DE102017202734A1 - Fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, umfassend ein in einer zentralen Bohrung (1) eines Düsenkörpers (2) hubbeweglich aufgenommenes erstes Ventilglied (3) und ein in einer zentralen Bohrung (4) des ersten Ventilglieds (3) hubbeweglich aufgenommenes zweites Ventilglied (5), wobei jedem Ventilglied (3, 5) ein Steuerraum (6, 7) zur hydraulischen Steuerung sowie eine Feder (8, 9) zur axialen Vorspannung in Richtung eines Dichtsitzes (10, 11) zugeordnet ist. Erfindungsgemäß sind die beiden Steuerräume (6, 7) axial versetzt zueinander angeordnet und die Federn (8, 9) sind in einem gemeinsamen Federraum (12) aufgenommen.

Figure DE102017202734A1_0000
The invention relates to a fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a first valve member (3) liftably received in a central bore (1) of a nozzle body (2) and a central bore (4). the first valve member (3) liftably received second valve member (5), wherein each valve member (3, 5) a control chamber (6, 7) for hydraulic control and a spring (8, 9) for axial bias in the direction of a sealing seat (10, 11) is assigned. According to the invention, the two control chambers (6, 7) are arranged axially offset from one another and the springs (8, 9) are received in a common spring chamber (12).
Figure DE102017202734A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Derartige Brennstoffeinspritzventile sind auch als Doppelbrennstoffinjektoren, Zweistoffinjektoren oder Dual-Fuel-Injektoren bekannt.The invention relates to a fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1. Such fuel injection valves are also known as Doppelbrennstoffinjektoren, Zweistoffinjektoren or dual-fuel injectors.

Stand der TechnikState of the art

Brennstoffeinspritzventile der vorstehend genannten Art weisen in der Regel zwei ineinander geführte hubbewegliche Düsennadeln zum Freigeben und Verschließen von Einspritzöffnungen für die unterschiedlichen Brennstoffe auf. Die Ansteuerung ist vergleichsweise aufwendig, da für jede Düsennadel ein Steuerventil vorhanden sein muss. Ferner müssen beide Steuerventile zeitlich genau aufeinander abgestimmt sein.Fuel injectors of the aforementioned type generally have two reciprocally movable lifting nozzle needles for releasing and closing of injection openings for the different fuels. The control is relatively expensive, since a control valve must be present for each nozzle needle. Furthermore, both control valves must be timed exactly matched.

Aus der WO 2016/145518 A1 geht beispielhaft ein Dual-Fuel-Injektor mit zwei koaxial angeordneten Düsennadeln zum Einspritzen eines gasförmigen und eines flüssigen Brennstoffs in den Brennraum einer Brennkraftmaschine hervor, wobei die äußere, als Hohlnadel ausgeführte Düsennadel der Einspritzung des gasförmigen Brennstoffs dient. Auf den brennraumabgewandten Stirnflächen beider Düsennadeln lastet jeweils ein Steuerdruck, der in einem der jeweiligen Düsennadel zugeordneten Steuerraum herrscht und mittels eines Steuerventils veränderbar ist, so dass die an der Düsennadel anliegenden Kräfte ein Öffnen erlauben oder die Düsennadel geschlossen halten. From the WO 2016/145518 A1 For example, a dual-fuel injector with two coaxially arranged nozzle needles for injecting a gaseous and a liquid fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the outer, designed as a hollow needle nozzle needle of the injection of the gaseous fuel is used. On the combustion chamber facing away from the end surfaces of both nozzle needles in each case a control pressure prevails in a respective nozzle needle associated control chamber and is variable by means of a control valve, so that the forces applied to the nozzle needle forces allow opening or keep the nozzle needle closed.

