DE102015220375A1 - fuel injector - Google Patents

fuel injector Download PDF

Info

Publication number
DE102015220375A1
DE102015220375A1 DE102015220375.1A DE102015220375A DE102015220375A1 DE 102015220375 A1 DE102015220375 A1 DE 102015220375A1 DE 102015220375 A DE102015220375 A DE 102015220375A DE 102015220375 A1 DE102015220375 A1 DE 102015220375A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle needle
outer nozzle
fuel
fuel injector
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015220375.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Jochen Wessner
Martin Katz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015220375.1A priority Critical patent/DE102015220375A1/en
Publication of DE102015220375A1 publication Critical patent/DE102015220375A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0059Arrangements of valve actuators
    • F02M63/0064Two or more actuators acting on two or more valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1846Dimensional characteristics of discharge orifices

Abstract

Kraftstoffinjektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs mit einem Düsenkörper (4), in dem ein mit gasförmigem Kraftstoff befüllbarer, erster Druckraum (6) ausgebildet ist, in dem eine äußere Düsennadel (10) längsverschiebbar aufgenommen ist. In der äußeren Düsennadel (10) ist ein mit einem flüssigen Kraftstoff befüllbarer zweiter Druckraum (12) ausgebildet, in dem eine innere Düsennadel (15) längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einem in der äußeren Düsennadel (10) ausgebildeten inneren Düsensitz (16) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffnung (17) zusammenwirkt. Es ist wenigstens eine äußere Einspritzöffnung (13) vorhanden, die mit dem ersten Druckraum (6) verbindbar ist, wobei die äußere Düsennadel (10) mit einem brennraumnahen Führungsabschnitt (27) in einem zylindrischen Führungsabschnitt (29) des Düsenkörpers (4) geführt ist. Die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung (13) ist in der äußeren Düsennadel (10) ausgebildet und zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10) ist ein Einspritzquerschnitt (38) aufsteuerbar.Fuel injector for metering a liquid and a gaseous fuel with a nozzle body (4), in which a first pressure chamber (6) which can be filled with gaseous fuel is formed, in which an outer nozzle needle (10) is received so as to be longitudinally displaceable. In the outer nozzle needle (10) is filled with a liquid fuel second pressure chamber (12) is formed in which an inner nozzle needle (15) is longitudinally displaceable, with an in the outer nozzle needle (10) formed inner nozzle seat (16) for Opening and closing at least one inner injection port (17) cooperates. There is at least one outer injection opening (13) which can be connected to the first pressure chamber (6), wherein the outer nozzle needle (10) is guided with a guide section (27) close to the combustion chamber in a cylindrical guide section (29) of the nozzle body (4) , The at least one outer injection opening (13) is formed in the outer nozzle needle (10) and between the cylindrical guide portion of the nozzle body and the guide portion (27) of the outer nozzle needle (10) an injection cross-section (38) aufsteuerbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für zwei Kraftstoffe, einen flüssigen und einen gasförmigen Kraftstoff. Eine solcher Kraftstoffinjektor findet beispielsweise bei der Einbringung von Kraftstoffen in den Brennraum einer Brennkraftmaschine Anwendung, etwa bei Motoren, die mit verschiedenen Kraftstoffen entweder abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden.The invention relates to a fuel injector for two fuels, a liquid and a gaseous fuel. Such a fuel injector is used for example in the introduction of fuels in the combustion chamber of an internal combustion engine application, such as engines that are operated with different fuels, either alternately or simultaneously.

Stand der TechnikState of the art

Ein Kraftstoffinjektor zum Dosieren von zwei verschiedenen Kraftstoffen, insbesondere eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs, ist beispielsweise aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2014 225 167 A1 bekannt. Dieser Kraftstoffinjektor weist zwei ineinander geführte Düsennadeln auf, wobei die äußere Düsennadel von einem gasförmigen Kraftstoff beaufschlagt ist und im Inneren der äußeren Düsennadel ein flüssiger Kraftstoff anliegt, beispielsweise Dieselkraftstoff. Im Inneren der äußeren Düsennadel ist ein Düsensitz ausgebildet, mit dem die innere Düsennadel zum Öffnen und Schließen innerer Einspritzöffnungen zusammenwirkt, so dass der Dieselkraftstoff bei einer Längsbewegung der inneren Düsennadel unabhängig vom Zustrom des gasförmigen Kraftstoffs dosiert werden kann. Soll gleichzeitig oder zeitlich beabstandet gasförmiger Kraftstoff eingespritzt werden, so bewegt sich die äußere Ventilnadel von einem äußeren Ventilsitz weg und gibt Einspritzöffnungen im Düsenkörper frei, durch die der gasförmige Kraftstoff ausströmen kann. Lassen sich die innere Düsennadel und die äußere Düsennadel separat ansteuern, so kann sowohl gasförmiger als auch flüssiger Kraftstoff unabhängig voneinander eindosiert werden, was insbesondere bei der Eindosierung von Kraftstoff in eine entsprechende Brennkraftmaschine von Bedeutung ist.A fuel injector for dosing two different fuels, in particular a liquid and a gaseous fuel, for example, from the non-prepublished patent application DE 10 2014 225 167 A1 known. This fuel injector has two nozzle needles guided one inside the other, wherein the outer nozzle needle is acted on by a gaseous fuel and in the interior of the outer nozzle needle a liquid fuel is present, for example diesel fuel. Inside the outer nozzle needle, a nozzle seat is formed, with which the inner nozzle needle for opening and closing inner injection openings cooperates, so that the diesel fuel can be metered in a longitudinal movement of the inner nozzle needle regardless of the influx of gaseous fuel. If gaseous fuel is to be injected simultaneously or at intervals, the outer valve needle moves away from an outer valve seat and releases injection openings in the nozzle body, through which the gaseous fuel can flow. If the inner nozzle needle and the outer nozzle needle can be controlled separately, both gaseous and liquid fuel can be metered in independently of one another, which is particularly important when metering fuel into a corresponding internal combustion engine.

