15 opens in the context of a blowing or injection operation (injection process), if a closing force balance on the nozzle needle 17 . 19 dissolved, d. h as soon as a force predominates in the opening direction, for which purpose the servo valve can be openly controlled. By opening the servo valve can fuel from the control room 29 . 31 to the low pressure side (ND) and the pressure in the control room 29 . 31 be mitigated. With locking of the servo valve, the pressure builds up in the control room 29 . 31 back on and the nozzle needle 17 . 19 returns to its seat (end of injection).

Um das Brenngas für einen Brenngas-Betrieb möglichst druckschwankungsfrei und stets auch mit der nötigen Versorgungsmenge an die erste Injektoreinheit 7 bzw. deren Düsenvolumen 21 zuführen zu können, weist die Anordnung 1 wenigstens einen Brenngasspeicher 33 auf, welcher erfindungsgemäß zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 gebildet ist. Ein jeweiliger Brenngasspeicher, welcher zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 gebildet ist, ist nachfolgend im Rahmen der weiteren Figurenbeschreibung auch als injektorexterner Brenngasspeicher bezeichnet.To the fuel gas for a fuel gas operation possible pressure fluctuation free and always with the necessary supply to the first injector unit 7 or their nozzle volume 21 to be able to supply, has the arrangement 1 at least one fuel gas storage 33 on, which according to the invention between the receiving device 5 and the dual-fuel fuel injector 3 is formed. A respective fuel gas storage, which between the receiving device 5 and the dual-fuel fuel injector 3 is formed, is hereinafter referred to as injector-external fuel gas storage in the context of the further description of the figures.

Bei der gemäß 1 vorgeschlagenen Anordnung 1 umgibt die Aufnahmevorrichtung 5 den Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 über einen Abschnitt, welcher sich von der Düsenanordnung 25 bzw. 27 hin zu einem düsenfernen Ende des Injektors 3 erstreckt, insbesondere auch über einen (düsennahen) Abschnitt eines Injektorgehäuses 35. Gebildet ist die Aufnahmevorrichtung 5 durch eine Wasserbuchse 37, welche im Wesentlichen hohlzylindrisch ist und welche dazu vorgesehen ist, in einem Zylinderkopf 39 einer Brennkraftmaschine samt dem darin aufgenommenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 eingesetzt werden. Mit der Wasserbuchse 37 kann dann eine Kühlung des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 bewirkt werden, das heißt bei Kühlmittel-Umströmung derselben seitens des Zylinderkopfes 39.In accordance with 1 proposed arrangement 1 surrounds the cradle 5 the dual-fuel fuel injector 3 over a portion extending from the nozzle assembly 25 respectively. 27 towards a nozzle-remote end of the injector 3 extends, in particular via a (near the nozzle) section of an injector 35 , Formed is the cradle 5 through a water socket 37 , which is substantially hollow cylindrical and which is intended, in a cylinder head 39 an internal combustion engine including the dual-fuel fuel injector received therein 3 be used. With the water socket 37 can then be a cooling of the dual-fuel fuel injector 1 be effected, that is at coolant flow around the same side of the cylinder head 39 ,

Bei der vorgeschlagenen Anordnung 1 nach 1 ist der zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 gebildete Brenngasspeicher 33 mittels des Injektorgehäuses 35 gebildet, welches Injektorgehäuse 35 weiterhin einen individuellen bzw. Einzeldruckspeicher des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 3 für Flüssigkraftstoff bereitstellt und an welchem weitere Injektorbaugruppen aufgenommen oder angelagert sind, wie eine Steuerbaugruppe (Pilotventile), eine oder mehrere Zwischenplatten 41, jeweilige Düsenventilbaugruppen 43 bzw. 45 der Brenngas-Injektoreinheit 7 und der Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13 samt deren Düsenkörper 47 bzw. 49. Ebenfalls an dem Injektorgehäuse 35 angelagert und die Baugruppen mit dem Injektorgehäuse 35 verspannend weist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 eine Düsen(spann)mutter 51 auf.In the proposed arrangement 1 to 1 is the one between the cradle 5 and the dual-fuel fuel injector 3 formed fuel gas storage 33 by means of the injector housing 35 formed, which injector 35 furthermore, an individual or individual pressure accumulator of the dual-fuel fuel injector 3 for liquid fuel and to which further injector assemblies are incorporated or attached, such as a control assembly (pilot valves), one or more intermediate plates 41 , respective nozzle valve assemblies 43 respectively. 45 the fuel gas injector unit 7 and the liquid fuel injector unit 13 including their nozzle body 47 respectively. 49 , Also on the injector housing 35 attached and the assemblies with the injector housing 35 The dual-fuel fuel injector braces 3 a nozzle (clamping) nut 51 on.