Vorteilhafterweise herrscht bei geschlossener Düsennadel ein weitgehendes Kräftegleichgewicht, so dass nur eine geringe Kraft zum Öffnen der Düsennadel erforderlich ist. Ferner ist ein kleines Steuerraumvolumen von Vorteil, um die Absteuermengen gering zu halten. Beide Maßnahmen tragen zur Verbesserung der Schaltdynamik bei.Advantageously, when the nozzle needle is closed, a substantial balance of forces prevails, so that only a small force is required to open the nozzle needle. Furthermore, a small control chamber volume is advantageous to keep the Absteuermengen low. Both measures contribute to improving the switching dynamics.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine anzugeben, das eine hohe Schaltdynamik besitzt und zudem bauraumoptimiert ist. Darüber hinaus soll das Brennstoffeinspritzventil einfach und kostengünstig zu fertigen sein.The present invention has for its object to provide a fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, which has a high switching dynamics and is also space-optimized. In addition, the fuel injector should be easy and inexpensive to manufacture.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the fuel injection valve is specified with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine vorgeschlagene Brennstoffeinspritzventil umfasst ein in einer zentralen Bohrung eines Düsenkörpers hubbeweglich aufgenommenes erstes Ventilglied und ein in einer zentralen Bohrung des ersten Ventilglieds hubbeweglich aufgenommenes zweites Ventilglied, wobei jedem Ventilglied ein Steuerraum zur hydraulischen Steuerung sowie eine Feder zur axialen Vorspannung in Richtung eines Dichtsitzes zugeordnet ist. Erfindungsgemäß sind die beiden Steuerräume axial versetzt zueinander angeordnet und die Federn sind in einem gemeinsamen Federraum aufgenommen.The proposed for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine fuel injector comprises a hub in a central bore of a nozzle body liftably received first valve member and a hub in a central bore of the first valve member liftably received second valve member, each valve member, a control chamber for hydraulic Control and a spring is assigned to the axial bias in the direction of a sealing seat. According to the invention the two control chambers are axially offset from each other and the springs are received in a common spring chamber.

Durch die axial versetzte Anordnung der Steuerräume kann ein Ventilglied kürzer als das andere ausgeführt werden. Mit der Verkürzung sinkt die Massenträgheit des Ventilglieds. Zugleich wird die Schaltdynamik erhöht. Ferner kann der Einschlagimpuls im Dichtsitz verringert werden.Due to the axially offset arrangement of the control chambers, one valve member can be made shorter than the other. With the shortening, the inertia of the valve member decreases. At the same time the switching dynamics are increased. Furthermore, the impact impulse in the sealing seat can be reduced.

Mit der Verkürzung eines Ventilglieds wird zudem ein Freiraum geschaffen, der als Federraum zur Aufnahme der beiden Federn dienen kann. Auf diese Weise wird insbesondere ein in radialer Richtung kompaktbauendes Brennstoffeinspritzventil geschaffen. Werden darüber hinaus die beiden Federn ineinander liegend angeordnet, kann ferner eine in axialer Richtung besonders kompaktbauende Anordnung erzielt werden.With the shortening of a valve member also a free space is created, which can serve as a spring chamber for receiving the two springs. In this way, a fuel injector which is compact in the radial direction is created in particular. Moreover, if the two springs are arranged one inside the other, a particularly compact arrangement in the axial direction can be achieved.