Konstruktionsbedingt lässt es sich mit vertretbarem Aufwand nicht vermeiden, dass sich die Kraftstoffe innerhalb des Kraftstoffinjektors vermischen, da immer Leckagespalte vorhanden sind. Gelangt flüssiger Kraftstoffe in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors, wird dieser zwar mit dem Gasstrom in den Brennraum mitgerissen, jedoch nicht mehr ausreichend zerstäubt, was zu einer unvollständigen Verbrennung und damit zu erhöhten Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine führt.By design, it can not be avoided with reasonable effort that mix the fuel within the fuel injector, as there are always leakage gaps. If liquid fuels get into the gas-carrying part of the fuel injector, this is indeed entrained with the gas flow into the combustion chamber, but not sufficiently atomized, which leads to incomplete combustion and thus to increased hydrocarbon emissions of the internal combustion engine.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor zum Dosieren von zwei verschiedenen Kraftstoffen, von denen einer gasförmig und einer flüssig ist, weist demgegenüber den Vorteil auf, dass kein unzerstäubter flüssiger Kraftstoff in den Brennraum gelangt und die Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschinen entsprechend niedrig sind. Dazu weist der Kraftstoffinjektor einen Düsenkörper auf, in dem ein mit einem gasförmigen Kraftstoff befüllbarer erster Druckraum ausgebildet ist, in dem eine äußere Düsennadel längsverschiebbar aufgenommen ist. Dabei ist in der äußeren Düsennadel ein mit einem flüssigen Kraftstoff befüllbarer zweiter Druckraum ausgebildet, in dem eine innere Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einem in der äußeren Düsennadel ausgebildeten inneren Düsensitz zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffnung zusammenwirkt. Darüber hinaus ist wenigstens eine äußere Einspritzöffnung vorgesehen, die mit dem ersten Druckraum verbindbar ist, wobei die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung in der äußeren Düsennadel ausgebildet ist. Zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel ist ein Einspritzquerschnitt aufsteuerbar.The fuel injector according to the invention for metering two different fuels, one of which is gaseous and one liquid, has the advantage that no atomized liquid fuel enters the combustion chamber and the hydrocarbon emissions of the internal combustion engine are correspondingly low. For this purpose, the fuel injector on a nozzle body in which a fillable with a gaseous fuel first pressure chamber is formed, in which an outer nozzle needle is received longitudinally displaceable. In this case, in the outer nozzle needle a fillable with a liquid fuel second pressure chamber is formed, in which an inner nozzle needle is arranged longitudinally displaceable, which cooperates with a formed in the outer nozzle needle inner nozzle seat for opening and closing at least one inner injection port. In addition, at least one outer injection opening is provided, which is connectable to the first pressure chamber, wherein the at least one outer injection opening is formed in the outer nozzle needle. Between the cylindrical guide portion of the nozzle body and the guide portion of the outer nozzle needle, an injection cross section can be opened.

Durch die Ausbildung der äußeren Einspritzöffnungen in der äußeren Düsennadel ist ein kleiner Einspritzquerschnitt gegeben, durch den in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors eindringender flüssiger Kraftstoff durch den Gasdruck des gasförmigen Kraftstoffs herausgedrückt und entsprechend fein zerstäubt wird, sobald der äußere Düsensitz geöffnet ist. Die eigentliche Gasmenge für die Verbrennung wird durch den zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel aufsteuerbaren Einspritzquerschnitt ausgestoßen, so dass die benötigte, gasförmige Kraftstoffmenge in kurzer Zeit in den Brennraum eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann durch Leckagespalte in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors eindringender flüssiger Kraftstoff die Verbrennung nicht ungünstig beeinflussen.Due to the formation of the outer injection openings in the outer nozzle needle, a small injection cross section is given, is pressed by the penetrating into the gas-carrying part of the fuel injector liquid fuel by the gas pressure of the gaseous fuel and atomized accordingly fine as soon as the outer nozzle seat is opened. The actual quantity of gas for combustion is expelled by the injection cross section which can be opened between the cylindrical guide section of the nozzle body and the guide section of the outer nozzle needle, so that the required, gaseous fuel quantity can be introduced into the combustion chamber in a short time. In this way, leakage flow into the gas-carrying part of the fuel injector penetrating liquid fuel can not adversely affect the combustion.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist im Düsenkörper ein äußerer Düsensitz ausgebildet, mit dem die äußere Düsennadel zum Öffnen und Schließen der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung zusammenwirkt. Dadurch lassen sich durch eine einfache Längsbewegung der äußeren Düsennadel die äußeren Einspritzöffnungen öffnen und schließen und damit der erste Kraftstoff entsprechend dosieren.In a first advantageous embodiment, an outer nozzle seat is formed in the nozzle body, with which the outer nozzle needle cooperates for opening and closing the at least one outer injection opening. As a result, the outer injection openings can be opened and closed by a simple longitudinal movement of the outer nozzle needle and thus the first fuel can be dosed accordingly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Außenseite der äußeren Düsennadel eine umlaufende Ringnut ausgebildet, von der die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung ausgeht. Damit ist die umlaufende Ringnut stromabwärts des äußeren Düsensitzes ausgebildet, so dass der gasförmige Kraftstoff erst dann mit seinem Einspritzdruck anliegt, wenn der äußere Ventilsitz geöffnet ist. Der über Leckagepfade eindringende flüssige Kraftstoff kann sich in dieser Ringnut sammeln.In a further advantageous embodiment, a peripheral annular groove is formed on the outer side of the outer nozzle needle, from which the at least one outer injection opening emanates. Thus, the circumferential annular groove is formed downstream of the outer nozzle seat, so that the gaseous fuel only with its injection pressure is applied when the outer valve seat is open. Of the Leakage paths penetrating liquid fuel can collect in this groove.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Strömungsquerschnitt der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung oder die Summe der Strömungsquerschnitte, falls mehrere Einspritzöffnungen vorhanden sind, kleiner als der maximal aufsteuerbare Einspritzquerschnitt zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel. Durch diese Dimensionierung ist sichergestellt, dass der im gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors vorhandene flüssige Kraftstoff durch relativ kleine Einspritzöffnungen gedrückt und damit wirksam zerstäubt wird. In a further advantageous embodiment of the invention, the flow cross section of the at least one outer injection opening or the sum of the flow cross sections, if more injection openings are present, smaller than the maximum aufsteuerbare injection cross section between the cylindrical guide portion of the nozzle body and the guide portion of the outer nozzle needle. This dimensioning ensures that the liquid fuel present in the gas-carrying part of the fuel injector is pressed through relatively small injection openings and thus effectively atomized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Einspritzquerschnitt durch wenigstens eine erste Ausnehmung am zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und wenigstens eine zweite Ausnehmung am zylindrischen Abschnitt der äußeren Düsennadel gebildet. Diese Ausbildung des Einspritzquerschnitts erlaubt, den Strömungsquerschnitt in einer Art und Weise einzustellen und über die genaue Formung der Ausnehmungen den durchtretenden Kraftstoffstrahl in der wünschten Weise auszurichten. Dazu kann die zweite Ausnehmung in Form einer umlaufenden Ringnut und die erste Ausnehmung in Form einer Auskerbung ausgebildet sein. In a further advantageous embodiment of the invention, the injection cross section is formed by at least a first recess on the cylindrical guide portion of the nozzle body and at least a second recess on the cylindrical portion of the outer nozzle needle. This design of the injection cross section allows to set the flow cross section in a manner and to align the passing fuel jet in the desired manner on the exact shaping of the recesses. For this purpose, the second recess may be formed in the form of a circumferential annular groove and the first recess in the form of a notch.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise zwischen dem zylindrischen Abschnitt der äußeren Düsennadel und dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers ein zylindrischer Dichtabschnitt ausgebildet sein, der die erste Ausnehmung und die zweiter Ausnehmung hydraulisch voneinander trennt, wenn die äußere Düsennadel in ihrer Schließstellung ist. Durch den Dichtabschnitt ist sichergestellt, dass zu Beginn des Öffnungshubs der äußeren Düsennadel zuerst der vorhandene flüssige Kraftstoff durch die äußeren Einspritzöffnungen mit dem maximal zur Verfügung stehenden Druck herausgedrückt wird, ehe der deutlich größere Strömungsquerschnitt für den gasförmigen Kraftstoff aufgesteuert wird.Furthermore, advantageously between the cylindrical portion of the outer nozzle needle and the cylindrical guide portion of the nozzle body, a cylindrical sealing portion may be formed, which hydraulically separates the first recess and the second recess, when the outer nozzle needle is in its closed position. By the sealing portion is ensured that at the beginning of the opening stroke of the outer nozzle needle first the existing liquid fuel is forced out through the outer injection openings with the maximum available pressure before the much larger flow cross section is opened for the gaseous fuel.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt die äußere Düsennadel mit ihrem dem äußeren Düsensitz abgewandten Ende einen ersten Steuerraum, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. Dabei ist in vorteilhafter Weise im Steuerraum durch ein erstes Steuerventil ein wechselnder Druck einstellbar, so dass die hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel variiert und damit ihre Längsbewegung gesteuert werden kann.In a further advantageous embodiment, the outer nozzle needle, with its end facing away from the outer nozzle seat, delimits a first control chamber, which can be filled with liquid fuel. In this case, an alternating pressure is advantageously adjustable in the control chamber by a first control valve, so that the hydraulic closing force varies to the outer nozzle needle and thus their longitudinal movement can be controlled.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt die innere Düsennadel mit ihrem dem inneren Düsensitz abgewandten Ende einen zweiten Steuerraum, der ebenfalls mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. In vorteilhafter Weise ist ein zweites Steuerventil vorhanden, über das ein wechselnden Druck im zweiten Steuerraum einstellbar ist, so dass die Längsbewegung der inneren Düsennadel durch das zweite Steuerventil gesteuert werden kann. In a further advantageous embodiment, the inner nozzle needle, with its end facing away from the inner nozzle seat, defines a second control chamber which can likewise be filled with liquid fuel. Advantageously, a second control valve is provided, via which an alternating pressure in the second control chamber is adjustable, so that the longitudinal movement of the inner nozzle needle can be controlled by the second control valve.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the description and the drawing can be removed.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Kraftstoffinjektor dargestellt. Es zeigt:In the drawing, an inventive fuel injector is shown. It shows:

