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Die Erfindung betrifft einen Injektor, wie er zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs Verwendung findet, insbesondere um diese Kraftstoffe in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine einzudosieren.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Injektoren bekannt, mit denen sowohl flüssiger als auch gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eindosiert werden kann. Aus der
DE 10 2014 225 167 A1 ist ein solcher Injektor mit einer äußeren Düsennadel bekannt, die mit einem entsprechenden Düsensitz zum Öffnen und Schließen mehrerer Eindüsöffnungen zusammenwirkt, über die gasförmiger Kraftstoff eindosiert werden kann. Zur Dosierung des flüssigen Kraftstoffs dient eine innere Düsennadel, die in einer Längsbohrung der äußeren Düsennadel angeordnet ist und die mit einem Düsensitz zusammenwirkt, der in der äußeren Düsennadel ausgebildet ist. Über mehrere in der äußeren Düsennadel ausgebildete Einspritzöffnungen kann der flüssige Kraftstoff unabhängig vom gasförmigen Kraftstoff beliebig dosiert ausgespritzt werden.
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Die äußere Düsennadel ist in einer Bohrung des Injektorkörpers geführt, so dass zwischen der äußeren Düsennadel und der Bohrung ein Drosselspalt gebildet wird. Dieser ist unvermeidlich, da die äußere Düsennadel in der Bohrung längsbeweglich angeordnet sein muss. Dieser Drosselspalt, der mit einem Ende in den mit Gas gefüllten Druckraum mündet, ist an seinem gegenüberliegenden Ende jedoch dem Druck des flüssigen Kraftstoffs ausgesetzt, da der flüssige Kraftstoff quer durch die äußere Düsennadel hindurch in deren Längsbohrung geleitet werden muss, in der die innere Düsennadel angeordnet ist. Dadurch ergibt sich über diesen Drosselspalt eine Verbindung zwischen dem gasförmigen und dem flüssigen Kraftstoff innerhalb des Injektors. Solange beide Kraftstoffe näherungsweise denselben Druck im Injektor aufweisen, findet praktisch kein Kraftstofffluss über den Drosselspalt statt, so dass eine Vermischung der beiden Kraftstoffe nicht oder praktisch nicht stattfindet. Eine nur sehr geringfügige Durchmischung ist auch in aller Regel für den Betrieb des Injektors unschädlich.
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Soll jedoch der Injektor ausschließlich mit flüssigem Kraftstoff betrieben werden, beispielsweise, weil gasförmiger Kraftstoff momentan nicht zur Verfügung steht, so fehlt der nötige Gegendruck für den flüssigen Kraftstoff und dieser kann in größerer Menge über den Drosselspalt in den Druckraum eindringen, in dem der gasförmige Kraftstoff ansteht. Dadurch wird der Druckraum mit flüssigem Kraftstoff befüllt, was bei einer Wiederaufnahme der Gaseindüsung zu unkontrollierten Verbrennungen im Brennraum führt und damit eventuell zu Motorschäden, unzulässiger Emission von Schadstoffen oder einem Versagen der gesamten Einspritzvorrichtung.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Injektor weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein Betrieb des Injektors auch nur mit flüssigem Kraftstoff über einen längeren Zeitraum möglich ist, ohne dass ein Wiederstart der Gaseindüsung unmöglich wird oder erschwert wird. Dazu weist der Injektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs einen Injektorkörper auf, in dem eine äußere Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist, die durch ihre Längsbewegung eine Eindüsöffnung zur Dosierung eines gasförmigen Kraftstoffs öffnet und schließt. Die äußere Düsennadel ist dabei in einem Führungsabschnitt in einer Führungsbohrung des Injektorkörpers geführt, wobei zwischen dem Führungsabschnitt und der Führungsbohrung ein Drosselspalt verbleibt. Die äußere Düsennadel weist eine Längsbohrung auf, die mit flüssigem Kraftstoff unter einem Einspritzdruck befüllbar ist, wobei in der Längsbohrung eine innere Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist und zum Öffnen und Schließen einer Einspritzöffnung mit einem inneren Düsensitz zusammenwirkt. Weiter ist im Injektorkörper ein Druckraum ausgebildet, der die äußere Düsennadel angrenzend an die Führungsbohrung umgibt und der mit gasförmigem Kraftstoff unter einem Eindüsdruck befüllbar ist, wobei der Drosselspalt in den Druckraum mündet. Die äußere Düsennadel weist einen Dichtungsabschnitt mit einem erweiterten Innendurchmesser der Längsbohrung auf, so dass die Dicke der Wandung im Bereich des Dichtungsabschnitts der äußeren Düsennadel vermindert ist, wobei der Dichtungsabschnitt zumindest abschnittsweise in der Führungsbohrung angeordnet ist.