Durch die Anordnung der den Ventilgliedern zugeordneten Federn in einem gemeinsamen Federraum, kann ferner das Volumen der den Ventilgliedern zugeordneten Steuerräume verkleinert werden. Denn diese müssen nicht mehr zur Aufnahme einer Feder geeignet sein. Dies hat zur Folge, dass die Absteuermenge sinkt und die Schaltdynamik weiter steigt.Due to the arrangement of the valve members associated springs in a common spring chamber, the volume of the valve members associated control spaces can also be reduced. Because these no longer have to be suitable for receiving a spring. This has the consequence that the Absteuermenge decreases and the switching dynamics continues to increase.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Ventilglied zur Begrenzung des ihm zugeordneten Steuerraums aus dem ersten Ventilglied herausgeführt. Das heißt, dass bevorzugt das erste Ventilglied kürzer als das zweite Ventilglied ausgeführt ist. In diesem Fall kann die Länge des ersten Ventilglieds derart gewählt werden, dass sich ein günstiges Verhältnis Länge zu Durchmesser im Hinblick auf den Fertigungsprozess, insbesondere auf die Innenbearbeitung zur Ausbildung einer Führung und/oder des Dichtsitzes für das zweite Ventilglied, ergibt. Dadurch wird die Fertigung des Brennstoffeinspritzventils vereinfacht.According to a preferred embodiment of the invention, the second valve member is led out for limiting the control chamber associated therewith from the first valve member. This means that preferably the first valve member is designed shorter than the second valve member. In this case, the length of the first valve member can be selected such that a favorable length to diameter ratio with respect to the manufacturing process, in particular the internal machining to form a guide and / or the sealing seat for the second valve member, results. As a result, the production of the fuel injection valve is simplified.

Des Weiteren bevorzugt wird der dem ersten Ventilglied zugeordnete Steuerraum radial außen vom Düsenkörper begrenzt. Das heißt, dass auf eine Hülse zur Begrenzung des Steuerraums verzichtet wird, so dass eine besonders schmale Bauform realisierbar ist.Furthermore, the control chamber assigned to the first valve member is preferably bounded radially on the outside by the nozzle body. That means that up a sleeve for limiting the control chamber is omitted, so that a particularly narrow design can be realized.

Vorzugsweise sind der dem ersten Ventilglied zugeordnete Steuerraum und der Federraum durch ein plattenförmiges Bauteil getrennt, das von einer Bundhülse durchsetzt ist, mittels welcher die Vorspannkraft der dem ersten Ventilglied zugeordneten Feder übertragbar ist. Die Vorspannkraft der Feder wird demnach mittelbar über die Bundhülse auf das erste Ventilglied übertragen. Die Bundhülse überbrückt somit einen axialen Abstand, der zwischen dem ersten Ventilglied und der Feder besteht.Preferably, the control chamber associated with the first valve member and the spring chamber are separated by a plate-shaped component, which is penetrated by a collar sleeve, by means of which the biasing force of the first valve member associated spring is transferable. The biasing force of the spring is therefore transmitted indirectly via the collar sleeve on the first valve member. The collar sleeve thus bridges an axial distance which exists between the first valve member and the spring.

Der Bund der Bundhülse ist vorzugsweise federraumseitig angeordnet, so dass er als Federhalter eingesetzt werden kann. Im Übrigen kann die Hülse einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweisen, mit dem sie das plattenförmige Bauteil durchsetzt und am ersten Ventilglied abgestützt ist. Dadurch geht nur wenig hydraulisch wirksame Fläche am Ventilglied verloren, so dass der Außendurchmesser klein gehalten werden kann.The collar of the collar sleeve is preferably arranged on the spring side, so that it can be used as a spring holder. Incidentally, the sleeve may have a comparatively small diameter, with which it passes through the plate-shaped component and is supported on the first valve member. As a result, only a small amount of hydraulically effective surface is lost on the valve member, so that the outer diameter can be kept small.