1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor in einer schematischen Darstellung, wobei nur die wesentlichen Bauteile dargestellt sind, 1 a longitudinal section through a fuel injector according to the invention in a schematic representation, wherein only the essential components are shown,

2 eine vergrößere Darstellung des in 1 mit II bezeichneten Ausschnitts, 2 an enlarged view of the in 1 Section marked II,

3 einen vergrößerten, in 2 mit III bezeichneter Ausschnitt im Bereich der Ringnut und 3 an enlarged, in 2 with III designated cutout in the area of the annular groove and

4 eine Draufsicht von unten auf den Kraftstoffinjektor nach 2. 4 a top view from below of the fuel injector after 2 ,

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs dargestellt. Der Kraftstoffinjektor weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Haltekörper 2 und einen Düsenkörper 4 umfasst, wobei der Haltekörper 2 und der Düsenkörper 4 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung fest gegeneinander verspannt sind. Im Düsenkörper 4 ist ein erster Druckraum 6 ausgebildet, der mit flüssigem Kraftstoff über einen ersten Zulaufkanal 8 befüllbar ist, der im Haltekörper 2 ausgebildet ist. Im ersten Druckraum 6 ist eine äußere Düsennadel 10 längsverschiebbar aufgenommen, die sich bis in eine im Haltekörper 2 ausgebildete Bohrung 20 fortsetzt. Die äußere Düsennadel 10 ist dabei als Hohlnadel ausgeführt und weist in ihrem Inneren eine Längsbohrung 14 auf, in der eine innere Düsenadel 15 längsverschiebbar aufgenommen ist. Die innere Düsennadel 15 wirkt dabei mit einem inneren Düsensitz 16 zusammen, der im Inneren der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist, so dass durch das Zusammenwirken der inneren Düsennadel 15 mit dem inneren Ventilsitz 16 eine oder mehrere innere Einspritzöffnungen 17 auf- und zugesteuert werden können. Zwischen der inneren Düsennadel 15 und der äußeren Düsennadel 10 verbleibt ein zweiter Druckraum 12, der mit gasförmigem Kraftstoff befüllt werden kann.In 1 is a longitudinal section through a fuel injector according to the invention for metering a liquid and a gaseous fuel. The fuel injector has a housing 1 on, that is a holding body 2 and a nozzle body 4 includes, wherein the holding body 2 and the nozzle body 4 are firmly braced against each other by a device not shown in the drawing. In the nozzle body 4 is a first pressure room 6 formed with liquid fuel via a first inlet channel 8th is fillable, in the holding body 2 is trained. In the first pressure room 6 is an outer nozzle needle 10 taken longitudinally displaceable, extending into one in the holding body 2 trained hole 20 continues. The outer nozzle needle 10 is designed as a hollow needle and has in its interior a longitudinal bore 14 on, in which an inner nozzle needle 15 is received longitudinally displaceable. The inner nozzle needle 15 acts with an inner nozzle seat 16 together, inside the outer nozzle needle 10 is formed, so that by the interaction of the inner nozzle needle 15 with the inner valve seat 16 one or more inner injection openings 17 can be opened and closed. Between the inner nozzle needle 15 and the outer nozzle needle 10 there remains a second pressure chamber 12 which can be filled with gaseous fuel.

Die äußere Düsennadel 10 wirkt mit einem äußeren Düsensitz 11 zusammen, der im Inneren des Düsenkörpers 4 ausgebildet ist. Bei Anlage der äußeren Düsennadel 10 auf dem äußeren Düsensitz 11 wird der Druckraum 6 verschlossen, während beim Abheben der äußeren Düsennadel 10 vom äußeren Düsensitz 11 der Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 zwischen der äußeren Düsennadel 10 und dem äußeren Düsensitz 11 hindurch zu den äußeren Einspritzöffnungen 13 strömt, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet sind. The outer nozzle needle 10 acts with an outer nozzle seat 11 together, inside the nozzle body 4 is trained. When planting the outer nozzle needle 10 on the outer nozzle seat 11 becomes the pressure room 6 closed, while lifting the outer nozzle needle 10 from the outer nozzle seat 11 the fuel from the first pressure chamber 6 between the outer nozzle needle 10 and the outer nozzle seat 11 through to the outer injection ports 13 that flows into the outer nozzle needle 10 are formed.