Bereitgestellt ist der injektorexterne Brenngasspeicher 33 bei der Ausführungsform nach 1 mittels einer Taillierung 53 des Injektorgehäuses 35, insbesondere an einem Kraftstoff-Übergabe-Endabschnitt (an welchem Flüssigkraftstoff aus dem Injektorgehäuse 35 an die Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit 13 versorgt wird), so dass zwischen der Wasserbuchse 37 bzw. deren Innenwand und dem Injektorgehäuse 35 bzw. dessen Außenwand ein Ringraum abgegrenzt wird, welcher den injektorexternen Brenngasspeicher 33 bildet. Am düsennahen und düsenfernen Ende des Brenngasspeichers 33 ist derselbe gegen unbeabsichtigten Brenngasaustritt gedichtet, das heißt mittels O-Ring-Dichtungen 55. Provided is the injector-external combustion gas storage 33 in the embodiment according to 1 by means of a sidecut 53 of the injector housing 35 in particular at a fuel transfer end portion (on which liquid fuel from the injector housing 35 to the liquid fuel injector unit 13 is supplied), so that between the water socket 37 or its inner wall and the injector housing 35 or whose outer wall an annular space is delimited, which the injector-external fuel gas storage 33 forms. At the nozzle-near and nozzle-distant end of the fuel gas storage 33 the same is sealed against accidental fuel gas leakage, that is by means of O-ring seals 55 ,

Der derart gebildete, injektorexterne Brenngasspeicher 33 kann über eine Einlassöffnung 57 mit Brenngas versorgt werden, welche Einlassbohrung 57 in der Umfangswand der Wasserbuchse 37 gefertigt an den Brenngasspeicher 33 geführt ist.The thus formed, injector-external fuel gas storage 33 can have an inlet opening 57 be supplied with fuel gas, which inlet bore 57 in the peripheral wall of the water socket 37 manufactured to the fuel gas storage 33 is guided.

2 veranschaulicht injektorinterne Brenngas-Strömungswege in Kommunikation mit dem injektorexternen Brenngasspeicher 33 näher. Für die Versorgung von Brenngas an das Düsenvolumen 21 der Brenngas-Injektoreinheit 7 weist der Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 eine Anzahl von Hochdruckkanälen (je als Bohrungen gebildet) 59 auf, welche von dem Brenngasspeicher 33 an das Düsenvolumen 21 geführt sind. Die Hochdruckkanäle 59 münden hierbei an einer düsennahen, mittels der Taillierung 53 gebildeten Ringschulter 61 aus dem injektorexternen Brenngasspeicher 33 ab. 2 FIG. 12 illustrates injector internal fuel gas flow paths in communication with the injector external fuel gas storage. FIG 33 closer. For the supply of fuel gas to the nozzle volume 21 the fuel gas injector unit 7 indicates the dual-fuel fuel injector 3 a number of high pressure channels (each formed as holes) 59 on which of the fuel gas storage 33 to the nozzle volume 21 are guided. The high pressure channels 59 lead to a close to the nozzle, by means of the sidecut 53 formed annular shoulder 61 from the injector-external combustion gas storage 33 from.

Wie die 1 und 2 veranschaulichen, ist der zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 gebildete Brenngasspeicher 33 derart großvolumig bereitgestellt, dass allein in demselben das Mehrfache, insbesondere mindestens das 5-fache, einer (maximalen) Einblasmenge bzw. eines (maximalen) Einblas-Gasvolumens pro Einblasvorgang bevorratet werden kann, bevorzugt zum Beispiel das 5- bis 20-fache. Damit sind Druckschwankungen im Brenngasbetrieb zuverlässig vorteilhaft vermieden.As the 1 and 2 is the one between the receiving device 5 and the dual-fuel fuel injector 3 formed fuel gas storage 33 provided in such a large volume, that alone in the same, the multiple, in particular at least 5 times, a (maximum) injection quantity or a (maximum) blowing gas volume per injection can be stored, preferably, for example, 5 to 20 times. Thus, pressure fluctuations in the fuel gas operation are reliably advantageously avoided.