Ferner bevorzugt ist das zweite Ventilglied durch die Bundhülse hindurchgeführt, wobei zwischen der Bundhülse und dem zweiten Ventilglied ein Ringraum ausgebildet wird, der mit der zentralen Bohrung des ersten Ventilglieds verbunden ist. Über den Ringraum kann somit der zentralen Bohrung des ersten Ventilglieds Brennstoff zugeführt werden. Zugleich wird über die Bundhülse eine Trennung der zentralen Bohrung vom Steuerraum des ersten Ventilglieds bewirkt.Further preferably, the second valve member is passed through the collar sleeve, wherein between the collar sleeve and the second valve member, an annular space is formed, which is connected to the central bore of the first valve member. Thus, fuel can be supplied to the central bore of the first valve member via the annular space. At the same time, a separation of the central bore from the control chamber of the first valve member is effected via the collar sleeve.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der dem zweiten Ventilglied zugeordnete Steuerraum radial außen von einer Dichthülse begrenzt wird, die einen Endabschnitt des zweiten Ventilglieds umgibt. Da das zweite Ventilglied das erste Ventilglied überragt, ist in radialer Richtung ausreichend Raum für die Anordnung der Dichthülse vorhanden. Zudem kann mittels der Dichthülse das Steuerraumvolumen klein gehalten werden. Die Dichthülse ist vorzugsweise im Federraum aufgenommen. In diesem Fall kann die dem zweiten Ventilglied zugeordnete Feder zur axialen Vorspannung der Dichthülse gegen ein Körperbauteil des Brennstoffeinspritzventils verwendet werden, so dass keine weitere Feder erforderlich ist.In a further development of the invention, it is proposed that the control chamber associated with the second valve member is bounded radially on the outside by a sealing sleeve which surrounds an end section of the second valve member. Since the second valve member projects beyond the first valve member, there is sufficient space in the radial direction for the arrangement of the sealing sleeve. In addition, the control chamber volume can be kept small by means of the sealing sleeve. The sealing sleeve is preferably received in the spring chamber. In this case, the spring associated with the second valve member may be used for axially biasing the sealing sleeve against a body member of the fuel injector so that no further spring is required.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der dem zweiten Ventilglied zugeordnete Steuerraum über mindestens eine im zweiten Ventilglied ausgebildete Zulaufbohrung befüllbar ist bzw. befüllt wird. Der Zulauf in Richtung Steuerraum erfolgt somit durch das zweite Ventilglied hindurch. Beispielsweise kann im zweiten Ventilglied eine in den Steuerraum mündende axial verlaufende Zulaufbohrung ausgebildet sein, die über mindestens eine radial verlaufende Zulaufbohrung an den Federraum, an den Ringraum oder an die zentrale Bohrung des ersten Ventilglieds angebunden ist. Hierbei handelt es sich um Räume, die im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils vorzugsweise mit dem flüssigen Brennstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, befüllt sind. Die zentrale Bohrung im Düsenkörper ist demgegenüber bevorzugt mit dem gasförmigen Brennstoff befüllt.Furthermore, it is proposed that the control chamber assigned to the second valve member can be filled or filled via at least one inlet bore formed in the second valve member. The inlet in the direction of the control chamber thus takes place through the second valve member. For example, in the second valve member an opening into the control chamber axially extending inlet bore may be formed, which is connected via at least one radially extending inlet bore to the spring chamber, to the annulus or to the central bore of the first valve member. These are spaces that are preferably filled with the liquid fuel, for example diesel fuel, during operation of the fuel injection valve. The central bore in the nozzle body is preferably filled with the gaseous fuel.

Um die beiden Brennstoffe innerhalb des Düsenkörpers wirksam zu trennen, wird vorgeschlagen, dass das erste Ventilglied einen Führungsabschnitt mit einer Ringnut aufweist, die über einen Verbindungskanal mit der zentralen Bohrung des ersten Ventilglieds verbunden ist. Die Ringnut ist somit mit dem Brennstoff aus der zentralen Bohrung des ersten Ventilglieds befüllt, beispielsweise Dieselkraftstoff, so dass einer Leckage in Richtung der zentralen Bohrung des Düsenkörpers, die mit dem anderen Brennstoff befüllt ist, entgegengewirkt wird. Bevorzugt wird dabei die Ringnut radial außen vom Düsenkörper begrenzt. Dieser übernimmt demnach auch die Führung des ersten Ventilglieds, so dass die gewünschte schmale Bauform beibehalten wird.In order to effectively separate the two fuels within the nozzle body, it is proposed that the first valve member has a guide portion with an annular groove which is connected via a connecting channel with the central bore of the first valve member. The annular groove is thus filled with the fuel from the central bore of the first valve member, such as diesel fuel, so that leakage in the direction of the central bore of the nozzle body, which is filled with the other fuel, counteracted. Preferably, the annular groove is bounded radially outside of the nozzle body. This therefore takes over the leadership of the first valve member, so that the desired narrow design is maintained.