Der flüssige Kraftstoff zur Befüllung des zweiten Druckraums 12 wird dem Gehäuse 1 über einen Hochdruckzulaufkanal 30 zugeführt, der im Haltekörper 2 ausgebildet ist. Dieser zweite Kraftstoff, beispielsweise Diesel, gelangt von dort in verschiedene Kanäle und so den zweiten Druckraum 12, stellt aber auch den Steuerdruck zur Steuerung der Schließkraft auf die innere wie die äußere Düsennadel zur Verfügung, so dass deren Längsbewegung servohydraulisch gesteuert werden kann. Die einzelnen Kanäle im Haltekörper 2 und ihre Funktion sind wie folgt.The liquid fuel for filling the second pressure chamber 12 gets the case 1 via a high-pressure inlet channel 30 supplied in the holding body 2 is trained. This second fuel, for example diesel, passes from there into various channels and thus the second pressure chamber 12 , But also provides the control pressure to control the closing force on the inner and the outer nozzle needle available, so that the longitudinal movement can be servohydraulisch controlled. The individual channels in the holding body 2 and their function are as follows.

Zur Steuerung der Nadelbewegung der äußeren Ventilnadel 15 ist ein erster Steuerraum 22 vorgesehen, der von der Bohrung 20 und der den äußeren Einspritzöffnungen 13 abgewandten Stirnseite der äußeren Düsennadel 10 begrenzt wird. In dem ersten Steuerraum 22 ist eine äußere Schließfeder 23 unter Druckvorspannung angeordnet, die eine in Richtung auf den äußeren Düsensitz 11 gerichtete Schließkraft auf die äußere Düsennadel 10 ausübt. Zur Befüllung des ersten Steuerraums 22 dient eine Steuerbohrung 32, die vom Hochdruckzulaufkanal 30 abzweigt und in der eine Drossel 33 ausgebildet ist. Zur Entlastung des Drucks im ersten Steuerraum 22 dient eine Ablaufbohrung 34, die von der Steuerbohrung 32 ausgeht und die zu einem ersten Steuerventil 40 führt. Das erste Steuerventil 40 beinhaltet ein erstes Steuerventilelement 41, das mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Elektromagneten bewegbar ist und das einen Ablaufquerschnitt zwischen der Ablaufbohrung 34 und der Niederdruckleitung 36 öffnet und schließt. Die im Bild auf der linken Seite dargestellte Niederdruckleitung 36 ist dabei identisch mit der Niederdruckleitung 36 im rechten Teil der Zeichnung der 1, wobei die Verbindung in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Niederdruckleitung 36 ist dabei mit einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Niederdruckraum verbunden, in dem stets ein niedriger Kraftstoffdruck herrscht.For controlling the needle movement of the outer valve needle 15 is a first control room 22 provided by the bore 20 and the outer injection openings 13 facing away from the outer nozzle needle 10 is limited. In the first control room 22 is an outer closing spring 23 arranged under compressive bias, one towards the outer nozzle seat 11 directed closing force on the outer nozzle needle 10 exercises. To fill the first control room 22 serves a tax hole 32 coming from the high pressure inlet channel 30 branches off and in the one throttle 33 is trained. To relieve the pressure in the first control room 22 serves a drain hole 34 coming from the control bore 32 goes out and to a first control valve 40 leads. The first control valve 40 includes a first control valve element 41 , which is movable by means of an electromagnet not shown in the drawing and which has a flow area between the drain hole 34 and the low pressure line 36 opens and closes. The low pressure line shown in the picture on the left 36 is identical to the low-pressure line 36 in the right part of the drawing of the 1 , wherein the compound in the drawing for the sake of simplicity is not shown. The low pressure line 36 is in this case connected to a low-pressure space, likewise not shown in the drawing, in which there is always a low fuel pressure.

Vom Hochdruckzulaufkanal 30 zweigt weiter eine Zulaufbohrung 43 ab, in der eine Zulaufdrossel 44 ausgebildet ist, so dass der durch sie strömende zweite Kraftstoff über Querbohrungen 45, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet sind, in einen Steuerraum 25 strömt, der innerhalb der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist und der durch die den inneren Einspritzöffnungen 17 abgewandte Stirnseite der inneren Düsennadel 15 begrenzt wird. Innerhalb des zweiten Steuerraums 20 ist eine innere Schließfeder 26 unter Druckvorspannung angeordnet, die eine in Richtung auf den inneren Düsensitz 16 gerichtete Schließkraft auf die innere Düsennadel 15 ausübt. Über eine weitere Querbohrung 45 in der äußeren Düsennadel 10 kann der Kraftstoff weiter in eine zweite Ablaufbohrung 63 strömen und von dort zu einem zweiten Steuerventil 60, das als elektromagnetisches Steuerventil ausgebildet ist. Das zweite Steuerventil 60 umfasst dabei ein zweites Steuerventilelement 61, dass durch einen – ebenfalls nicht dargestellten – Elektromagneten bewegbar ist und dadurch einen Ablaufquerschnitt auf- und zusteuert, über den die zweite Ablaufbohrung 63 mit der Niederdruckleitung 36 verbindbar ist.From the high-pressure inlet channel 30 continues to branch an inlet hole 43 in which an inlet throttle 44 is formed so that the second fuel flowing through them via transverse bores 45 in the outer nozzle needle 10 are trained in a control room 25 that flows inside the outer nozzle needle 10 is formed and by the the inner injection openings 17 opposite end face of the inner nozzle needle 15 is limited. Within the second control room 20 is an inner closing spring 26 arranged under compressive bias, one towards the inner nozzle seat 16 directed closing force on the inner nozzle needle 15 exercises. About another cross hole 45 in the outer nozzle needle 10 the fuel can continue into a second drain hole 63 flow and from there to a second control valve 60 which is designed as an electromagnetic control valve. The second control valve 60 includes a second control valve element 61 in that it can be moved by an electromagnet (also not shown) and thereby opens and shuts off a discharge cross section, via which the second drainage bore 63 with the low pressure line 36 is connectable.

Zur Versorgung des zweiten Druckraums 12 mit Kraftstoff unter hohem Druck dient eine weitere Versorgungsbohrung 49, die ebenfalls vom Hochdruckzulaufkanal 30 abzweigt und in eine Versorgungsbohrung 47 mündet. Die Versorgungsbohrung 47 ist als Querbohrung innerhalb des Haltekörpers 2 ausgebildet und verbindet den Hochdruckzulaufkanal 30 mit einer weiteren Querbohrung 48, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist, wobei die weitere Querbohrung 48 in den zweiten Druckraum 12 mündet, so dass eine Befüllung des zweiten Druckraums 12 gewährleistet ist. Dabei ist in der Bohrung 20 eine erste Ringnut 50 ausgebildet, in die die Versorgungsbohrung 47 mündet, so dass stets eine hydraulische Verbindung zwischen der Versorgungsbohrung 47 und der weiteren Querbohrung 48 besteht, im Bereich des Öffnungshubs der äußeren Ventilnadel 10 unabhängig von ihrer Längsposition.To supply the second pressure chamber 12 with fuel under high pressure serves another supply bore 49 , which also from the high-pressure inlet channel 30 branches off and into a supply hole 47 empties. The supply hole 47 is as a transverse bore within the holding body 2 trained and connects the high-pressure inlet channel 30 with another transverse bore 48 in the outer nozzle needle 10 is formed, with the further transverse bore 48 in the second pressure chamber 12 opens, so that a filling of the second pressure chamber 12 is guaranteed. It is in the hole 20 a first annular groove 50 trained, in which the supply bore 47 opens, so that always a hydraulic connection between the supply bore 47 and the other transverse bore 48 exists, in the area of the opening stroke of the outer valve needle 10 regardless of their longitudinal position.