3 zeigt nunmehr in einer abgebrochenen Ansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 1, wobei der injektorexterne Brenngasspeicher 33 mittels einer Aufnahmevorrichtung 5 in Form des geeignet ausgestalteten Zylinderkopfes 39 gebildet ist, das heißt des Zylinderkopfes 39 einer Brennkraftmaschine. Eine Wasserbuchse 37 ist hierbei insoweit nicht Teil der Anordnung 1. 3 now shows in a broken view, another embodiment of the arrangement according to the invention 1 , wherein the injector-external combustion gas storage 33 by means of a receiving device 5 in the form of suitably designed cylinder head 39 is formed, that is, the cylinder head 39 an internal combustion engine. A water socket 37 this is not part of the arrangement 1 ,

Bei der Ausgestaltung nach 3 ist der injektorexterne Brenngasspeicher 33 mittels einer von dem Zylinderkopf 39 bereitgestellten Umfangswand um den Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 und weiterhin wiederum mittels einer Taillierung 53 des Injektorgehäuses 35 gebildet. Anströmbar ist der Brenngasspeicher 33 hierbei über einen Brenngas-Strömungsweg 63, welcher im Zylinderkopf 39 bereitgestellt ist.In the embodiment according to 3 is the injector-external fuel gas storage 33 by means of one of the cylinder head 39 provided peripheral wall to the dual-fuel fuel injector 3 and again by means of a sidecut 53 of the injector housing 35 educated. Anströmbar is the fuel gas storage 33 this via a fuel gas flow path 63 , which in the cylinder head 39 is provided.

Weiterhin im Unterschied zu der Ausgestaltung nach den 1 und 2 weist die Anordnung 1 hierbei auch einen zweiten, injektorexternen Brenngasspeicher 65 auf, welcher zwischen dem Zylinderkopf 39 und der Spannmutter 51 gebildet ist (alternativ z. B. nur den zweiten Brenngasspeicher 65). Zur Bildung des zweiten, zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 3 gebildeten Brenngasspeicher 65 kann der Zylinderkopf 39 eine ringförmige Vertiefung 67 aufweisen, welche mit der vorgesehenen Einbausituation des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 3 die Düsenspannmutter 51 umgibt, wobei noch weiter vorteilhaft volumenvergrößernd auch die Spannmutter 51 entsprechend vertieft bzw. tailliert gefertigt sein kann, s. a. 3. Auch der zweite injektorexterne Brenngasspeicher 65 kann somit großvolumig als Ringraum (um die Spannmutter 51) gebildet sein.Furthermore, in contrast to the embodiment according to the 1 and 2 has the arrangement 1 Here also a second, injector-external fuel gas storage 65 on which between the cylinder head 39 and the clamping nut 51 is formed (alternatively, for example, only the second fuel gas storage 65 ). To form the second, between the receiving device 5 and the dual-fuel fuel injector 3 formed fuel gas storage 65 can the cylinder head 39 an annular recess 67 which, with the intended installation situation of the dual-fuel fuel injector 3 the nozzle retaining nut 51 surrounds, with even further advantageous volume enlarging the clamping nut 51 can be made accordingly deepened or tailored, sa 3 , Also the second injector-external fuel gas storage 65 can thus large volume as annulus (to the clamping nut 51 ) be formed.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung, welche insoweit von einer Mehrzahl von injektorexternen Brenngasspeichern 33, 65 Gebrauch macht, kommuniziert der erste injektorexterne Brenngasspeicher 33, welcher zwischen dem Injektorgehäuse 35 und dem Zylinderkopf 39 gebildet ist, auch mit dem zweiten injektorexternen Brenngasspeicher 65, welcher zwischen dem Zylinderkopf 39 und der Spannmutter 51 gebildet ist. Ausgehend von dem Brenngasspeicher 65 sind (nicht dargestellte) Strömungswege als Hochdruckkanäle nachfolgend an das Düsenvolumen 21 der Brenngas-Injektoreinheit 7 geführt, i. e. zu dessen Kraftstoffversorgung.In this embodiment of the invention, which in this respect of a plurality of injector-external fuel gas storage 33 . 65 Makes use of the first injector-external fuel gas storage communicates 33 which is between the injector housing 35 and the cylinder head 39 is formed, also with the second injector-external fuel gas storage 65 which is between the cylinder head 39 and the clamping nut 51 is formed. Starting from the fuel gas storage 65 are (not shown) flow paths as high-pressure channels following the nozzle volume 21 the fuel gas injector unit 7 led, ie to the fuel supply.