Wie bereits erwähnt, ist vorzugsweise über das erste Ventilglied die Einspritzung des gasförmigen Brennstoffs und über das zweite Ventilglied die Einspritzung des flüssigen Brennstoffs steuerbar. Der flüssige Brennstoff kann dann zugleich als Steuermedium eingesetzt werden.As already mentioned, the injection of the gaseous fuel is preferably controllable via the first valve member and the injection of the liquid fuel can be controlled via the second valve member. The liquid fuel can then be used at the same time as a control medium.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. This shows a schematic longitudinal section through an inventive fuel injection valve according to a preferred embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Das in der 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine umfasst einen Düsenkörper 2 mit einer zentralen Bohrung 1, in der ein erstes Ventilglied 3 hubbeweglich aufgenommen ist. Das erste Ventilglied 3 weist ebenfalls eine zentrale Bohrung 4 auf. In dieser ist ein zweites Ventilglied 5 hubbeweglich geführt. Die zentrale Bohrung 4 des ersten Ventilglieds 3 ist mit flüssigem Brennstoff beaufschlagbar und die zentrale Bohrung 1 des Düsenkörpers 2 ist mit gasförmigem Brennstoff beaufschlagbar. Über eine Hubbewegung des ersten Ventilglieds 3 ist demnach der gasförmige Brennstoff in den Brennraum einbringbar, während die Einspritzung des flüssigen Brennstoffs über eine Hubbewegung des zweiten Ventilglieds 5 bewirkt wird.That in the 1 illustrated fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine comprises a nozzle body 2 with a central bore 1 in which a first valve member 3 Hubbeweglich is added. The first valve member 3 also has a central hole 4 on. In this is a second valve member 5 Hubbeweglich led. The central hole 4 of the first valve member 3 is acted upon with liquid fuel and the central bore 1 of the nozzle body 2 is acted upon with gaseous fuel. About a stroke movement of the first valve member 3 Accordingly, the gaseous fuel is introduced into the combustion chamber, while the injection of the liquid fuel via a lifting movement of the second valve member 5 is effected.

Das erste Ventilglied 3 wirkt mit einem ersten Dichtsitz 10 zusammen, der durch den Düsenkörper 2 ausgebildet wird. Hebt das erste Ventilglied 3 vom Dichtsitz 10 ab, gibt es Einspritzöffnungen (nicht dargestellt) frei, über den der gasförmige Brennstoff in den Brennraum eingebracht wird. The first valve member 3 acts with a first sealing seat 10 together, through the nozzle body 2 is trained. Lift the first valve member 3 from the seal seat 10 From, there are injection ports (not shown) free, over which the gaseous fuel is introduced into the combustion chamber.

Das zweite Ventilglied 5 wirkt mit einem Dichtsitz 11 zusammen, der im ersten Ventilglied 3 ausgebildet ist. Hebt das zweite Ventilglied 5 vom Dichtsitz 11 ab, werden im ersten Ventilglied 3 ausgebildete Einspritzöffnungen (nicht dargestellt) zur Einspritzung des flüssigen Brennstoffs freigegeben.The second valve member 5 acts with a sealing seat 11 together, in the first valve member 3 is trained. Lift the second valve member 5 from the seal seat 11 are in the first valve member 3 trained injection openings (not shown) for injection of the liquid fuel released.