Um die äußere Düsennadel 10 bei ihrer Bewegung innerhalb der Bohrung mit einer Gleitfilm an der Außenseite zu versehen, der durch den flüssigen Kraftstoff bewirkt wird, weist die Bohrung 20 weiterhin eine zweite Ringnut 52 auf, die zwischen der ersten Ringnut 50 und dem ersten Druckraum 6 ausgebildet ist. In die zweite Ringnut 52 mündet die weitere Versorgungsbohrung 49, so dass hier Kraftstoff unter einem hohen Druck anliegt. Zwischen dem flüssigen Kraftstoff, der in der zweiten Ringnut 52 anliegt, und dem ersten Druckraum 6 besteht damit ein Druckgefälle, was einen geringen, aber stetigen Leckagestrom über einen Leckagespalt 19, der zwischen der äußeren Düsennadel 10 und der Wand der Bohrung 20 ausgebildet ist, bewirkt. Durch eine entsprechend kleine Dimensionierung des Drosselspalts 19 ist sichergestellt, dass die in den ersten Druckraum 6 einfließende Kraftstoffmenge an flüssigem Kraftstoff nicht zu groß wird.To the outer nozzle needle 10 as it moves within the bore, it provides a lubricating film on the outside, which is caused by the liquid fuel, has the bore 20 furthermore a second annular groove 52 on that between the first ring groove 50 and the first pressure chamber 6 is trained. In the second ring groove 52 opens the further supply bore 49 , so that here fuel is under a high pressure. Between the liquid fuel flowing in the second annular groove 52 is present, and the first pressure chamber 6 There is thus a pressure gradient, which results in a small but steady leakage flow over a leakage gap 19 that is between the outer nozzle needle 10 and the wall of the hole 20 is formed causes. By a correspondingly small dimensions of the throttle gap 19 Make sure that in the first pressure chamber 6 inflowing fuel amount of liquid fuel is not too large.

Die genaue Ausgestaltung der Düsensitze ist in 2 und nochmals in vergrößerter Darstellung in 3 dargestellt, wobei 2 den mit II bezeichneten Ausschnitt der 1 und 3 den mit III bezeichneten Ausschnitt der 2 darstellt. Der Düsenkörper 4 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Ende einen zylindrischen Führungsabschnitt 29 auf, in dem die äußere Düsennadel 10 mit einem zylindrischen Abschnitt 27 geführt ist. Zwischen dem äußeren Düsensitz 11 und den äußeren Einspritzöffnungen 13 ist an der Außenseite der äußeren Düsennadel 10 eine umlaufende Ringnut 28 ausgebildet. Von der Ringnut 28 führen die äußeren Einspritzöffnungen 13 ab, die einen nur geringen Durchmesser aufweisen und dafür konzipiert sind, dass flüssiger Kraftstoff, der sich in der Ringnut 28 gesammelt hat, durch diese hindurch gedrückt wird und dadurch zerstäubt. Im Führungsabschnitt 29 ist eine erste Ausnehmung 54 ausgebildet, die hier als Ringnut ausgeführt ist. Im zylindrischen Abschnitt 27 ist eine zweite Ausnehmung 55 ausgebildet, die in Form von mehreren, über den Umfang der äußeren Düsennadel 10 verteilt angeordneten Auskerbungen ausgebildet ist. In Schließstellung der Düsennadel 10, also wenn diese in Anlage am äußeren Düsensitz 11 ist, werden die beiden Ausnehmungen 54, 55 durch einen zylindrischen Dichtabschnitt 56 hydraulisch getrennt.The exact configuration of the nozzle seats is in 2 and again in an enlarged view in 3 shown, where 2 the with II designated section of the 1 and 3 the with III designated section of the 2 represents. The nozzle body 4 has at its end facing the combustion chamber a cylindrical guide portion 29 on, in which the outer nozzle needle 10 with a cylindrical section 27 is guided. Between the outer nozzle seat 11 and the outer injection openings 13 is on the outside of the outer nozzle needle 10 a circumferential annular groove 28 educated. From the ring groove 28 lead the outer injection openings 13 which have a small diameter and are designed to handle liquid fuel that is in the annular groove 28 has collected, is pushed through it and thereby atomized. In the leadership section 29 is a first recess 54 formed, which is designed here as an annular groove. In the cylindrical section 27 is a second recess 55 formed in the form of several, over the circumference of the outer nozzle needle 10 distributed notches is formed. In the closed position of the nozzle needle 10 So if these are in contact with the outer nozzle seat 11 is, the two recesses become 54 . 55 through a cylindrical sealing section 56 hydraulically isolated.

Der in der zweiten Ringnut 52 anstehende flüssige Kraftstoff, der unter hohem Druck steht, der deutlich größer ist als der Druck des gasförmigen Kraftstoffs im ersten Druckraum 6, fließt langsam und gedrosselt durch den Leckagespalt 19 zwischen der äußeren Düsennadel 10 und der Wand der Bohrung 20 in Richtung des ersten Druckraums 6, wobei er den Leckagespalt 19 benetzt und für eine reibungsarme Beweglichkeit der äußeren Düsennadel 10 im Haltekörper 2 sorgt. Der flüssige Kraftstoff im ersten Druckraum 6, der ansonsten mit gasförmigem Kraftstoff gefüllt ist, sammelt sich im unteren, dem Brennraum zugewandten Ende des ersten Druckraum 6 entweder unmittelbar vor dem äußeren Düsensitz 11 oder in der Ringnut 28. Hebt die äußere Düsennadel 10 nun vom äußeren Düsensitz 11 ab, so fließt gasförmiger Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 in Richtung der Ringnut 28. Die Ringnut 28 ist zu Beginn der Öffnungshubbewegung der äußeren Düsennadel 10 nur über die äußeren Einspritzöffnungen 13 mit dem Brennraum der entsprechenden Brennkraftmaschine verbunden. Der Strom aus gasförmigem Kraftstoff drückt jetzt den vorhanden flüssigen Kraftstoff, soweit am äußeren Düsensitz 11 vorhanden, in die Ringnut 28 und von dort durch die äußeren Einspritzöffnungen 13 in den Brennraum. Die Verbindung der Ringnut 28 zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt 29 und dem zylindrischen Abschnitt 27 hindurch ist zu Beginn der Öffnungshubbewegung der äußeren Düsennadel 10 noch verschlossen, da in diesem Bereich der zylindrische Dichtabschnitt 56 ausgebildet ist, der die erste Ausnehmung 54 von der zweiten Ausnehmung 55 trennt. The in the second ring groove 52 upcoming liquid fuel, which is under high pressure, which is significantly greater than the pressure of the gaseous fuel in the first pressure chamber 6 , flows slowly and throttled through the leakage gap 19 between the outer nozzle needle 10 and the wall of the hole 20 in the direction of the first pressure chamber 6 where he is the leakage gap 19 wetted and for a low-friction mobility of the outer nozzle needle 10 in the holding body 2 provides. The liquid fuel in the first pressure chamber 6 , which is otherwise filled with gaseous fuel, collects in the lower, the combustion chamber facing the end of the first pressure chamber 6 either directly in front of the outer nozzle seat 11 or in the ring groove 28 , Lift the outer nozzle needle 10 now from the outer nozzle seat 11 from, so gaseous fuel flows from the first pressure chamber 6 in the direction of the ring groove 28 , The ring groove 28 is at the beginning of the opening stroke of the outer nozzle needle 10 only over the outer injection openings 13 connected to the combustion chamber of the corresponding internal combustion engine. The stream of gaseous fuel now pushes the existing liquid fuel, as far as the outer nozzle seat 11 present, in the annular groove 28 and from there through the outer injection openings 13 in the combustion chamber. The connection of the annular groove 28 between the cylindrical guide portion 29 and the cylindrical section 27 through is at the beginning of the opening stroke of the outer nozzle needle 10 still closed, since in this area the cylindrical sealing section 56 is formed, which is the first recess 54 from the second recess 55 separates.