Die Kommunikation des ersten injektorexternen Brenngasspeichers 33 mit dem zweiten injektorexternen Brenngasspeicher 65 erfolgt vorliegend über wenigstens eine erste Verbindungsbohrung 69, welche am düsenfernen Ende des ersten injektorexternen Brenngasspeichers 33 aus demselben abmündet und sich in einen Ringraum 71 erstreckt, welcher zwischen dem düsenfernen Ende der Spannmutter 51 und dem Injektorgehäuse 35 gebildet ist. Die Abdichtung mittels O-Ringen 55 kann hierbei eine unbeabsichtigte Kommunikation anderweit als über die Bohrung 69 verhindern.The communication of the first injector-external fuel gas storage 33 with the second injector-external combustion gas storage 65 takes place here via at least one first connection bore 69 , which at the nozzle distal end of the first injector-external fuel gas storage 33 out of the same and into an annulus 71 extends, which between the nozzle distal end of the clamping nut 51 and the injector housing 35 is formed. The seal by means of O-rings 55 This can be an unintentional communication other than the bore 69 prevent.

Seitens des Ringraums 71 wiederum erstreckt sich wenigstens eine zweite Verbindungsbohrung 73 an den zweiten injektorexternen Brenngasspeicher 65, so dass die Kommunikation des ersten 33 und zweiten 65 Brenngasspeichers über die erste 69 und zweite 73 Verbindungsbohrung und den dazwischenliegenden Ringraum 71 gewährleistet ist. Die zweite Verbindungsbohrung 73 kann hierbei abschnittsweise (axial-)nutförmig in die Spannmutter 51 gearbeitet sein. Angemerkt sei, das der Ringraum 71 entbehrlich ist, wenn die erste Verbindungsbohrung 69 direkt mit der zweiten Verbindungsbohrung 73 kommuniziert.On the part of the annulus 71 in turn, at least one second connection bore extends 73 to the second injector external combustion gas storage 65 so that the communication of the first 33 and second 65 Fuel gas storage over the first 69 and second 73 Connecting bore and the intermediate annulus 71 is guaranteed. The second connection hole 73 can here in sections (axial) groove-shaped in the clamping nut 51 be worked. It should be noted that the annulus 71 is dispensable when the first connection hole 69 directly to the second connection hole 73 communicated.

Mit der Verbindung des ersten 33 und zweiten 65 injektorexternen Brenngasspeichers über Kommunikationsbohrungen 69, 73, welche Brenngasspeicher 33, 65 im Rahmen dieser Anordnung 1 räumlich separiert bzw. disloziert sind, insbesondere in axialer Richtung voneinander räumlich getrennt sind bzw. Versatz aufweisen, wird somit ein zusammenhängendes, vorteilhaft großvolumiges Brenngas-(Gesamt-)Speichervolumen gebildet, das heißt ein kombinierter bzw. verketteter Brenngasspeicher 33, 65, gebildet mittels einer Mehrzahl einzelner injektorexterner Brenngasspeicher 33, 65. Derart wird der geringe Bauraum, der im Rahmen einer derartigen Anordnung 1 für einen Brenngasspeicher zur Verfügung steht, vorteilhaft optimiert genutzt.With the connection of the first 33 and second 65 injector-external fuel gas storage via communication bores 69 . 73 , which fuel gas storage 33 . 65 in the context of this arrangement 1 spatially separated or dislocated, in particular in the axial direction are spatially separated from each other or have offset, thus a coherent, advantageously large-volume fuel gas (total) storage volume is formed, that is, a combined or concatenated fuel gas storage 33 . 65 formed by a plurality of individual injector-external fuel gas storage 33 . 65 , Such is the small space that under such an arrangement 1 for a fuel gas storage is available, advantageously used optimized.

Bevorzugt weist der zweite injektorexterne Brenngasspeicher 65 ebenfalls ein Volumen auf, in welchem das Mehrfache, bevorzugt mindestens das 5-fache, einer (maximalen) Einblasmenge bzw. eines (maximalen) Einblas-Gasvolumens pro Einblasvorgang bevorratet werden kann, bevorzugt zum Beispiel das 5- bis 10-fache.Preferably, the second injector-external combustion gas storage 65 also a volume in which the multiple, preferably at least 5 times, of a (maximum) injection quantity or of a (maximum) injection gas volume per injection process can be stored, preferably, for example, 5 to 10 times.