Jedem Ventilglied 3, 5 ist ein Steuerraum 6, 7 zugeordnet, wobei jeder Steuerraum 6, 7 über ein Steuerventil (nicht dargestellt) entlastbar ist. Bei einer Entlastung sinkt der Steuerdruck im Steuerraum 6, 7 und das jeweilige Ventilglied 3, 5 vermag entgegen der Federkraft einer Feder 8, 9 mittels welcher das Ventilglied 3, 5 gegen den Dichtsitz 10, 11 axial vorgespannt ist, zu öffnen.Each valve member 3 . 5 is a tax room 6 . 7 associated with each control room 6 . 7 Relief is via a control valve (not shown). With a discharge, the control pressure in the control room decreases 6 . 7 and the respective valve member 3 . 5 can counteract the spring force of a spring 8th . 9 by means of which the valve member 3 . 5 against the seal seat 10 . 11 axially biased to open.

Beide Federn 10, 11 sind in einem gemeinsamen Federraum 12 aufgenommen, der das zweite Ventilglied 5 abschnittsweise umgibt. Die Feder 11 ist einerseits am zweiten Ventilglied 5, andererseits an einer Dichthülse 16 abgestützt, die den Steuerraum 7 radial begrenzt und somit vom Federraum 12 trennt. Die Feder 10 umgibt die Feder 11 und die Dichthülse 16 und ist einerseits an einem Körperbauteil 23, andererseits an einer Bundhülse 15 abgestützt, die einen axialen Abstand zwischen der Feder 10 und dem ersten Ventilglied 3 überbrückt. Denn das erste Ventilglied 3 ist deutlich kürzer als das zweite Ventilglied 5 ausgeführt. Die Vorspannkraft der Feder 10 wird demnach mittelbar über die Bundhülse 15 auf das erste Ventilglied 3 übertragen. Die Bundhülse 15 ist dabei durch ein plattenförmiges Bauteil 13 hindurchgeführt, das gemeinsam mit der Bundhülse 15, dem Düsenkörper 2 und dem ersten Ventilglied 3 den Steuerraum 6 begrenzt. Um den Zulauf und/oder Ablauf aus dem Steuerraum 6 sicherzustellen, kann in dem plattenförmigen Bauteil 13 mindestens eine Drossel ausgebildet sein (nicht dargestellt), so dass es sich bei dem plattenförmigen Bauteil 13 insbesondere um eine Drosselplatte handeln kann.Both springs 10 . 11 are in a common spring space 12 received, the second valve member 5 surrounds in sections. The feather 11 on the one hand on the second valve member 5 on the other hand on a sealing sleeve 16 supported the control room 7 radially limited and thus from the spring chamber 12 separates. The feather 10 surrounds the spring 11 and the sealing sleeve 16 and is on the one hand on a body component 23 on the other hand on a collar sleeve 15 supported, which has an axial distance between the spring 10 and the first valve member 3 bridged. Because the first valve member 3 is significantly shorter than the second valve member 5 executed. The preload force of the spring 10 is therefore indirectly on the collar sleeve 15 on the first valve member 3 transfer. The collar sleeve 15 is by a plate-shaped component 13 passed, which together with the collar sleeve 15 , the nozzle body 2 and the first valve member 3 the control room 6 limited. To the inlet and / or outlet from the control room 6 can be ensured in the plate-shaped component 13 at least one throttle may be formed (not shown), so that it is in the plate-shaped component 13 in particular may be a throttle plate.

Um die Befüllung des Steuerraums 7 zu gewährleisten, der dem zweiten Ventilglied 5 zugeordnet ist, sind im zweiten Ventilglied 5 Zulaufbohrungen 17, 18 ausgebildet, welche den Steuerraum 7 mit dem Federraum 12 bzw. mit einem Ringraum 14 verbinden, der zwischen der Bundhülse 15 und dem zweiten Ventilglied 5 ausgebildet ist. Über den Ringraum 14 ist der Federraum 12 an die zentrale Bohrung 4 des ersten Ventilglieds 3 angebunden, so dass hierüber der Zulauf von Brennstoff in Richtung des Dichtsitzes 11 erfolgt.To the filling of the control room 7 to ensure that the second valve member 5 is assigned are in the second valve member 5 supply boreholes 17 . 18 trained, which the control room 7 with the spring chamber 12 or with an annulus 14 connect that between the collar sleeve 15 and the second valve member 5 is trained. About the annulus 14 is the spring room 12 to the central hole 4 of the first valve member 3 tethered so that over this the supply of fuel towards the sealing seat 11 he follows.