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Der Drosselspalt stellte eine unvermeidliche Verbindung zwischen dem mit Gas gefülltem Druckraum und dem flüssigen Kraftstoff innerhalb des Injektors dar. Durch die Erweiterung des Innendurchmessers im Dichtungsabschnitt wird eine verdünnte Wandung gebildet, die durch den Druck in der Längsbohrung eine Aufweitung erfährt und damit den Drosselspalt zwischen der Führungsbohrung und dem Führungsabschnitt vermindert. Insbesondere dann, wenn ein Gegendruck im Druckraum fehlt, ergibt sich so eine Aufweitung, die den Drosselspalt weitgehend verschließt, so dass der flüssige Kraftstoff nicht mehr oder nur noch sehr vermindert in den Druckraum eindringen kann und ein Wiederstart der Gaseinblasung problemlos auch nach längerem Betrieb nur mit flüssigem Kraftstoff möglich ist.
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In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist das Material der äußeren Düsennadel so gewählt, dass die Wandung im Bereich des Dichtungsabschnitts bei den auftretenden Drücken ausschließlich eine elastische Verformung erfährt und jegliche plastische Verformung ausgeschlossen ist. Der aufgeweitete Zustand der äußeren Düsennadel ist damit reversibel, und die äußere Düsennadel kehrt nach Beendigung des Betriebs des Injektors wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Weiterhin ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Aufweitung der Wandung bei maximalem Einspritzdruck in der Längsbohrung und bei fehlendem oder nur sehr geringem Druck im Druckraum den Drosselspalt vollständig verschließt. Dadurch wird der Druckraum auch bei längerem Betrieb mit ausschließlich flüssigem Kraftstoff vollständig abgedichtet und die äußere Düsennadel wird in der Führungsbohrung fixiert, ohne die Beweglichkeit der inneren Düsennadel zu beeinträchtigen. Damit wird ein Verschluss des Druckraums gegenüber dem flüssigen Kraftstoff ohne weitere Eingriffe von außen erreicht, beispielsweise, wenn der Gasdruck des gasförmigen Kraftstoffs unerwartet abfällt, etwa wegen eines Defekts.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtungsabschnitt der äußeren Düsennadel durch eine bezüglich der Längsachse der äußeren Düsennadel radiale Erweiterung der Längsbohrung gebildet, so dass innerhalb der äußeren Düsennadel eine Kavität gebildet wird. Je nach der verbleibenden Wandstärke dieser Kavität ergibt sich eine mehr oder weniger starke Aufweitung der äußeren Düsennadel unter dem Innendruck, je nachdem, wie hoch der Gegendruck auf der äußeren Seite der Düsennadel ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung begrenzt die äußere Düsennadel mit ihrer den Eindüsöffnungen abgewandten Stirnfläche einen äußeren Steuerraum, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass eine hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel in Längsrichtung ausübbar ist. Damit lässt sich die Schließkraft hydraulisch steuern in bewährter Art und Weise und damit die Längsbewegung der äußeren Düsennadel steuern. In gleicher Weise begrenzt die Düsennadel mit ihrer den Einspritzöffnungen abgewandten Stirnseite in vorteilhafter Weise einen inneren Steuerraum, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass durch den Druck im inneren Steuerraum auch eine hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel ausübbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Teil des Dichtungsabschnitts der äußeren Düsennadel im Druckraum angeordnet. Dadurch ist dieser Teil der äußeren Düsennadel vom Druck im Druckraum unmittelbar beaufschlagt, der dem Innendruck in der Kavität entgegenwirkt. Je nachdem, wie groß der Teil des Dichtungsabschnitts ist, der im Druckraum angeordnet ist, hat der Druck im Druckraum eine mehr oder weniger große Wirkung auf die Aufweitung der äußeren Düsennadel aufgrund des Innendrucks, wobei die Aufweitung nur durch das Verhältnis des Drucks im Druckraum und in der Längsbohrung gegeben ist. Ist der Dichtungsabschnitt der äußeren Düsennadel hingegen in jeder möglichen Längsposition der äußeren Düsennadel innerhalb der Führungsbohrung angeordnet, so wirkt die Wandung der Führungsbohrung einer übergroßen Aufweitung der äußeren Düsennadel entgegen.