4 zeigt noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Anordnung 1, wobei zusätzlich zu dem ersten injektorexternen Brenngasspeicher 33, zum Beispiel wiederum gebildet zwischen dem Injektorgehäuse 35 und einer Aufnahmevorrichtung 5 in Form einer Wasserbuchse 37 oder auch zwischen dem Injektorgehäuse 35 und dem Zylinderkopf 39, ein weiterer Brenngasspeicher 75 vorgesehen ist, welcher hierbei innerhalb der Abmessungen der Düsenmutter 51 bereitgestellt ist, d. h. als injektorinterner Brenngasspeicher 75. 4 shows still another advantageous embodiment of the arrangement 1 , wherein in addition to the first injector-external fuel gas storage 33 , for example, again formed between the injector housing 35 and a recording device 5 in the form of a water socket 37 or between the injector housing 35 and the cylinder head 39 , another fuel gas storage 75 is provided, which in this case within the dimensions of the nozzle nut 51 is provided, ie as an injector internal fuel gas storage 75 ,

Der injektorinterne Brenngasspeicher 75 umgibt als Ringraum einen Teil des Düsenkörpers 49 sowie eine Zwischenplatte 41, wobei deren Lagefixierung trotz der radial verminderten Abstützung gewährleistet ist. Zur Positionssicherung sind hierbei Positionierstifte 77 oder anderweitige Verspannmechanismen wie Spannschrauben, Spreizanker oder Klemmelemente vorgesehen.The injector internal fuel gas storage 75 surrounds a part of the nozzle body as an annular space 49 as well as an intermediate plate 41 , Whose positional fixing is guaranteed despite the radially reduced support. Positioning pins are used for securing the position 77 or otherwise Verspannmechanismen such as clamping screws, expansion anchors or clamping elements provided.

Auch bei der gemäß 4 vorgeschlagenen Ausführungsform der Anordnung 1 wird wiederum ein verketteter Brenngasspeicher 33, 75 mittels des ersten, injektorexternen 33 und des zweiten, injektorinternen 75 Brenngasspeichers gebildet, dessen Brenngasspeichervolumen, vorteilhaft groß ist. Bevorzugt weist hierbei der weitere bzw. injektorinterne Brenngasspeicher 75 ein Volumen auf, in welchem das Mehrfache, insbesondere mindestens das 2-fache, einer (maximalen) Einblasmenge bzw. eines mit einem Einblasvorgang vorgesehenen (maximalen) Einblas-Gasvolumens bevorratet werden kann, bevorzugt zum Beispiel das 2- bis 10-fache.Also in accordance with 4 proposed embodiment of the arrangement 1 in turn becomes a linked fuel gas storage 33 . 75 by means of the first, injector-external 33 and the second, injector-internal 75 Fuel gas storage formed whose fuel gas storage volume, advantageously large. In this case, the further or injector-internal fuel gas storage device preferably has 75 a volume in which the multiple, in particular at least twice, of a (maximum) injection quantity or of a (maximum) injection volume provided with a blowing process can be stored, preferably for example from 2 to 10 times.

Strömungsmäßig verbunden sind der erste 33 und der zweite 75 Brenngasspeicher wiederum über eine Anzahl von Verbindungsbohrungen 79, welche mit der vorgeschlagenen Anordnung auch vorteilhaft einfach zu fertigen sind. Aus dem zweiten Brenngasspeicher 75, welcher insoweit als durchströmbares Volumen bereitgestellt ist, erstrecken sich weiterhin wiederum Brenngas-Strömungskanäle 59 zum Brenngas-Düsenvolumen 21.Fluidically connected are the first 33 and the second 75 Fuel gas storage in turn via a number of connection holes 79 which are also advantageously easy to manufacture with the proposed arrangement. From the second fuel gas storage 75 , Which is provided in this respect as a flow-through volume, in turn continue to extend fuel gas flow channels 59 to the fuel gas nozzle volume 21 ,

Nicht dargestellt, aber in sinnvoller Weiterbildung, kann mit einer derartigen Ausgestaltung der Anordnung 1 auch die Kombination bzw. Verkettung mit noch einem zweiten injektorexternen Brenngasspeicher 65 vorgesehen sein, welcher wie vorstehend anhand von 3 erläutert, zum Beispiel die Spannmutter 51 außenumfangsseitig umgibt, d. h. zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und der Düsenspannmutter 51 gebildet ist.Not shown, but in meaningful development, can with such an embodiment of the arrangement 1 also the combination or concatenation with a second injector-external fuel gas storage 65 be provided, which as above with reference to 3 explains, for example, the clamping nut 51 Surrounds the outer peripheral side, ie between the receiving device 5 and the nozzle retaining nut 51 is formed.