Bei dem dargestellten erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil sind die beiden Steuerräume 6, 7 axial versetzt angeordnet, was die Möglichkeit eröffnet, das erste Ventilglied 3 verkürzt auszubilden. Dies wiederum ermöglicht eine besonders bauraumoptimierte Ausführung des Brennstoffeinspritzventils. Denn durch die axial versetzte Anordnung der Feder 8 in einem Federraum 12 gemeinsam mit der Feder 9, kann eine besonders schmale Bauform realisiert werden, die kleine Absteuermengen begünstigt. Zugleich wird die Fertigung des ersten Ventilglieds 3, insbesondere der hierin ausgebildeten zentralen Bohrung 4 einschließlich des Dichtsitzes 11 vereinfacht. Die Kürze des ersten Ventilglieds 3 verringert zudem die Massenträgheit, was sich günstig in Bezug auf eine hohe Schaltdynamik auswirkt.In the illustrated fuel injection valve according to the invention, the two control chambers 6 . 7 arranged axially offset, which opens up the possibility of the first valve member 3 shortened form. This in turn allows a particularly space-optimized design of the fuel injection valve. Because by the axially offset arrangement of the spring 8th in a spring room 12 together with the spring 9 , a particularly narrow design can be realized, which favors small Absteuermengen. At the same time, the production of the first valve member 3 , in particular the central bore formed therein 4 including the sealing seat 11 simplified. The shortness of the first valve member 3 It also reduces mass inertia, which has a favorable effect on high switching dynamics.

Das erste Ventilglied 3 ist über einen Führungsabschnitt 19 unmittelbar im Düsenkörper 2 geführt. Eine im Führungsabschnitt 19 ausgebildete Ringnut 20, die über einen Verbindungskanal 21 mit der zentralen Bohrung 4 verbunden ist, verringert die Leckage im Führungsbereich 19, so dass eine wirksame Medientrennung erreicht wird. Eine weitere Dichtkraft wird über eine Düsenspannmutter 22 aufgebracht, mittels welcher der Düsenkörper 2 und das Körperbauteil 23 axial verspannt sind, so dass diese dichtend aneinander liegen.The first valve member 3 is about a leadership section 19 directly in the nozzle body 2 guided. One in the leadership section 19 trained annular groove 20 , which has a connection channel 21 with the central hole 4 connected, reduces the leakage in the guide area 19 , so that an effective media separation is achieved. Another sealing force is via a nozzle retaining nut 22 applied, by means of which the nozzle body 2 and the body part 23 axially braced, so that they are sealingly against each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2016/145518 A1 [0003]WO 2016/145518 A1 [0003]

Claims (10)

Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, umfassend ein in einer zentralen Bohrung (1) eines Düsenkörpers (2) hubbeweglich aufgenommenes erstes Ventilglied (3) und ein in einer zentralen Bohrung (4) des ersten Ventilglieds (3) hubbeweglich aufgenommenes zweites Ventilglied (5), wobei jedem Ventilglied (3, 5) ein Steuerraum (6, 7) zur hydraulischen Steuerung sowie eine Feder (8, 9) zur axialen Vorspannung in Richtung eines Dichtsitzes (10, 11) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steuerräume (6, 7) axial versetzt zueinander angeordnet sind und die Federn (8, 9) in einem gemeinsamen Federraum (12) aufgenommen sind.Fuel injection valve for injecting a gaseous and / or liquid fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a first valve member (3) liftably received in a central bore (1) of a nozzle body (2) and a central bore (4) of the first valve member (4). 3) liftably received second valve member (5), wherein each valve member (3, 5) is associated with a control chamber (6, 7) for hydraulic control and a spring (8, 9) for axial bias in the direction of a sealing seat (10, 11) , characterized in that the two control chambers (6, 7) are arranged axially offset from one another and the springs (8, 9) are received in a common spring chamber (12). Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilglied (5) zur Begrenzung des ihm zugeordneten Steuerraums (7) aus dem ersten Ventilglied (3) herausgeführt ist.Fuel injector after Claim 1 , characterized in that the second valve member (5) for limiting the associated control chamber (7) is led out of the first valve member (3). Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dem ersten Ventilglied (3) zugeordnete Steuerraum (6) radial außen vom Düsenkörper (2) begrenzt wird.Fuel injector after Claim 1 or 2 , characterized in that the first valve member (3) associated control chamber (6) is bounded radially outward from the nozzle body (2). Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem ersten Ventilglied (3) zugeordnete Steuerraum (6) und der Federraum (12) durch ein plattenförmiges Bauteil (13) getrennt sind, das von einer Bundhülse (15) zur Übertragung der Vorspannkraft der dem ersten Ventilglied (3) zugeordneten Feder (8) durchsetzt ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first valve member (3) associated control chamber (6) and the spring chamber (12) by a plate-shaped member (13) are separated by a collar sleeve (15) for transmitting the biasing force the spring (8) associated with the first valve member (3) is penetrated. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilglied (5) durch die Bundhülse (15) hindurchgeführt ist, wobei zwischen der Bundhülse (15) und dem zweiten Ventilglied (5) ein Ringraum (14) ausgebildet wird, der mit der zentralen Bohrung (4) des ersten Ventilglieds (3) verbunden ist.Fuel injector after Claim 4 , characterized in that the second valve member (5) is passed through the collar sleeve (15), wherein between the collar sleeve (15) and the second valve member (5) an annular space (14) is formed, which communicates with the central bore (4). the first valve member (3) is connected. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem zweiten Ventilglied (5) zugeordnete Steuerraum (7) radial außen von einer Dichthülse (16) begrenzt wird, die einen Endabschnitt des zweiten Ventilglieds (5) umgibt und vorzugsweise im Federraum (12) aufgenommen ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve member (5) associated control chamber (7) is bounded radially on the outside by a sealing sleeve (16) which surrounds an end portion of the second valve member (5) and preferably in the spring chamber (12 ) is recorded. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem zweiten Ventilglied (5) zugeordnete Steuerraum (7) über mindestens eine im zweiten Ventilglied (5) ausgebildete Zulaufbohrung (17, 18) befüllbar ist bzw. befüllt wird.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve member (5) associated control chamber (7) via at least one in the second valve member (5) formed inlet bore (17, 18) can be filled or filled. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilglied (3) einen Führungsabschnitt (19) mit einer Ringnut (20) aufweist, die über einen Verbindungskanal (21) mit der zentralen Bohrung (4) des ersten Ventilglieds (3) verbunden ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first valve member (3) has a guide portion (19) with an annular groove (20) which communicates via a connecting channel (21) with the central bore (4) of the first valve member (3). connected is. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (20) radial außen vom Düsenkörper (2) begrenzt wird.Fuel injector after Claim 8 , characterized in that the annular groove (20) is bounded radially on the outside of the nozzle body (2). Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das erste Ventilglied (3) die Einspritzung des gasförmigen Brennstoffs und über das zweite Ventilglied (5) die Einspritzung des flüssigen Brennstoffs steuerbar ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that via the first valve member (3) the injection of the gaseous fuel and the second valve member (5), the injection of the liquid fuel is controllable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8726884B2 (en) * 2011-05-19 2014-05-20 Caterpillar Inc. Quill assembly for a dual fuel common rail fuel system
US8978623B2 (en) * 2011-12-23 2015-03-17 Caterpillar Inc. Dual fuel injector having fuel leak seals
DE102014211469A1 (en) * 2014-06-16 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Nozzle assembly for a fuel injector and fuel injector
CA2884945C (en) 2015-03-13 2018-02-27 Michael C. Wickstone Hydraulically actuated gaseous fuel injector

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