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Figurenliste
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Injektors dargestellt. Es zeigt:
- 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Injektor mit den wesentlichen Anbaukomponenten, wobei nur der wesentliche Bereich des Injektors gezeigt ist,
- 2a, 2b jeweils vergrößerte Darstellungen in dem mit II bezeichneten Ausschnitt der 1,
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors in der gleichen Darstellung wie 1 und
- 4a, 4b Teildarstellungen des mit III bezeichneten Ausschnitts der 3.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Injektor im Längsschnitt dargestellt, wobei nur die wesentlichen Bereiche des Injektors gezeigt sind zusammen mit den wichtigsten Anbaukomponenten. Der Injektor 1 weist einen Injektorkörper 2 auf, in dem ein Druckraum 4 ausgebildet ist. Der Druckraum 4, der im Wesentlichen die Form einer Längsbohrung aufweist, kann über eine Zuführbohrung 5 mit gasförmigem Kraftstoff unter einem Eindüsdruck befüllt werden. Im Druckraum 4 ist eine kolbenförmige äußere Düsennadel 7 längsverschiebbar angeordnet. Dabei reicht die äußere Düsennadel 7 mit einem zylindrischen Führungsabschnitt 15 in eine an den Druckraum 4 angrenzende Führungsbohrung 14, wo sie radial geführt ist, wobei zwischen der Führungsbohrung 14 und dem Führungsabschnitt 15 ein Drosselspalt 16 verbleibt. An ihrem dem Brennraum zugewandten Ende weist die äußere Düsennadel 7 eine im Wesentlichen konische äußere Dichtfläche 8 auf, mit der die äußere Düsennadel 7 mit einem ebenfalls im Wesentlichen konisch ausgebildeten äußeren Düsensitz 10 zum Öffnen und Schließen eines Durchströmquerschnitts zusammenwirkt. Stromabwärts dieses Durchströmquerschnitts, d.h. stromabwärts des äußeren Düsensitzes 10, sind im Injektorkörper 2 mehrere Eindüsöffnungen 11 ausgebildet, durch die gasförmiger Kraftstoff aus dem Druckraum 4 ausströmen kann, wenn der Strömungsquerschnitt zwischen der äußeren Dichtfläche 8 und dem äußeren Düsensitz 10 aufgesteuert ist.
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An ihrem den Eindüsöffnungen 11 abgewandten Ende ist die äußere Düsennadel 7 gestuft ausgebildet und bildet dadurch einen Federraum 21, in dem eine Schließfeder 18 unter Druckvorspannung angeordnet ist, die eine Schließkraft auf die äußere Düsennadel 7 in Richtung des äußeren Düsensitzes 10 ausübt. Mit ihrem anderen Ende drückt die äußere Schließfeder 18 eine Führungshülse 24 gegen einen in der Zeichnung nicht dargestellten Haltekörper, wobei die Führungshülse 20 auf dem Ende der äußeren Düsennadel 7 geführt ist. Die Stirnfläche der äußeren Düsennadel 7 und die Führungshülse 20 begrenzen dabei einen äußeren Steuerraum 17, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist und in dem ein wechselnder Kraftstoffdruck einstellbar ist, wie es weiter unten noch näher erläutert ist.
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In der äußeren Düsennadel 7 ist eine Längsbohrung 22 ausgebildet, die die äußere Düsennadel 7 praktisch über ihre gesamte Länge durchzieht, wobei die Längsbohrung 22 an ihrem dem Brennraum zugewandten Ende durch einen im Wesentlichen konischen inneren Düsensitz 28 begrenzt wird. In der Längsbohrung 22 ist eine kolbenförmige innere Düsennadel 23 längsverschiebbar angeordnet, die an ihrem dem inneren Düsensitz 28 zugewandten Ende eine ebenfalls im Wesentlichen konische innere Dichtfläche 26 aufweist, mit der die innere Düsennadel 23 durch ihre Längsbewegung zum Öffnen und Schließen eines Durchströmquerschnitts mit dem inneren Düsensitz 28 zusammenwirkt. Stromabwärts des inneren Düsensitzes 28 sind in der äußeren Düsennadel 7 mehrere Einspritzöffnungen 20 ausgebildet, über die flüssiger Kraftstoff, mit dem die Längsbohrung 22 im Betrieb befüllt ist, ausgespritzt werden kann, wenn der Strömungsquerschnitt durch die innere Düsennadel 23 freigegeben ist. Zur Befüllung der Längsbohrung 22 mit flüssigem Kraftstoff ist im Injektorkörper 2 eine Zulaufbohrung 40 ausgebildet, die im Bereich des Federraums 21 parallel zur äußeren Düsennadel 7 verläuft und die anschließend in eine Querbohrung 42 übergeht, die in der äußeren Düsennadel 7 ausgebildet ist und die schließlich in die Längsbohrung 22 mündet. Damit eine Verbindung zwischen der Zulaufbohrung 40 und der Querbohrung 42 auch bei einer Längsbewegung der äußeren Düsennadel 7 gewährleistet ist, ist im Bereich des Übergangs eine radiale Erweiterung 41 ausgebildet, so dass stets eine ausreichende Überlappung zwischen der Zulaufbohrung 40 und der Querbohrung 41 besteht.