5 zeigt nunmehr noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei zusätzlich ein injektorindividueller Flüssigkraftstoff-Druckspeicher 81 schematisch veranschaulicht ist. 5 shows now still another advantageous embodiment of the present invention, wherein additionally an injector-individual liquid fuel pressure accumulator 81 is illustrated schematically.

Wie bei der Ausgestaltung der Anordnung 1 nach 4 weist dieselbe einen mittels eines injektorexternen Brenngasspeichers 33 und eines injektorinternen Brenngasspeichers 75 gebildeten, verketteten Brenngasspeicher 33, 75 auf, welche Brenngasspeicher 33, 75 hierbei je – wie vor – als großvolumige Ringräume bereitgestellt sind. Entsprechend der Ausgestaltung nach 4 weist die Anordnung 1 hierbei einen injektorexternen Brenngasspeicher 33 gebildet zwischen der Aufnahmevorrichtung 5 und dem Injektorgehäuse 35 auf sowie einen ersten injektorinternen, im Inneren der Düsenmutter 51 angeordneten Brenngasspeicher 75.As in the embodiment of the arrangement 1 to 4 has the same one by means of an injector-external fuel gas storage 33 and an injector internal fuel gas storage 75 formed, chained fuel gas storage 33 . 75 on which fuel gas storage 33 . 75 Here, as before, are provided as large-volume annular spaces. According to the embodiment according to 4 has the arrangement 1 Here, an injector-external fuel gas storage 33 formed between the cradle 5 and the injector housing 35 on and a first injector-internal, inside the nozzle nut 51 arranged fuel gas storage 75 ,

Ersichtlich ist bei der Ausgestaltung nach 5 vorgesehen, ein noch weiter vergrößertes, verkettetes Brenngasspeichervolumen bereitzustellen, dadurch, dass das Injektorgehäuse 35 ebenfalls mit einem weiteren, injektorinternen Brenngasspeicher 83 versehen wird, welcher zum Beispiel um den Flüssigkraftstoff-Einzeldruckspeicher 81 herum gebildet sein kann, alternativ zum Beispiel neben einem solchen angeordnet.It is apparent in the embodiment 5 provided to provide a further enlarged, chained fuel gas storage volume, characterized in that the injector 35 also with a further, injector-internal fuel gas storage 83 which is, for example, the liquid fuel single-pressure accumulator 81 may be formed around, alternatively, for example, arranged next to such.

Der zweite, injektorinterne Brenngasspeicher 83 kann hierbei als Ringraum vorgesehen sein, zum Beispiel gebildet mittels einer Ringbohrung, welche bevorzugt vom düsenfernen Ende in das Injektorgehäuse 35 eingebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Brenngasspeichervolumen 83 im Injektorgehäuse 35 als singuläre Kammer, zum Beispiel als Zylinderkammer gebildet sein. Endseitig kann ein einfach zu fertigender, injektorinterner Brenngasspeicher 83 mittels eines Deckelelements 85 gasdicht verschlossen werden, zum Beispiel mittels eines verschraubbaren Deckelelements 85.The second, injector-internal fuel gas storage 83 may be provided here as an annular space, for example, formed by means of an annular bore, which preferably from the nozzle distal end into the injector 35 is introduced. Alternatively or additionally, at least one fuel gas storage volume 83 in the injector housing 35 be formed as a single chamber, for example as a cylinder chamber. At the end, an easy-to-manufacture, injector-internal fuel gas storage 83 by means of a cover element 85 be sealed gas-tight, for example by means of a screw-lid element 85 ,

Mit dem zweiten, injektorinternen Brenngasspeicher 83 sind wiederum der injektorexterne Brenngasspeicher 33 und der erste interne Brenngasspeicher 75 kombiniert bzw. verkettet, wozu Verbindungsbohrungen 79, 87 vorgesehen sind, welche sich bevorzugt vom düsennahen Ende des dritten Brenngasspeichers 83 zum düsenfernen Ende des ersten Brenngasspeichers 33 im Injektorgehäuse 35 erstrecken, den ersten 33 und dritten 83 Brenngasspeicher somit strömungsmäßig verbinden.With the second, injector-internal fuel gas storage 83 are in turn the injector-external fuel gas storage 33 and the first internal fuel gas storage 75 combined or linked, including connecting holes 79 . 87 are provided, which preferably from the nozzle near end of the third fuel gas storage 83 to the nozzle remote end of the first fuel gas storage 33 in the injector housing 35 extend, the first 33 and third 83 Connecting fuel gas storage thus flow.