In der Ringnut 28 wird in der Regel nur eine geringe Menge flüssiger Kraftstoff vorhanden sein, so dass die Zeit, die die äußere Düsennadel 10 zum Durchfahren des Dichtabschnitts 38 benötigt, ausreicht, diese Kraftstoffmenge durch die äußeren Einspritzöffnungen 13 zu drücken und dadurch zerstäubt in den Brennraum einzubringen. Bewegt sich die äußere Düsennadel 10 weiter vom äußeren Düsensitz 11 weg, so werden die beiden Ausnehmungen 54, 55 hydraulisch miteinander verbunden und gasförmiger Kraftstoff fließt durch diesen so gebildeten Einspritzquerschnitt 38. Dabei kann der Gasstrom durch die Formung der Ausnehmungen gelenkt werden: Die zweite Ausnehmung 55 ist durch mehrere Auskerbungen gebildet, die über den Umfang der äußeren Ventilnadel 10 verteilt sind. Diese bilden Strömungskanäle, die eine größere Eindringtiefe der Gasstrahlen gewährleisten als es bei Ausbildung der zweiten Ausnehmung 55 in Form einer umlaufenden Ringnut wäre, so dass der Brennraum leichter in allen Bereichen mit gasförmigen Kraftstoff befüllt wird.In the ring groove 28 Usually only a small amount of liquid fuel will be present, so the time taken by the outer nozzle needle 10 for passing through the sealing section 38 needed, this amount of fuel through the outer injection ports 13 to push and thereby atomized into the combustion chamber to bring. Moves the outer nozzle needle 10 further from the outer nozzle seat 11 away, so are the two recesses 54 . 55 hydraulically interconnected and gaseous fuel flows through this injection cross section thus formed 38 , In this case, the gas flow can be directed by the shaping of the recesses: the second recess 55 is formed by several notches, which extend beyond the circumference of the outer valve needle 10 are distributed. These form flow channels which ensure a greater penetration depth of the gas jets than when the second recess is formed 55 in the form of a circumferential annular groove, so that the combustion chamber is more easily filled in all areas with gaseous fuel.

In 4 ist eine Draufsicht auf das Einspritzventil nach 2 von unten gezeigt, aus der die Anordnung der Ausnehmungen 54, 55 und die Lage der inneren Einspritzöffnungen 17 und der äußeren Einspritzöffnungen 13 hervorgeht. Der gasförmige Kraftstoff gelangt von der Ringnut 28 in die erste Ausnehmung 54, die als Ringnut ausgebildet ist, und von dort durch die zweite Ausnehmung 55 in Form mehrerer Auskerbungen in den Brennraum der Brennkraftmaschine, sobald die äußere Düsennadel 10 einen ausreichenden Öffnungshub durchfahren hat.In 4 is a plan view of the injector after 2 shown from below, from which the arrangement of the recesses 54 . 55 and the location of the inner injection ports 17 and the outer injection openings 13 evident. The gaseous fuel passes from the annular groove 28 in the first recess 54 , which is formed as an annular groove, and from there through the second recess 55 in the form of several notches in the combustion chamber of the internal combustion engine, as soon as the outer nozzle needle 10 has passed through a sufficient opening stroke.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist wie folgt: Zu Beginn der Kraftstoffeinbringung herrscht im ersten Druckraum 6 ein für den gasförmigen Kraftstoff – beispielsweise Erdgas – geeignetes Druckniveau, das wenigstens einige bar beträgt. In dem Bereich des Kraftstoffinjektors, die mit dem flüssigen Kraftstoff befüllt ist, herrscht ein höherer Einspritzdruck, der bei der Verwendung von Dieselkraftstoff wenigstens einige hundert bar beträgt, aber es sind auch Drücke von bis zu 2500 bar oder mehr möglich. Durch den hohen Druck sowohl im ersten Steuerraum 22 als auch im zweiten Steuerraum 25 ist gewährleistet, dass sowohl die innere Düsennadel 15 als auch die äußere Düsennadel 10 in Anlage an den jeweiligen Düsensitzen 11, 16 sind und sowohl die inneren Einspritzöffnungen 17 als auch die äußeren Einspritzöffnungen 13 verschließen. Soll eine Einspritzung nur mit flüssigem Kraftstoff geschehen, so wird nur das zweite Steuerventil 60 geöffnet, so dass der zweite Steuerraum 25 entlastet wird durch seine jetzt offene Verbindung mit der Niederdruckleitung 36, wodurch der hydraulische Druck im zweiten Steuerraum 25 sinkt und entsprechend die hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel 10. Angetrieben vom Kraftstoffdruck im zweiten Druckraum 12 bewegt sich daraufhin die innere Düsennadel 15 entgegen der Kraft der inneren Schließfeder 26 vom inneren Düsensitz 16 weg und gibt die inneren Einspritzöffnungen 17 frei, so dass Kraftstoff aus dem zweiten Druckraum 12 durch die inneren Einspritzöffnungen 17 austritt und aufgrund des hohen Kraftstoffdrucks fein zerstäubt wird. Nach dem Schließen des zweiten Steuerventils 60 baut sich im zweiten Steuerraum 25 aufgrund der Verbindung über die Durchlaufbohrung 43 wieder der ursprünglich hohe Kraftstoffdruck auf, durch den innere Düsennadel 15 wieder zurück in ihre Schließstellung gedrückt wird und die innere Einspritzöffnungen 17 verschließt.The function of the fuel injector according to the invention is as follows: At the beginning of fuel introduction prevails in the first pressure chamber 6 a suitable for the gaseous fuel - for example natural gas - pressure level that is at least a few bar. In the area of the fuel injector filled with the liquid fuel, there is a higher injection pressure, which is at least several hundred bars when using diesel fuel, but also pressures of up to 2500 bar or more are possible. Due to the high pressure both in the first control room 22 as well as in the second control room 25 Ensures that both the inner nozzle needle 15 as well as the outer nozzle needle 10 in contact with the respective nozzle seats 11 . 16 are and both the inner injection ports 17 as well as the outer injection openings 13 close. If an injection is to be done only with liquid fuel, then only the second control valve 60 opened, leaving the second control room 25 is relieved by its now open connection to the low pressure line 36 , whereby the hydraulic pressure in the second control room 25 and accordingly the hydraulic closing force on the inner nozzle needle decreases 10 , Powered by the fuel pressure in the second pressure chamber 12 then moves the inner nozzle needle 15 against the force of the inner closing spring 26 from the inner nozzle seat 16 away and gives the inner injection openings 17 free, leaving fuel from the second pressure chamber 12 through the inner injection openings 17 exits and finely atomized due to the high fuel pressure. After closing the second control valve 60 builds up in the second control room 25 due to the connection via the flow bore 43 again the originally high fuel pressure, through the inner nozzle needle 15 is pushed back to its closed position and the inner injection openings 17 closes.