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Die innere Düsennadel 23 begrenzt mit ihrem der inneren Dichtfläche 26 abgewandten Ende einen inneren Steuerraum 37. Im inneren Steuerraum 37 ist eine innere Schließfeder 36 unter Druckvorspannung angeordnet, durch die eine Schließkraft auf die innere Düsennadel 23 in Richtung des inneren Düsensitzes 28 ausgeübt wird. Die innere Schließfeder 36 beaufschlagt mit ihrem gegenüber liegenden Ende eine Abdichthülse 38, die an ihrer Außenseite in der äußeren Düsennadel 7 geführt ist und dadurch den inneren Steuerraum 37 vom äußeren Steuerraum 17 trennt. Die innere Düsennadel 23 ist mit einem Führungsabschnitt 25 in der Längsbohrung 22 geführt, wobei der Führungsabschnitt 25 unmittelbar an den inneren Steuerraum 37 grenzt.
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Auf der anderen Seite des Führungsabschnitts 25 ist eine radiale Erweiterung der Längsbohrung 22 ausgebildet. Durch die radiale Erweiterung wird eine Kavität 34 innerhalb der äußeren Düsennadel 7 mit einer Wandung 33 gebildet, die gegenüber der sonstigen Wandung der äußeren Düsennadel 7 dünner ausgebildet ist. Die Kavität 34 und damit der Dichtungsabschnitt 32 sind vollständig innerhalb der Führungsbohrung 14 angeordnet, wobei die Wandung 33 weiterhin so stark ausgebildet ist, dass die Stabilität der äußeren Düsennadel 7 nicht gefährdet ist.
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Der flüssige Kraftstoff wird in einem Tank 52 vorgehalten und wird von dort von einer Pumpe 50 angesaugt, die den flüssigen Kraftstoff verdichtet und über eine Leitung 49 in einen Hochdruckspeicher 47 leitet, wo er vorgehalten wird. Vom Hochdruckspeicher 47 führt eine Hochdruckleitung 46 zu einem ersten Steuerventil 45, das hier nur schematisch dargestellt und als 3/2-Steuerventil ausgebildet ist. In seiner ersten hier gezeigten Schaltstellung verbindet das erste Steuerventil 45 die Hochdruckleitung 46 mit dem äußeren Steuerraum 17 des Injektors 1, so dass dann im äußeren Steuerraum 17 der gleiche Kraftstoffdruck wie im Hochdruckspeicher 47 herrscht. In seiner zweiten Schaltstellung verbindet das erste Steuerventil 45 den äußeren Steuerraum 17 über eine erste Rückführleitung 53 mit dem Tank 52, in dem kein oder nur ein sehr geringer Druck herrscht. Dadurch wird der Steuerraum 17 entlastet, so dass auch die hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel 7, die diese in Richtung des äußeren Düsensitzes 10 drückt, vermindert wird.