Bei einer Ausgestaltung der Anordnung 1 nach 5, insbesondere zum Beispiel kombiniert mit einem zweiten, injektorexternen Brenngasspeicher 65, welcher die Spannmutter 51 außenumfangsseitig umgibt, ist somit ein maximiertes Brenngas(gesamt)speichervolumen bereitstellbar, in welchem das Mehrfache, z. B. mindestens das 10-fache, einer (maximalen) Einblasmenge bzw. eines mit einem Einblasvorgang vorgesehenen (maximalen) Einblas-Gasvolumens bevorratet werden kann, bevorzugt zum Beispiel das 10- bis 20-fache.In one embodiment of the arrangement 1 to 5 , in particular, for example, combined with a second, injector-external fuel gas storage 65 which is the clamping nut 51 Surrounds the outer peripheral side, thus a maximized fuel gas (total) storage volume can be provided, in which the multiple, z. B. at least 10 times, a (maximum) Einblasmenge or provided with a blowing operation (maximum) injection volume of gas can be stored, preferably, for example, 10 to 20 times.

Angemerkt sei abschließend, dass mit der Erfindung auch vorgeschlagen wird, insbesondere ringraumförmige Brenngasspeicher 33, 65, 75, 85 segmentiert, z. B. über Trennelemente wie Stege oder Rippen in Segmente unterteilt, auszugestalten, wodurch eine erhöhte Stabilität erzielbar ist, insoweit als mittels der Trennelemente auch eine radiale Abstützung ermöglicht wird. Hierbei kommunizieren die Segmente zum Beispiel über Überströmöffnungen, i. e. in jeweiligen Trennelementen.It should be noted in conclusion that is also proposed with the invention, in particular annular space fuel gas storage 33 . 65 . 75 . 85 segmented, z. B. divided by dividing elements such as webs or ribs into segments, to design, whereby increased stability can be achieved, insofar as by means of the separating elements and a radial support is made possible. In this case, the segments communicate, for example via overflow openings, ie in respective separating elements.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anordnungarrangement
33: Dual-Fuel-KraftstoffinjektorDual-fuel fuel injector
55: Aufnahmevorrichtungcradle
77: Brenngas-InjektoreinheitFuel gas injector unit
99: Düsenventilnozzle valve
1111: BrenngaseinlassFuel gas inlet
1313: Flüssigkraftstoff InjektoreinheitLiquid fuel injector unit
1515: Düsenventilnozzle valve
1717: Düsennadel (Brenngas-Injektoreinheit)Nozzle needle (fuel gas injector unit)
1919: Düsennadel (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Nozzle Needle (Liquid Fuel Injector Unit)
2121: Düsenvolumen (Brenngas-Injektoreinheit)Nozzle volume (fuel gas injector unit)
2323: Düsenvolumen (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Nozzle volume (liquid fuel injector unit)
2525: Düsenanordnung (Brenngas-Injektoreinheit)Nozzle arrangement (fuel gas injector unit)
2727: Düsenanordnung (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Nozzle arrangement (liquid fuel injector unit)
2929: Steuerraum (Brenngas-Injektoreinheit)Control room (fuel gas injector unit)
3131: Steuerraum (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Control room (liquid fuel injector unit)
3333: erster Brenngasspeicher (injektorextern)first fuel gas storage (injector external)
3535: Injektorgehäuseinjector
3737: Wasserbuchsewater bush
3939: Zylinderkopfcylinder head
4141: Zwischenplatteintermediate plate
4343: Düsenventilbaugruppe (Brenngas-Injektoreinheit)Nozzle valve assembly (fuel gas injector unit)
4545: Düsenventilbaugruppe (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Nozzle Valve Assembly (Liquid Fuel Injector Unit)
4747: Düsenkörper (Brenngas-Injektoreinheit)Nozzle body (fuel gas injector unit)
4949: Düsenkörper (Flüssigkraftstoff-Injektoreinheit)Nozzle body (liquid fuel injector unit)
5151: DüsenspannmutterNozzle clamping nut
5353: Taillierungsidecut
5555: Dichtungpoetry
5757: Einlassöffnunginlet port
5959: HochdruckkanalHigh pressure passage
6161: Ringschulterannular shoulder
6363: Brenngasströmungswegfuel gas flow
6565: zweiter Brenngasspeicher (injektorextern)second fuel gas storage (injector external)
6767: Vertiefungdeepening
6969: erste Verbindungsbohrungfirst connection hole
7171: Ringraumannulus
7373: zweite Verbindungsbohrungsecond connection hole
7575: erster weiterer Brenngasspeicher (injektorintern)first additional fuel gas storage (injector-internal)
7777: Positionierstiftpositioning
7979: Verbindungsbohrungconnecting bore
8181: Druckspeicher (Flüssigkraftstoff)Accumulator (liquid fuel)
8383: zweiter weiterer Brenngasspeicher (injektorintern)second additional fuel gas storage (injector-internal)
8585: Deckelelementcover element
8787: Verbindungsbohrungconnecting bore