Soll auch oder nur die äußere Düsennadel 10 bewegt werden, so wird hingegen das erste Steuerventil 40 geöffnet, so dass der Druck im ersten Steuerraum 22 durch die Verbindung über die Ablaufbohrung 34 sinkt. Der daraufhin ebenfalls abnehmende hydraulische Schließdruck innerhalb des ersten Steuerraum 22 erlaubt jetzt eine Bewegung der äußeren Düsennadel 10 aufgrund des Drucks im ersten Druckraum 6, so dass die äußere Düsennadel 10 vom äußeren Düsensitz abhebt und gasförmiger Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 zu den äußeren Einspritzöffnungen 13 strömt. Nach Schließen des ersten Steuerventils 40 baut sich wiederum der ursprüngliche Zustand auf und die äußere Düsennadel 10 verschließt die äußere Einspritzöffnung 13.Should also or only the outer nozzle needle 10 be moved, so on the other hand, the first control valve 40 opened so that the pressure in the first control room 22 through the connection via the drain hole 34 sinks. The then also decreasing hydraulic closing pressure within the first control room 22 now allows movement of the outer nozzle needle 10 due to the pressure in the first pressure chamber 6 so that the outer nozzle needle 10 From the outer nozzle seat lifts and gaseous fuel from the first pressure chamber 6 to the outer injection openings 13 flows. After closing the first control valve 40 In turn, the original state builds up and the outer nozzle needle 10 closes the outer injection opening 13 ,

Die Form der zweiten Ausnehmung 55 kann, neben der Ausbildung als Auskerbungen, auch in anderer Form erfolgen, beispielsweise in Form einer umlaufenden Ringnut. Durch gegenüber der Längsachse schrägstehende Auskerbungen lassen sich auch Drallströmungen im Brennraum durch den einströmenden gasförmigen Kraftstoff erreichen.The shape of the second recess 55 may, in addition to training as notches, also take other forms, for example in the form of a circumferential annular groove. By inclined relative to the longitudinal axis notches can also swirl flows in the combustion chamber can be achieved by the incoming gaseous fuel.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014225167 A1 [0002] DE 102014225167 A1 [0002]

Claims (13)