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In gleicher Weise kann der innere Steuerraum 37 über ein zweite Steuerventil 55, das ebenfalls als 3/2-Steuerventil ausgebildet ist, mit der Hochdruckleitung 46 verbunden werden. In der 1 ist eine Schaltstellung gezeigt, bei der der innere Steuerraum 37 über eine zweite Rückführleitung 56 mit dem Tank 52 verbunden ist, so dass dort nur ein verminderter Kraftstoffdruck herrscht und nur eine entsprechend geringe hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel 23 ausübt wird. In der anderen Schaltstellung des zweiten Steuerventils 55 wird der innere Steuerraum 37 mit der Hochruckleitung 46 verbunden, so dass der Druck dort dann dem hohen Kraftstoffdruck des Hochdruckspeichers 47 entspricht. Von der Hochdruckleitung 46 zweigt darüber hinaus eine Leitung 46' ab, die in die Zulaufbohrung 40 mündet und die Längsbohrung 22 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt. Je nach Ansteuerung des ersten Steuerventils 45 bzw. des zweiten Steuerventils 55 kann so der Kraftstoffdruck und damit auch die hydraulische Schließkraft sowohl im inneren Steuerraum 37 als auch im äußeren Steuerraum 17 eingestellt werden, wobei der Druck in beiden Steuerräumen unabhängig voneinander über die Steuerventile 45, 55 einstellbar ist.
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Häufig werden solche Injektoren in der Weise eingesetzt, dass zuerst eine Zündmenge aus flüssigem Kraftstoff in einen Brennraum eingebracht wird und anschließend eine größere Menge an gasförmigem Kraftstoff, die den Großteil der Energie liefert. Die entsprechende Funktion des Injektors 1 wird nachfolgend erläutert: Zu Beginn der Einspritzung sind beide Steuerventile 45, 55 so geschaltet, dass in beiden Steuerräumen 17, 37 hoher Kraftstoffdruck herrscht, wie er im Hochdruckspeicher 47 vorgehalten wird. Durch Betätigen des zweiten Steuerventils 55 wird der Kraftstoffdruck im inneren Steuerraum 37 abgesenkt, so dass die innere Düsennadel 23 - angetrieben durch den Kraftstoffdruck in der Längsbohrung 22 - entgegen der Kraft der inneren Schließfeder 36 weg vom inneren Düsensitz 28 bewegt wird. Dadurch wird der Einströmquerschnitt zwischen der inneren Dichtfläche 26 und dem inneren Düsensitz 28 aufgesteuert und flüssiger Kraftstoff tritt aus den Einspritzöffnungen 20 aus und gelangt in den Brennraum. Durch erneutes Betätigen des inneren Steuerventils 55 schließt die innere Düsennadel 23 die Einspritzöffnungen 23 wieder und gleichzeitig oder mit geringem zeitlichen Abstand wird das erste Steuerventil 45 betätigt, um den Kraftstoffdruck im äußeren Steuerraum 17 abzusenken. In gleicher Weise bewegt sich daraufhin die äußere Düsennadel 7 vom äußeren Düsensitz 10 weg, so dass gasförmiger Kraftstoff aus den Eindüsöffnungen 11 austreten kann. Dieser wird durch die zuvor gezündete flüssige Kraftstoffmenge entflammt, so dass die gewünschte Verbrennung im Brennraum stattfindet. Zur Beendigung der Eindüsung wird das erste Steuerventil 45 wieder in seine erste Schaltstellung gefahren.
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Zwischen dem Druckraum 4 und dem Federraum 21 ist eine Verbindung durch den Drosselspalt 16 gegeben. Der äußere Federraum 21 ist dabei über die Dauer des Betriebs ebenfalls mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt, da der Spalt zwischen der Führungshülse 20 und der äußeren Düsennadel 7 keine vollständige Abdichtung bedeutet, so dass flüssiger Kraftstoff unter hohem Druck hindurchtritt und den Federraum 21 mit der Zeit befüllt. Auch durch die Querbohrung 42 wird der Drosselspalt 16 mit flüssigem Kraftstoff unter hohem Druck befüllt, so dass eine hydraulische Verbindung zum Druckraum 4 grundsätzlich gegeben ist. Der Drosselspalt 16, der in 2a in einer Ausschnittsvergrößerung des mit II bezeichneten Ausschnitts der 1 nochmals dargestellt ist, ermöglicht so einen Fluss entweder von flüssigem Kraftstoff in den Druckraum 4 oder eine Strömung von gasförmigen Kraftstoff aus dem Druckraum 4 in Richtung des Federraums 21 bzw. über die Querbohrung 42 in die Längsbohrung 22. Beides ist nur in sehr geringem Maße unschädlich für den Betrieb des Injektors. Solange beide Drücke, d.h. sowohl der Druck im Hochdruckspeicher 47 als auch im Druckraum 4, annähernd gleich sind, beispielsweise jeweils 500 bar, ergibt sich keine oder nur eine sehr geringe Vermischung der beiden Kraftstoffe. Herrscht jedoch beispielsweise im Druckraum 4 ein geringerer Druck als der des flüssigen Kraftstoffs innerhalb des Injektors, so kommt es im des Drosselspalts 16 zu einem Druckgefälle, d.h. ausgehend vom Federraum 21 nimmt der Druck im Drosselspalt 16 kontinuierlich bis zum Druck im Druckraum 4 ab. Das bedeutet, dass auf die Außenseite der äußeren Düsennadel 7 nur ein geringer Druck wirkt, der dem Druck in der Längsbohrung 22 entgegenwirkt. Diese Verhältnisse sind in 2b dargestellt, die den gleichen Ausschnitt wie 2a darstellt. Durch den Druck in der Kavität 34 wird die Wandung 33 der äußeren Düsennadel 7 nach außen gedrückt und vermindert so den Drosselspalt 16, umso mehr, je geringer der Gegendruck innerhalb des Drosselspalts 16 ist. Damit ergibt sich hier - in stark übertriebener Darstellung - der in 2b dargestellte Zustand. Der Drosselspalt 16 ist somit vermindert, so dass flüssiger Kraftstoff nur stark gedrosselt in Richtung des Druckraums 4 fließen kann.
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Die beschriebene Wirkung der Kavität 34 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Druckraum 4 kein oder nur ein sehr geringer Druck ansteht, beispielsweise, weil die Versorgung mit gasförmigem Kraftstoff unterbrochen ist und der Injektor 1 nur flüssigen Kraftstoff in den Brennraum einbringen soll. Aufgrund des fehlenden Gegendrucks im Druckraum 4 nimmt der Druck im Drosselspalt 16 entsprechend ab, so dass die Wandung 33 der äußeren Düsennadel 7 stark nach außen gedrückt wird und schließlich den Drosselspalt 16 vollständig verschließt, wodurch die äußere Düsennadel 7 innerhalb der Führungsbohrung 14 eingeklemmt wird. Durch die Abdichtung des Drosselspalts 16 ist die Strömung von flüssigem Kraftstoff in den Druckraum 4 vollständig unterdrückt und die äußere Düsennadel 7 bewegt sich nicht mehr in ihrer Längsrichtung, wobei die Eindüsöffnungen 11 verschlossen bleiben. Die innere Düsennadel 23 kann jedoch weiterhin die Einspritzöffnungen 20 öffnen und schließen und den flüssigen Kraftstoff eindosieren, wobei ausschließlich das zweite Steuerventil 55 betätigt wird. Damit ist eine Wiederaufnahme der Gaseinblasung problemlos möglich, auch nach einem längeren Betrieb ausschließlich mit flüssigem Kraftstoff, da der Druckraum 4 frei von flüssigem Kraftstoff bleibt.
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In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors gezeigt, das sich nur in der Anordnung der Kavität 34 von dem Ausführungsbeispiel der 1 unterscheidet. Die Kavität 34 und damit der Dichtungsabschnitt 32 sind hier nicht vollständig innerhalb der Führungsbohrung 14 angeordnet, sondern ein Teil des Führungsabschnitts 15 ragt in den Druckraum 4. Damit herrscht in dem Teil des Führungsabschnitts 15, der sich im Druckraum 4 befindet, das maximale Druckgefälle zwischen dem Druckraum 4 und der Längsbohrung 22, so dass dort auch die maximale Aufweitung der Kavität 34 stattfindet. Die Aufweitung hier so weit gehen, dass die Düsennadel stärker aufgeweitet wird als der Durchmesser der Führungsbohrung 14, so dass eine völlige Blockade der äußeren Düsennadel 7 in der Führungsbohrung 14 stattfindet und damit jegliche Längsbewegung ausgeschlossen ist, solange der Innendruck in der Längsbohrung 22 ansteht und der Druck im Druckraum 4 entsprechend gering ist.
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In 4a ist dazu nochmals in derselben Darstellung wie 2a eine vergrößerte Darstellung des mit IV bezeichneten Ausschnitts der 3 im drucklosen Zustand dargestellt und die entsprechende Aufweitung der Kavität 34 im Bereich des Dichtungsabschnitts 32 in 4b. Die Abdichtung findet im Wesentlichen am Ende der Führungsbohrung 14 statt, was die Klemmwirkung der äußeren Düsennadel 7 in der Führungsbohrung 14 entsprechend verstärkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014225167 A1 [0002]