Claims

Arrangement ( 1 ) with a dual-fuel fuel injector ( 3 ), where - the dual-fuel fuel injector ( 3 ) a fuel gas injector unit ( 7 ), a liquid fuel injector unit ( 13 ) and an injector housing ( 35 ) having; - the order ( 1 ) a receiving device ( 5 ) in which the dual-fuel fuel injector ( 1 ) over at least a portion of the receiving device ( 5 ) is arranged surrounded; characterized in that - between the receiving device ( 5 ) and the dual-fuel fuel injector ( 1 ) at least one fuel gas storage ( 33 ; 65 ) is formed.

Arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that - the receiving device ( 5 ) a water socket ( 37 ) or a cylinder head ( 39 ).

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the arrangement ( 1 ) a plurality of fuel gas storages ( 33 ; 65 ), which ever between the Dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) are formed.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one fuel gas storage ( 33 ; 65 ), which between the dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) is formed as an annular chamber around the dual-fuel fuel injector ( 3 ) is formed; and / or - the at least one fuel gas storage ( 33 ), which between the dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) is formed, as an annular chamber around the injector ( 55 ) is formed.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the arrangement ( 1 ) a plurality of spatially separated fuel gas storage ( 33 ; 65 ) which ever between the dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) are formed, in particular such that the fuel gas storage ( 33 ; 65 ) in the longitudinal direction of the dual-fuel fuel injector ( 3 ) have mutually offset.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that - the arrangement ( 1 ) a plurality of fuel gas storages ( 33 ; 65 ), which ever between the dual-fuel fuel injector ( 35 ) and the receiving device ( 5 ) are formed, wherein the fuel gas storage ( 33 ; 65 ) are linked together or communicate with each other; and / or - the arrangement ( 1 ) at least one further, in particular injector-internal, fuel gas storage ( 75 ; 85 ), which with the at least one fuel gas storage ( 33 ; 65 ), which between the dual-fuel fuel injector ( 35 ) and the receiving device ( 5 ), is communicated or linked.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the arrangement ( 1 ) a fuel gas storage ( 33 ), which between the injector ( 35 ) and the receiving device ( 5 ) is formed; and / or - the arrangement ( 1 ) a fuel gas storage ( 65 ), which between a nozzle retaining nut ( 51 ) of the dual-fuel fuel injector ( 3 ) and the receiving device ( 5 ) is formed.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the arrangement ( 1 ) at least one further fuel gas storage ( 75 ; 85 ), which in the dual-fuel fuel injector ( 1 ), in particular within the dimensions of a nozzle retaining nut ( 51 ) of the dual-fuel fuel injector ( 3 ); and / or - the arrangement ( 1 ) at least one further fuel gas storage ( 85 ), which in the injector ( 35 ).

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one fuel gas storage ( 33 ; 65 ) and / or at least one further fuel gas storage ( 75 ; 85 ) is provided as a bag volume or as a throughput volume.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one fuel gas storage ( 33 ; 65 ), which between the dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) is formed by means of a sidecut ( 53 ) or depression ( 67 ) on the dual-fuel fuel injector ( 3 ), on the injector housing ( 35 ) or at the nozzle retaining nut ( 51 ) is formed.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - a through the at least one, between the dual-fuel fuel injector ( 1 ) and the receiving device ( 5 ) formed fuel gas storage ( 33 ; 65 ) Provided fuel gas storage volume is measured, the 5-fold to 20-fold or 7-fold to 20-fold or 8.5-fold to 20-fold a fuel gas injection with the fuel gas injector unit per injection particularly maximally ausbringbaren fuel gas injection to stockpile.

Internal combustion engine, characterized by - at least one arrangement ( 1 ) according to any one of the preceding claims.