Kraftstoffinjektor zum Dosieren von zwei verschiedenen, einem flüssigen und einem gasförmigen Kraftstoff, mit einem Düsenkörper (4), in dem ein mit gasförmigen Kraftstoff befüllbarer, erster Druckraum (6) ausgebildet ist, in dem eine äußere Düsennadel (10) längsverschiebbar aufgenommen ist, wobei in der äußeren Düsennadel (10) ein mit einem flüssigen Kraftstoff befüllbarer zweiter Druckraum (12) ausgebildet ist, in dem eine innere Düsennadel (15) längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einem in der äußeren Düsennadel (10) ausgebildeten inneren Düsensitz (16) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffnung (17) zusammenwirkt, und mit wenigstens einer äußeren Einspritzöffnung (13), die mit dem ersten Druckraum (6) verbindbar ist, wobei die äußere Düsennadel (10) mit einem brennraumnahen Führungsabschnitt (27) in einem zylindrischen Führungsabschnitt () des Düsenkörpers (4) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung (13) in der äußeren Düsennadel (10) ausgebildet ist und dass zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10) ein Einspritzquerschnitt (38) aufsteuerbar ist.Fuel injector for dosing two different, one liquid and one gaseous fuel, with a nozzle body ( 4 ), in which a gaseous fuel-fillable, first pressure chamber ( 6 ) is formed, in which an outer nozzle needle ( 10 ) is received longitudinally displaceable, wherein in the outer nozzle needle ( 10 ) a fillable with a liquid fuel second pressure chamber ( 12 ) is formed, in which an inner nozzle needle ( 15 ) is longitudinally displaceable, which with a in the outer nozzle needle ( 10 ) formed inner nozzle seat ( 16 ) for opening and closing at least one inner injection opening ( 17 ) and with at least one outer injection opening ( 13 ), with the first pressure chamber ( 6 ) is connectable, wherein the outer nozzle needle ( 10 ) with a combustion chamber near guide section ( 27 ) in a cylindrical guide section (16) of the nozzle body ( 4 ), characterized in that the at least one outer injection opening ( 13 ) in the outer nozzle needle ( 10 ) is formed and that between the cylindrical guide portion of the nozzle body and the guide portion ( 27 ) of the outer nozzle needle ( 10 ) an injection cross-section ( 38 ) is aufsteuerbar. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Düsenkörper (4) ein äußerer Düsensitz (11) ausgebildet ist, mit dem die äußere Düsennadel (10) zum Öffnen und Schließen der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung (13) zusammenwirkt.Fuel injector according to claim 1, characterized in that in the nozzle body ( 4 ) an outer nozzle seat ( 11 ) is formed, with which the outer nozzle needle ( 10 ) for opening and closing the at least one outer injection opening ( 13 ) cooperates. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des äußeren Düsensitzes (11) an der Außenseite der äußeren Düsennadel (10) eine umlaufende Ringnut (28) ausgebildet ist, von der die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung (13) ausgeht.Fuel injector according to claim 2, characterized in that downstream of the outer nozzle seat ( 11 ) on the outside of the outer nozzle needle ( 10 ) a circumferential annular groove ( 28 ) is formed, from which the at least one outer injection port ( 13 ). Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung (13) oder die Summe der Strömungsquerschnitte aller äußeren Einspritzöffnungen (13) kleiner ist als der maximal aufsteuerbare Einspritzquerschnitt (38) zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt (29) des Düsenkörpers (4) und dem Führungsabschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10).Fuel injector according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow cross-section of the at least one outer injection opening ( 13 ) or the sum of the flow cross sections of all outer injection openings ( 13 ) is smaller than the maximum controllable injection cross section ( 38 ) between the cylindrical guide portion ( 29 ) of the nozzle body ( 4 ) and the guide section ( 27 ) of the outer nozzle needle ( 10 ). Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzquerschnitt (38) durch wenigstens eine erste Ausnehmung (54) am zylindrischen Führungsabschnitt (29) des Düsenkörpers (4) und wenigstens einer zweiten Ausnehmung (55) am zylindrischen Abschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10) gebildet wird.Fuel injector according to claim 3 or 4, characterized in that the injection cross section ( 38 ) by at least one first recess ( 54 ) on the cylindrical guide section ( 29 ) of the nozzle body ( 4 ) and at least one second recess ( 55 ) on the cylindrical section ( 27 ) of the outer nozzle needle ( 10 ) is formed. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (55) am zylindrischen Abschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10) die Form einer umlaufenden Ringnut hat.Fuel injector according to claim 5, characterized in that the second recess ( 55 ) on the cylindrical section ( 27 ) of the outer nozzle needle ( 10 ) has the shape of a circumferential annular groove. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens die erste Ausnehmung (54) am zylindrischen Führungsabschnitt (29) des Düsenkörpers (4) in Form einer Auskerbung ausgebildet ist.Fuel injector according to claim 5 or 6, characterized in that the at least the first recess ( 54 ) on the cylindrical guide section ( 29 ) of the nozzle body ( 4 ) is formed in the form of a notch. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt (27) der äußeren Düsennadel (10) und dem zylindrischen Führungsabschnitt (29) des Düsenkörpers (4) ein zylindrischer Dichtabschnitt (56) ausgebildet wird, der die erste Ausnehmung (54) und die zweite Ausnehmung (55) hydraulisch voneinander trennt, wenn die äußere Düsennadel (10) in ihrer Schließstellung ist.Fuel injector according to one of claims 5, 6 or 7, characterized in that between the cylindrical portion ( 27 ) of the outer nozzle needle ( 10 ) and the cylindrical guide section ( 29 ) of the nozzle body ( 4 ) a cylindrical sealing portion ( 56 ) is formed, the first recess ( 54 ) and the second recess ( 55 ) hydraulically separated when the outer nozzle needle ( 10 ) is in its closed position. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Längsbewegung der äußeren Düsennadel (10) vom äußeren Düsensitz (11) weg einen Strömungsquerschnitt zwischen der äußeren Düsennadel (10) und dem äußeren Düsensitz (11) aufgesteuert wird, durch den Kraftstoff aus dem ersten Druckraum (6) zu der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung (13) strömen kann.Fuel injector according to one of claims 2 to 8, characterized in that by the longitudinal movement of the outer nozzle needle ( 10 ) from the outer nozzle seat ( 11 ) away a flow cross-section between the outer nozzle needle ( 10 ) and the outer nozzle seat ( 11 ) is controlled by the fuel from the first pressure chamber ( 6 ) to the at least one outer injection opening ( 13 ) can flow. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Düsennadel (10) mit ihrem dem äußeren Düsensitz (11) abgewandten Ende einen ersten Steuerraum (22) begrenzt, der mit dem ersten Kraftstoff befüllbar ist.Fuel injector according to one of claims 2 to 9, characterized in that the outer nozzle needle ( 10 ) with its outer nozzle seat ( 11 ) facing away from a first control room ( 22 ), which is fillable with the first fuel. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Steuerraum (22) durch ein erstes Steuerventil (40) ein wechselnder Druck einstellbar ist.Fuel injector according to claim 10, characterized in that in the first control room ( 22 ) by a first control valve ( 40 ) an alternating pressure is adjustable. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Düsennadel (15) mit ihrem dem inneren Düsensitz (16) abgewandten Ende einen zweiten Steuerraum (25) begrenzt, der mit dem zweiten Kraftstoff befüllbar ist.Fuel injector according to one of claims 2 to 11, characterized in that the inner nozzle needle ( 15 ) with its inner nozzle seat ( 16 ) remote end a second control room ( 25 ), which can be filled with the second fuel. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Steuerraum (25) durch ein zweites Steuerventil (60) ein wechselnder Druck einstellbar ist.Fuel injector according to claim 12, characterized in that in the second control room ( 25 ) by a second control valve ( 60 ) an alternating pressure is adjustable.
DE102015220375.1A 2015-10-20 2015-10-20 fuel injector Withdrawn DE102015220375A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015220375.1A DE102015220375A1 (en) 2015-10-20 2015-10-20 fuel injector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015220375.1A DE102015220375A1 (en) 2015-10-20 2015-10-20 fuel injector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015220375A1 true DE102015220375A1 (en) 2017-04-20

Family

ID=58456850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015220375.1A Withdrawn DE102015220375A1 (en) 2015-10-20 2015-10-20 fuel injector

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015220375A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212655A1 (en) 2017-07-24 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh Injector for liquid and gaseous fuel
WO2019201532A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Robert Bosch Gmbh Nozzle assembly for a fuel injector, and fuel injector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014225167A1 (en) 2014-12-08 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Fuel metering valve for an internal combustion engine and method for operating the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014225167A1 (en) 2014-12-08 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Fuel metering valve for an internal combustion engine and method for operating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212655A1 (en) 2017-07-24 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh Injector for liquid and gaseous fuel
WO2019201532A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Robert Bosch Gmbh Nozzle assembly for a fuel injector, and fuel injector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2500644C2 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
EP1287253B1 (en) Injection assembly for an accumulator fuel-injection system of an internal combustion engine
EP3353413B1 (en) Device for metering fuel
DE1964333A1 (en) Fuel injector
EP1346143B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE10313225A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102015220375A1 (en) fuel injector
DE102005010453A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE10131640A1 (en) Fuel injector with injection course shaping through switchable throttle elements
DE102017218527A1 (en) Injector for dosing liquid and gaseous fuel
DE2009674C3 (en) Fuel injector for internal combustion engines
DE102017212655A1 (en) Injector for liquid and gaseous fuel
DE102017212459A1 (en) Injector for injection of liquid and gaseous fuel
DE102016217009A1 (en) Injection valve for the metering of two fuels
DE102013210983A1 (en) Flow regulator
DE102005060655A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines has valve needle axially displaceable in valve guide bore with pressure chamber on end face on valve seat side
DE102004041172B3 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines has servo valve, body and inner and outer nozzle needles constructed so that depending upon position of outer piston of servo valve the position of outer nozzle needle is adjustable
DE102015212467A1 (en) Injection nozzle for a fuel injection system
DE10132248A1 (en) Fuel injector with 2-way valve control
EP2867518B1 (en) Fuel-injection valve for internal combustion engines
DE102004002084A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102010043110A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102005037954A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102012223199A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engine, has control chamber that is connected to pressure chamber via opening formed in inlet throttle which is closed by longitudinal movement of shift sleeve
DE102006053285A1 (en) Fuel injector for use in internal-combustion engine, has operating area connected with low pressure/leakage oil system by system pressure in valve position of control valve having length-adjustably arranged valve piston

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination